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油田开发中后期的采油工程技术优化分析
姜云水1 曹加龙2 刘国宝3 袁立新4 崔志波4

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姜云水1 曹加龙2 刘国宝3 袁立新4 崔志波4,. 油田开发中后期的采油工程技术优化分析[J]. 石油科学研究,2024.6. DOI:10.12721/ccn.2024.158422.
摘要:
我国石油资源相对贫乏,有限的石油资源对我国的工业发展来说分量极重。但是,随着各油田的长期高速开采,许多油井的开采能力明显不足,开采的经济效益不断降低。大部分油田已进入开发中后期,即通常所说的高含水期。这一时期,油井的原油产量一直在下降,不利于油田的发展。如何有效提高油田产量,加强油田资源利用率,是各大石油企业发展前路上必须解决的问题。为了有效解决这个难题,石油企业集中优势力量投入采油工艺技术的研究上,获得了不少技术突破,并取得了良好的应用效果。
关键词: 油田开发中后期采油工程技术优化分析
DOI:10.12721/ccn.2024.158422
基金资助:

一、油田开发中后期采油工程技术概述

1.三次采油技术

三次采油技术又称挖潜采油技术。其采油过程比较复杂,涉及许多物理和化学因素。在三次采油技术的运行过程中,需要利用物理和化学微生物原理提供驱油技术支持。传统的采油技术不能有效开采深层石油,三次采油技术具有更强大的驱油技术,可以深度开发潜在的石油。通过众多研究可以看出,现如今,我国多个油田所运用的三次采油技术大体涵盖了三大种类:即化学驱油采油技术、注气驱油采油技术以及热力学驱油采油技术。

(1)化学法驱油技术。化学法驱油。核心的技术是研究最科学的注入剂用量,以确保在不延误油田开发进度的情况下获得最大的采收油量。为了提高复合驱油效率,更好地综合利用各种注入剂,在采油过程中使用碱液、表面活性剂和聚合物液体可以大幅提高采油效率和产量。在以往的采油作业中,通常采用常规的油泵采油工艺,在生产的早期阶段就可以达到预期的效果。然而,在油田原油产量日益减少的情况下,往往会出现产油不平衡的问题,其中最严重的是油管与抽油杆之间的偏磨问题。

(2)气驱采油技术。气驱指的是将种类多样的混合型气体注入油田油层中,进而提升采收率的一种采油技术。早期烃类物质的主要功能是注入剂,因为它的成本要高于水驱,并且存在一定的安全隐患,因此,这种方式现已经被弃用。现如今,CO2是主要运用的注入剂,也就是注入反应液至地层中,这种方式能够有效降低原油的黏度降低以及提升采收率。

(3)热力驱油技术。热力驱采油技术。按照注采工艺来分类,可以将其划分为两大类别:热驱与热力激励或是增产。热驱指的是持续地把热流体注入在一口井或是几口井中,主要目的是将原油驱替,而从别的油井产油。保持热流体注入所需要的压力可以促使原油流动速度的加快,使得油藏中的驱动力得以增大。此技术的主要特征在于热量耗费过多,然而所得到的采收率却相对较高。对于热力增产技术来讲,是将井筒周围的油层进行加热,只要此部分油层中原油流动的阻力减小,那么较远处油层内的驱动力,例如,天然气驱、溶解气驱以及重力驱等,均能够造成此井产油速率的上升。以上驱油方式虽然被广泛应用于实际

生产过程中,但是会造成不同程度的环境污染。

2.分层注水技术

(1)分层注水技术概述。分层注水采油技术是油田开发作业中用到的主要技术之一,目的是补充油田地层中的能量,在这个过程中,需要对注入油层中的水分进行控制,使其符合一定的标准,否则会造成油层堵塞等问题。注水之前需要对水质进行处理,将水质中含有的一些油类物质和颗粒杂质去除干净,保证水的质量。通过应用水泵,将水送到油田的各个配水间,然后再将水分配到每个注水井,注水方法可以采用笼统注水法和分层注水法,在油层中注入充足的水分,将油水井进行联通,实现以水驱油的目的。

(2)存在的问题。随着使用周期的加长,水驱逐渐暴露出一些潜在问题。第一,注水井的测试调整技术仍局限于人工操作,自动化智能化缺失,也造成测试水平和工作效率偏低,仅能实现单层的逐一测试。受技术限制,无法达到常规测量预期效果。第二,随着采油生产不断深入,地下的油层性质状况发生一系列的变化,完井工艺技术缺少适应性,特别是薄差型油层,当前的完井技术很难实现高效开采。第三,在注水开发中,低效无效循环注水的现象严重,特别是厚油层的开采,低效无效循环注水造成剩余油分布的不均匀,使得注水循环效率降低,同时,加大了开发的难度。

3.压裂驱油技术

针对部分油藏砂体类型多、采收率低、剩余油分散、吸附能力大、开发过程中化学驱难等问题,压裂驱油技术拟通过压裂形成高速通道,通过裂缝将高效驱油剂快速输送至剩余油富集部位,同时,压裂造缝过程中的上下过滤可以缩短化学剂与地层的接触时间和接触距离,从而解决注入过程中沿程损失性能大、利用率低、影响驱油效果的问题。

二、油田开发中后期采油工程技术优化

1.三次采油技术优化

首先,将单管分注工艺与该技术相结合。环形降压槽是该技术应用时的重要组成部分,会在槽内加入聚合物,利用聚合物进行驱油操作。在这一过程中还存在着不足之处,要进一步完善处理,才能促进技术价值的体现。其次,该技术在应用期间会出现偏磨问题,要对这一问题进行处理。油管、抽油杆在开采期间容易出现磨损情况,不利于技术作用的发挥,要想解决这一问题,需要在应用该技术时,对偏磨现象进行有效控制,提前对抽油杆的位置进行检测,提高抽油杆和油管放置的准确度,同时,深入分析导致这一问题的原因,制定科学的解决措施,以此降低摩擦阻力的产生。另外,实际开采作业中,如果运用化学驱、热力驱或是气驱作业等模式,会存在一定程度的污染,因此,微生物采油工艺正是在上述背景下得到研究并逐渐推广应用的。微生物采油技术的原理是,采用特殊的微生物技术,往油井内导入与油层适配的微生物,同时采取相应的措施,促进微生物繁殖,加快其在井中的新陈代谢。微生物驱油的过程中,微生物在井内会频繁活动,发生多种化学和物理反应,这个过程会有效降低油藏的黏度,加快石油流动速度,从而有效提高石油开采效率。微生物与石油工业的结合是一次全新的尝试,采油过程中利用微生物的特性能够全方位满足绿色、环保的生产要求,符合石油企业实现产业转型、产能升级的根本诉求,更顺应了国内经济可持续发展的宏观趋势。

2.分层注水技术优化

在众多石油工程技术中,高效注水工程技术在细分油层中的应用相对较好,因此,有必要对该技术进行优化。在石油细分层中应用高效注水工程技术,作业人员需要不断加强油田的注水施工。为确保施工质量,施工人员必须对周围的地质条件和运行条件进行详细分析,然后,有效调整吸水剖面,并采用此优化后的方法确保注水层的质量,增加油田开采时测试的成功。首先,应该钻探填充井,并重新设计注采井网。相关水平井钻井完成后,可以开采水平方向薄差油层的剩余油,从而有效提高油田开发后期的生产效率。其次,需要改进注水设备。有关部门要合理开发利用现代先进的注水设施。在应用过程中,要充分明确注水设施的实际注水压力和注水量,明确注水分布需求,充分发挥水驱开发的优势,提高油田开发后期的生产效率,确保油田产量。

3.分层测试工程技术的优化

分层测试技术的应用可以对油井内各油层的实际情况进行把控,通过对各油层数据的分析,可以对开采方法和技术进行优化与完善,对于油田中后期的开发,有着促进作用。分层测试技术的应用可以了解每一层石油的开采情况,并且可以科学运用注水技术,避免含水率对石油质量的影响。对于分层测试技术,要掌握技术应用中的关键点,对分层测试的压力进行有效控制,根据油层的采注情况来确定分层压力,保证技术应用期间的科学合理。要建立完善的测试体系,为油田开发中后期挖潜增效技术的开展做好准备。

三、结束语

目前,我国采油工程具有较大的发展空间,对采油工程新技术也提出了更高的要求。我国原油的消耗量不断增加,而拥有的油井数量却是有限的,同时,现在适用的采油工程技术还存在诸多问题,这种情况下,有必要加快对采油工程技术的研发速度,加强统筹与规划,引入先进经验,综合考虑井况,将生物技术、信息技术等高科技成分导入采油工程技术中,对油田产业发展进行有效的指导,进而推动我国石油开采工作,最大限度地提高社会效益和经济效益。

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