石油采油工程技术中存在的问题与解决措施

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年第9期   作者:武涛
[导读] 我国在不可再生能源石油方面的技术研究起步较晚
        武涛
        济南浩宏伟业检测技术有限公司
        摘要:我国在不可再生能源石油方面的技术研究起步较晚,但近些年来的进展迅速,也解决了不少石油开采中遇到的问题,为我国的石油开采事业形成了不小的助力。石油毕竟是位于地壳以下的矿藏,开采过程中不得不解决石油开采压力、地下结构稳定等问题,需要解决诸如水驱开发、三次采油、外围油田等技术应用中的问题,暴露出了不少技术上的短板。这些技术问题得不到妥善解决,对我国石油开采事业会产生不小的负面影响。
        关键词:石油采油;技术问题;解决措施
        1采油工程技术的发展
        在石油采油工程技术领域,将采油按难易程度分为一次采油技术、二次采油技术和三次采油技术。简单来讲,在油田发现之初,油藏丰富,油藏上覆盖地层,致使储油岩石和原油中聚集了非常大量的自然能量。当油井将储油层与地面连通后,井底聚集的自然能量使得压力远高于井口,因此这个压差会将原油从储油层压到油井中最终并压升到地面。通常仅仅应用各种自然能量(比如重力作用、天然气膨胀力、边水驱动力以及贮油岩石膨胀力等)直接开采石油的方法技术称之为一次采油。随着油田油气的不断开采产出,储油岩石和原油中集聚了的自然能量也逐渐消耗释放,造成井底压力不足以将油气压到地面,也就单单依靠自然能量已经无法直接采油,就需要往油田里注入气体或者水来提高储油层压力,也就再次增加了储油岩石和原油中能量,再次使井底聚集的能量压力高于井口,油气再次因压力差被开采到地面,运用此方法采油的技术称之为二次采油。由于地层是非均质的,注入的气体或水总会沿着阻力最小的路径流动。某些地层区域的阻力相对较大,该地层的中的原油将很难被驱替出。还有因岩石吸附原油使得其流动性很差而无法开采出的原油。这些都是依靠单纯的提高储油层压力也无法开采的,就需要继续引入其他物理、化学的手段,比如对于储油层中不连续的原油或者很粘稠难以开采的原油,可以注入相应的流体或者热量用以改变原油的粘稠度,或者改变对岩石的吸附性,也就是增加了原油的流动性,有利于油气的进一步开采。该采油技术就称之为三次采油。
        2石油采油工程技术存在的问题
        2.1水驱开发问题
        目前,水驱开发问题属于石油采油工程中较为常见的问题之一,其出现的原因主要为注水效率方面和测调工艺方面,因此,为了有效避免各种问题的发生,在进行石油采油工程过程中应该根据工程的实际情况,结合客观影响因素,对测调工艺进行革新处理,选择符合工程发展的测调工艺,同时尽量减少注水的循环工作,提高注水的实际效率。但是,就目前我国石油采油工程相关问题来看,所采用的测调工艺仍为传统的直读式测调联动工艺,这种工艺方式无法避免人工干预的影响,无法保证测调的精准性和有效性,导致其所对应的水驱开发出现问题。另外,在注水过程中由于人工干预的影响,技术人员直接决定注水的实际效率,技术人员注水过程中马虎、不认真,导致无法控制注水的效率,可能会出现严重的水循环现象,这样一来,导致注水的相应油层顶部出现大量原油集中的情况,影响采油的实际效率,给原油采油控水环节和挖潜环节带来很大难度,造成严重的水驱开发问题,影响石油采油工程的开采效率。
        2.2三次采油技术问题
        在石油开采领域中,一次采油过程POR是利用地层天然压力进行采油的过程,石油采收率仅为10%—20%,二次采油过程SOR是通过注水、注气的方式来补充地层天然压力,石油采收率可提高至30%。但一次采油和二次采油所获得的石油并不能满足石油的工业使用需求,因此,专家学者们提出了三次采油的技术概念。三次采油自20世纪60年代起就成为我国提高油田采收率的重要技术。世界范围内的三次采油技术主要包括化学驱、热力驱、混合驱、微生物驱四种,其中有效率最高的目前是化学驱,最受研究人员瞩目的是表面活性剂驱。我国也在表面活性剂驱方面投入了大量的研究,以应对油田越来越复杂的开采现状,但常用的阴离子表活在面对高温高盐高含水的油藏开采时效果经常不理想。复配表活理论上驱油效果应当比较时候复杂油藏,但实际驱油效果远低于实验室值,这与地下油藏实际情况不断变化、油层数值不断降低等情况都有关。

找到更理想的化学驱油技术配方是改善三次采油技术问题的关键。
        3解决石油采油工程技术问题的有效措施
        3.1注水技术问题的解决对策
        一是在新油田开发过程中,为避免无效注水对分层控水的影响,应采取一定的对策,在含水量上升之前,不应考虑处理措施。在新油田开发过程中,技术人员可以结合新油田的实际情况,选择更新更先进的细分控制压裂技术。传统压裂技术在遇到小层多、油层薄、隔室薄、井段长、注水条件复杂的小型油藏,或物性差、断层多、应力条件复杂的小型油藏时,已不能满足开发要求。单井小油层产能不能满足开发需求。通过细分控制压裂工艺后,可提高小油层的采收率,降低压后含水上升上浮率,提高井下生产能力。细分控制压裂技术的实施需要多种预测技术,如水平煤层干扰预测技术、困难压力层预测技术等;细分控制压裂技术的控制技术主要包括分层过程控制和射孔控制。在实际应用中,细分控制压裂技术能有效地提高对困难压力层的预测能力,增加小油藏的动用数量,增幅达23.5%;在垂直裂缝薄互层压裂方面,压裂率提高到87.7%,提高了油藏的动用程度,有效地提高了小型油藏的采收率。其次,在高含水期油田开发过程中,技术人员可以采用油水井分层注水技术,改善油层、层间、平面状况,提高注水效果,提高油田产量。分层注水技术主要用于处理储层各层的非均质性和吸水能力。只有这样才能提高注水效率和效果,避免无效注水,提高油田产量。在实际应用中,分层注水技术的产量占油田总产量的70%以上,其效果远超传统注水技术。
        3.2三次采油问题的处理
        根据相关研究和分析发现,三次采油问题的诱发原因为强碱三元复合法的运用导致集合物的驱动对象发生变化。因此,为了有效避免三次采油问题的发生,应该对这种方法进行革新,在具体落实过程中,应该注重方法的可行性,开发和探究新方法,寻找新方法代替强碱三元复合法。例如,可以将分流注入法应用于石油采油工程中,通过较为先进的集合物驱动单管分层分压油油层,从而有效避免由于油层集合物驱动对象导致原油发生变化,另外也可以使用三元复合驱分层注入的方式,实现对油层集合物的驱动分层处理,保证石油采油工程的实际效率,增加石油开采量。除此之外,由于油井容易出现结垢的情况,导致石油采油过程中容易出现堵塞的问题,因此,需要实施具有物理性质的防垢技术或具有化学性质的除垢技术,从而有效解决油井结垢问题。物理防垢技术主要为螺杆泵防垢技术,化学除垢则是通过对结垢的原理和因素进行分析和研究,提出具有针对性的除垢剂方法。
        3.3外围油田开采技术问题的解决对策
        外围油田普遍存在渗透率低、层次不分明等问题,常见油田开采工程技术的应用有一定的难度。外围油田开采需要技术人员先做好勘探工作,确定油田的储油量、深度、范围、岩石属性、地质结构,为开采过程中使用细分控制压裂技术等精细技术创造基础条件,提高小油层压开率,提高外围油田开采产量。在应用压裂技术过程中,技术人员需要对单井压裂泥浆等参数进行有效分析,尽可能在地貌断块、储油层渗透率低等情况下提高外围油田的采收率,提高外围油田的产能和经济效益。
        结论
        综上所述,从目前我国石油采油工程的整体发展情况来看,在未来有很大的上升空间,现阶段大部分石油采油工程的技术应用不合理,为了促进我国石油开采工程进一步发展,促进石油开采的效率,对石油采油工程的技术应用提出了更多要求,要求进行技术方面的创新,能够有效落实石油采油工程,提高开采的实际效率。为此,为了有效实现石油开采的相关目标,需要做到技术的革新,根据石油采油工程中的相关问题进行具有针对性和目的性的技术创新,采取具有针对性的研究方向和任务,从而提高工程效率,促进产量的进一步提升。
        参考文献:
        [1]许思奇.油田三采注聚工艺存在的问题及对策[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(10):203-204.
        [2]冯斌.石油采油工程管理中存在的问题与对策[J].石化技术,2019,26(3):255.
       
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