采油工程技术与采油智能化发展探究

采油工程技术与采油智能化发展探究

刘昶1  李岩翔1  王绍博2

1.中国石油大港油田公司第一采油厂  天津  300280

2.中国石油大港油田公司第五采油厂  天津  300280

摘要：在能源体系的动态运行中，选择并实施高效的开采方法，能够显著优化生产效率，解锁石油资源的潜在产能。处于经济飞跃发展阶段的中国，其能源需求犹如引擎加速，对资源保障的需求尤为迫切。为了顺应这一趋势，驱动经济增长，并促使石油企业在激烈的市场竞争中占据优势，提升采油工程科技的创新水平显得至关重要。这股科技革新潮流将不断激活石油行业的创新活力，为企业的繁荣和整个产业的升级转型注入源源不断的动力。

关键词：采油工程；采油智能化；技术发展

1采油工程技术中存在的问题

1.1外围油田低效采油

外围油田，通常位于边缘地带，具有特低渗透的特点，这意味着油藏的储油能力较差，石油储量难以轻易释放。然而外围油田的采油效率却常常低下，这个问题的根源可以追溯到两个关键因素：不足的地质勘探和不合适的采油技术选择。

地质勘探在外围油田往往不够详尽，因为这些油田通常地理边缘位置偏远，地质条件复杂，勘探成本较高，投入相对较少。这导致了对油藏的地质特性了解不足，包括储层的厚度、渗透性、孔隙度等重要参数。没有准确的地质数据，采油工程难以精确规划，从而难以实现高效采油。其次，采油技术的选择也是问题的关键。外围油田的特点需要特别的采油策略，但往往使用的是传统技术，这些技术未必能够有效地适应特低渗透的储油层。由于对地质特性的不充分理解，采油技术的匹配性不足，可能无法最大程度地释放油藏中的石油。

1.2三次采油工程效果欠佳

三次采油工程一直被视为解决石油性质改变问题的有效手段，然而，其效果却往往欠佳，主要因为存在严重的厚油垢问题。这一问题引发了额外的人力物力投入，不仅增加了采油成本，还减缓了采油工程的进展。问题的根本在于需要寻找更加有效的方法来解决石油性质变化的挑战。三次采油工程的关键目标是应对油井中石油性质的变化，尤其是在采油过程中出现的石油垢问题。然而在实际操作中，三次采油工程却常常导致更加严重的厚油垢积聚。这种情况通常要求额外的人力物力来清除或处理厚油垢，这不仅增加了采油成本，还延长了采油工程的时间。

2采油工程新技术

2.1热力采油技术

热能驱动的石油开采策略着眼于通过提升油藏环境的热度来降低原油流动的阻力，从而简化开采流程。原油本身具备初始的温度和压力条件，但在开采过程中，关键在于精细管理井下温度，确保其始终保持在一个适宜的操作区间，避免急剧的温度下滑可能带来的风险。为了维持原油的适宜温度，开采人员会引入外部加热手段，例如，通过在产出原油中混入具有稳定温度的表面活性水。这种方法不仅有助于优化原油流动性能，还实现了对输送管道的热化学脱水处理，双重效益显著。运用这种热力采油技术，显著提升了石油开采的效率和产量，为企业创造了可观的经济效益，对于推动石油工业的发展具有积极作用。

2.2复合驱油开采技术

过去的石油开采往往依赖于聚合物驱动策略，然而随着现代油田环境的复杂性增强，这种传统方法已难以显著提升开采效率。新兴的复合驱油开采技术应运而生，它旨在应对多重挑战，优化石油开采。其核心原理是将聚合物、碱和表面活性剂巧妙融合，形成一种复合水基溶液，用于推动石油的抽取。进入开采的中期阶段，复合驱油开采技术的应用更为精细。依据精确的地质分析报告，对油气储存层进行精准设计，通过密集的钻井活动，如强化注水，以实施增产增注策略。在此背景下，采用复合驱油技术能显著降低油水界面的表面张力，释放更多的油流动力，从而提升开采效率，确保投资回报的经济合理性。这不仅提升了开采效益，还为扩大采油工程的整体成果提供了强有力的支持。

2.3防砂技术

在油田开采过程中，为确保设备稳定运作，初期阶段亟需采用防砂策略。本段旨在提炼工艺设计的关键要点。首先，实施防砂策略前，应通过系统的细致构造分析来精确定位潜在的小断层，这是新站油田开采工程的重要导向。通过对区域内的评价井合成记录进行精确校准，目标在于提升生产效率并保护油层完整性，这要求我们在常规构造解析之外，特别关注小断层的识别，通过多手段刻画出精细的防砂体系。其次，针对防砂技术的选择，定向井防砂因其广泛应用性，成为优选考虑的对象。通过对前期工作的数据分析，可以评估定向井防砂技术的可行性和效益。相比之下，水平井防砂技术尽管技术成本较高，但也可作为备选方案，根据具体条件灵活应用。这样的决策过程旨在找到最符合实际需求的防砂解决方案。

3采油智能化发展趋势

3.1动液面智能开采

动液面智能开采技术代表了采油工程领域的一项重要进展，它通过实时监测地下油水界面的位置，为油田的地层管理和油井的生产调控带来了新的可能性。这一技术的发展具有多重益处，将有望改善油井的产能、采收率，降低浪费，并降低整体开采成本。动液面智能开采技术实现了对地下油水界面位置的高精度监测。传感器系统能够连续监测地下油水界面的变化，迅速响应任何变化。这有助于优化油井的抽油泵工作状态，以保持油井压力和产量的平衡。通过智能调整，油井能更有效地采出原油，提高了采收率。动液面智能开采技术可以减少浪费和资源消耗。传统上，油井运营常常面临过度采收、过度抽水等问题，导致原油和水资源的浪费。动液面智能开采技术可以精确控制采油和注水的比例，以避免这些浪费，提高资源利用效率。最重要的是，动液面智能开采技术有望降低油田的开采成本。通过更加智能和精确的地层管理，不仅能够提高生产效率，还能够减少不必要的维护和操作成本。这意味着油田可以更高效地运营，降低了总体生产成本。

3.2井联网智能开采

基于"井联网"构建的智能钻井结构，其核心目标在于通过智能化手段调控地下油气产出，增强资源利用率，确保整个井群处于动态优化状态。以下是对其关键技术特点的概括：首先，井联网系统不仅依赖于反馈控制机制，能精确执行多轮指令，而且具备卓越的冲突解决方案。它采用分段式策略调整钻井设备的运行模式，通过标准化作业流程和感应元件、制动电阻的协同作用，灵活应对油田开发挑战，实时记录并优化采油管理策略。其次，为了克服井联网在能源消耗方面的瓶颈，智能开采工作引入了先进的自动控制系统。通过优化管理体系，弥补了传统井联网在效能上的短板。自动化井联网处理系统有效提升了设备运行效率，实现了负载自动调节和速度自适应，从而显著降低了能耗。未来的研究将着重于节能技术，进一步推动井联网智能开采的绿色转型。总结来说，井联网智能钻井结构通过智能控制和优化管理，不仅提高了生产效率，还致力于可持续发展，为石油开采行业带来了显著的变革。

结论

石油开采领域正逐步踏入数字化和智慧化的前沿，新科技的应用孕育着无数潜力与变革。其中，热能开采技术、复合驱油法、微生物提取工艺和纳米膜驱动技术等创新手段旨在提升油田作业效率，减少成本，确保更为持久的生产模式。尽管面临边际油田效率低下和三次采油工程效能不足等挑战，但区动液面智能开采技术和井联网智能开采的融入有望强化数据安全，推动智能化开采的新进程。可以预见，石油开采行业正积极应对这些变化，以期在提升效率和可持续性方面开创一个充满机遇的未来。

参考文献：

[1]张晓龙.采油工程技术智能化趋势探究[J].中国石油和化工标准与质量，2023，41(17):193；195.

[2]王薇.采油工程技术与采油智能化发展趋势[J].化学工程与装备，2023(2):216-217.

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