油田数字化采油技术探讨

油田数字化采油技术探讨

王立臣

大庆油田第九采油厂  黑龙江省大庆市  163000

摘要：现阶段有关油田采油工艺技术方法等相对研究较少，基于该问题现状，要求行之有效的措施对其进行分析研究，如海上低渗透油气藏开采技术、注气采油工艺技术方法、微生物采油工艺技术方法、做好项目勘察及先导试验区建立、创新海上采油工艺技术及新方法、提升采油工艺技术专业人才培养等，为我国海上油田事业发展及采油效率提升打下基础。基于此，对油田数字化采油技术进行研究，以供参考。

关键词：油田；数字化；采油技术

引言

油田开发期间的采油技术主要包括自喷采油与人工举升两种形式，前者适用于地层天然能量充足、油藏储量丰富的油田，后者则用于开发条件相对较差的油田，油田中后期开发即通过人工举升方式。气举井是人工举升的常用技术方法，然而在油田开发后期也将面临含水量增加、开采效率降低、能耗增加等问题，油田需要针对各油井具体情况制定相应的开采技术方法，从而保障中后期的采油效率。

1石油采油工程技术的重要性

在油田开发过程中，采用的采油技术直接关系到油田开采和质量。目前，新能源虽然得到了快速发展，但在很多方面仍无法取代传统的原油，所以目前对原油的需求仍然很大；由于大规模的开发，导致了油田的耗尽，现在只有一些较难开采的油藏可以开采，而在那些地方，必须要有一定的技术支持。使用有效的采油技术，开采的效率就会更高。采用高效的开采技术可以增加油田的开采能力，从而使得石油开采技术与石油的产出有着密切的联系。石油可以被用来生产石油、沥青等各种化学制品，但一旦石油生产技术出了问题，就会造成更多的问题。在科技进步的同时，技术人员技术的进步，油田开发技术也得到了较大的提高，并且在生产实践中收到了很好的应用。

2油田数字化采油中存在的问题

2.1采油工艺技术专业人才培养不足

任何采油工艺技术的效果体现及功能发挥均要以人的专业操作、创新研发为主，缺乏人才培养及机制建设是当下最为严重的问题。首先，目前我国针对海上油田采油的专业技术人才数量有限，很多从陆上油田抽调到海油作业人员无法适应其环境、工作条件，对海油采油作业流程及技术操作了解不深、掌握不足，实操作业过程中问题频出。其次，专业性的海油采油工艺技术人才培养体系缺乏，培养机制不健全，形式大于实效，各方面的理论研究与技术实践缺乏系统专业的规范指导，导致其后期诸多问题出现。因此，需针对目前海油工艺技术及方法的创新要求，加强专业化、系统性的人才培养及队伍建设。

2.2气体对采油效率的影响

油田开发中后期，开采人员需要面临井底流压未饱和的环境，泵口压力始终在饱和压力范围内，在抽汲期间，液体与气体将同时进泵，受气体进泵影响，泵中的液体占比将有所降低导致泵效在一定程度上减小。在气体膨胀幅度较大的情况下，抽油泵将会面临“气锁”问题，即沉没压力低、泵气量大导致泵内压力处于膨胀压缩的循环之中，最终影响排出阀与吸入阀的正常开启，导致无法抽油；“气锁”甚至导致有杆泵等系统设备产生振动，最终降低设备寿命。在中后期开发过程中，随着气油比数值增加，抽油机井泵效降低，系统效率降低。

3油田数字化采油技术

3.1注气采油工艺技术方法

海上油田采油选择注氮气采油技术也较为常见，其中注天然气采油工艺技术方法逐渐得以推广应用，注天然气采油工艺技术方法应用有效提升采油效率，打破海上注气采油技术应用瓶颈，全面性的对技术应用取得效果进行总结评价，该技术应用流程主要包括气水切换操作、不排残酸酸化操作、吸气剖面测试操作、气体示踪剂监测操作等。在注气采油工艺技术方法应用中一定要注重结合性，对各个操作流程进行细化设计、认真操作，通过该技术方法缓解低渗透油藏的注采所产生的矛盾问题，在提升采收率方面主要以优化构造幅度、强化地层倾角的特高含水油藏顶部注气来实现。同时，注气采油工艺技术方法依然有较大的升级潜能空间，注天然气采油工艺技术方法的应用，不仅是对传统注气采油工艺的创新，也是各种延展技术及创新发展的开端。

3.2偏磨严重井采油工程技术

抽油杆与油管之间的往复冲程运动速度较低，通常需要对管杆之间的相对位置进行合理调整，规避两者之间的接触摩擦情况。然而，在实际生产过程中，高含水率、油管完全、油井结构不垂直等问题均可能导致管杆出现偏磨情况，因偏磨带来的管杆寿命降低、维修处理等问题导致采油效率大幅度降低，也成为制约深抽工艺的重要因素。因此，油田开发单位有必要针对偏磨问题进行深入研究，通过工艺设备优化延长深抽井管杆设备的维护周期，提升采油效率。支撑式弹性扶正防偏装置和抽油杆超强度复合防磨接箍能够有效解决偏磨问题。其中，支撑式弹性扶正防偏装置从沟槽处卡到抽油杆本体上，旋转上、下支撑体，拧紧上、下支撑体的联结螺纹，并使上、下沟槽成一定角度，抽油杆进入油管后，摩擦块能够借助弹性元件在油管内壁支撑并保持与油管的相对位置不变，确保油杆与油管的相对位置不再偏移，当油杆出现偏移时，支撑体能够强制油杆居中，并借助自身相对油杆接箍具有更大外径的支撑体进行防护，避免出现油管与油杆接箍接触摩擦问题。

3.3永磁电机直驱抽油机

传统抽油机采用三相异步电动机，工作中普遍存在功率因数不高、效率低、维护频次和维修成本高等问题；常规抽油机传动系统，电机驱动依次经过皮带、减速箱、曲柄、游梁等，皮带减速系统是传动系统效率最低的环节，严重制约机采系统整体工作效率。异步电机驱动的抽油机，悬点负载在上下往复周期运动中变化幅度大，电机低负载率和负载不平稳会导致电力拖动系统效率和功率因数低，在抽油机传动系统中，电能损失大，能耗高。针对大规模普遍应用的异步电机驱动抽油机的弊端，研制推广永磁电机直驱抽油机举升系统，改进后的电机直接驱动减速箱省去皮带传动环节，提升传动系统传递效率，电机控制配套变频及能量回馈、矢量控制技术，实现抽油机系统节电率20%左右，大幅提升油田企业节能降耗工作成效，有利于实现节能减排、绿色生产。

3.4采用微生物采油技术

微生物采油技术具有较强的先进性，不过该技术尚未被大力推广。不过该技术具备着较多优势，与其他技术相比，该技术不仅能够提高开采效率，同时具有一定环保性，能够降低对周围环境的破坏。同时该技术能够改善环境污染。在使用过程中，微生物采油技术能够防止原油中的硫这一物质与抽油机产生反应，这使得抽油机腐蚀问题被进一步解决。在这一状况下，抽油机寿命得到了延长，其功能也能够被全面发挥出来，具有较高的使用价值。此外腐蚀问题被解决，工人安全性能够得到更多保障，降低安全风险。

结束语

我国工业发展中需要大量的石油资源作为基础，而当下的抽油机采油已经难以满足这一需求，这使得工业发展同样受到了限制。为了进一步解决这一问题，相关工作人员还需重视采油技术的创新与发展，促使该技术不断进步。石油开采对于我国经济同样有着重要影响，所以在石油开采方面还需投入更多的精力进行优化，提高石油开采效率，为我国未来发展做出贡献。

参考文献

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作者简介

王立臣，大庆油田第九采油厂葡西作业区注采10班，采油工，特级技师