油田生产工艺的自动化与数字化管理

油田生产工艺的自动化与数字化管理

胡 瑞  杜 飞  蒋小峰

长庆油田分公司第五采油厂，陕西 西安 710200

摘要：在油田开发工作中，往往涉及十分繁杂的操作程序。采油工程则是油田开发中最为重要的一项环节，其作为一项露天开采工作，受到工程本身性质的影响，导致环境要素控制成了采油过程中尤为重要的一个环节。就现阶段油田开发过程中的采油工程实际开展情况能够看到，当下仍有很多问题的存在对油田开采的安全造成了一定影响，同时对油田整体开发效率也有一定影响，因而在油田开发事业中，合理把握采油工程的作用，并积极落实新技术应用，促进采油效率及安全性的提升十分关键。

关键词：油田开发；自动化技术；工程管理；措施分析

在石油开发过程中，采油工程技术发挥着十分重要的作用，其可与油藏技术、石油钻井技术间既存在相互补充也存在相互联系，其共同构成了油田开发的核心内容。采油工程技术为石油地质勘探提供了十分丰富的理论依据，同时在解决石油地质问题方面也发挥着重要作用，可有效强化工作人员对油藏地质的了解，促进油田开发速度的加快。其次，在采油工程技术应用中，由经严格训练的工作人员进行操作，其针对采油过程中出现的意外状况均可进行及时处理，从而大幅提升油田开发质量及效率。

1 采油工程在油田采油工作中面临的问题

1.1 水驱开发环节

在采油工程执行过程中，水驱开发是最易出现问题的一个环节，而在这一环节中，最易出现问题的过程即为地面注水操作。限流完井技术较强的环境制约性、测调工艺技术以及无效注水能力下滑等问题均导致采油阶段的控水问题逐渐凸显，并促使采油工程效率出现了整体性下滑。这之中需要加以重视的是，限流完井技术实际上对采油环境存在极大的制约性，而目前所应用的限流完井技术针对采油环境变化情况缺乏足够的适应能力，在很大程度上制约了采油效率的提升。另外，无效注水问题也需引发重视，例如余存的石油聚集在油层顶部，则会导致采油挖潜难度整体增加，进一步对采油控水效果产生威胁。

1.2 采油成本过高

从经济角度而言，油田开采既需要实现高效利用能源的目的，同时还需对石油开采的实际利润加以明确。为了获取更大的利润，一旦成本过高则会产生不利影响。基于现阶段石油工业发展趋势及国内经济发展形势，促进利益最大化已经成了石油工业发展的内在驱动力之一。因而基于整体角度来说，目前我国石油油田矿业所面临的最为根本的问题即成本问题。“成本过高”是采油工程在油田采油工作中贯穿始终的重要问题，油田开采阶段的高成本对企业最终利润也会产生严重影响，进而导致企业稳健、长远发展受到阻碍。而在油田开采后期的运输环节还需要有大量的费用投入，这也是导致石油开采成本增加的重要因素。就石油运输来说，一般分为海陆运输及管道运输，不同运输方式成本不同，但均可在一定程度上对石油工业最终成本产生直接或间接影响。

1.3 采油过程繁杂

采油工程是十分复杂的过程，其不仅面对巨大的任务压力，同时也存在诸多不确定及不可控因素。从油田开发阶段来说，其存在的问题主要包含滩海油田开发、低渗透率油田开发、高含水油田开发、三次采油及油田稠油开采问题等。以三次采油问题为例来说，由于第一次进行采油工作过程中易出现一定的遗漏，而被遗漏的石油在混合物共同作用及相关化学反应下，即可导致石油上层浮着油脂层，从而对石油质量产生影响，导致石油理化性质产生改变，这即为三次采油技术的由来。在这一情况下则需要通过三次采油技术，以强碱清除石油上层油脂层，达到净化油质的目的；但这一操作下，尽管能够有助于将石油上杂质清除，但也会在石油中形成一定污垢，且相关污垢较为坚硬难以在短时间消除，对开采机器的应用可产生不利影响。此外石油三元配注存在较大差异，部分油田将三种分子同时注入还会导致分质分层压力进一步加大，对采油技术提出了更高挑战。而目前国内采油多以强碱三元复合模式为主，这就导致其极易出现结垢问题，再加上碱泵寿命低，也会导致采油成本增加。

2 油田生产工艺的自动化与数字化管理措施

2.1 强化技术培训

在石油行业发展中，高素质人才必不可少，其也是推动采油工程技术进步的重要力量，因而在油田开发工作中，强化油田企业人才培育工作十分关键。对此，首先需要为相关专业人才提供充足的进修及培训机会，通过组织开展工程技术交流会、学术讲座等活动，强化职员与业界优秀人才间的联动，取长补短；其次应注重高端人才的引入，通过调整人才薪资待遇达到聚集高精尖人才的目的，为油田开发工作的高效开展奠定人才基础。

2.2 调整并完善采油方案

采油工程方案的制定是采油工程开展的关键凭证，优质的采油方案可有助于促进采油工艺技术的提升，并降低开采投资费用。因而在采油工程方案制定中，需积极学习并汲取先进思想理念，全方位采集采油信息，引入先进技术，并借助现代科学技术开发软件，对采油方案进行完善整改，从而切实扭转油田企业经济效益下滑的困境。

2.3 使用新型采油工艺，严控成本

首先为磁处理工艺，即借助磁场作用形成物化效应，从而促使地下油田形成原油、流体等形式，以达到调整原油物理特性的目的。在实际应用中，其能够有效缓解原有生产中结蜡的问题，促进井内热流效应周期的提升。此外，该工艺的推广还可促进采油井防蜡工艺资金控制效果的提升，增强各油层吸水能力，降低采油中的能源消耗。

其次为微生物工艺，即借助微生物在储层中形成的反应，实现特定目标。微生物工艺的应用具备多重优势，如操作简便、成本低廉等。而且在微生物繁殖工艺应用下，还可促进采油程序的优化及采油效率的提升。

2.4 强化新型技术开发及应用

首先为厚油层采油技术。作为一种不可再生资源，目前地下表层的石油资源已经被我们用的消耗殆尽，因而现阶段在石油开采过程中，就需要去开采厚油层的石油，以满足当下的生产生活需求。而厚油层开发工作较浅油层更为困难，这就需要应用厚油层采油技术。首先，需勘测厚油层环境，寻找正确的开采位置，有机整合厚油层，进而进行油脂分层，在水井中分析油层数据，从而在短时间内在厚油层中提取石油，采油成胶。

其次为细分挖掘技术。在油田表层内/外部储油量相对较为丰富的情况下，细分控制压裂技术可有效作用于表层小油田，促进其产油能力的提升。在该技术应用中，首先应以限流阀打开油田，进入油田后，即可实施细分控制技术归纳油田内资源，使其趋于标准化、规范化，从而提升产油水平。

最后为注水技术。油注水技术主要为设计注水工艺参数，具体步骤如下：其一，预测注水量。为了确保油藏压力趋于平衡，确保油藏处于平衡状态，就需要测量不同阶段的油藏，而且可对日注水量、月注水量等进行预测，从而确保油藏不泄露。其二，注水压力设计。在石油质量受到压力影响，水压过大则会导致油层被压裂形成裂缝通道，因而通常要求其低于地表的90%。其三，注水温度设计。注水温度可对油田产生较大影响，过高或过低的温度均会影响石油物理性质，低温下可导致原油中有石蜡析出，影响品质；高温下则会导致石油表层结构被破坏，因而一般需控制注入水温较析蜡温度略高即可。

总结

总的来说，油田开发是我国国家能源生产的重点产业，尤其在能源日趋紧张的社会背景下更受到了充分重视。采油工程则是油田开发中的核心环节，而油田工程施工中，降低开采成本，提升开采效率已成了目前采油工程发展的主要目标。对此，在未来采油业发展中，还需充分重视人才培养、技术开发及先进工艺的运用，从而推动采油工程技术的高质、高效发展。

参考文献：

[1]田庆荣.油田地面工程技术管理综合平台的开发与应用[J].油气田地面工程, 2021, 40(1):5.

[2]罗波,赵敏,王兴明.稳定并提高单井产量技术对策在油田开发中的应用[J].  2021(2013-16):120-120.