摘要:近年來(lái),隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,油氣勘探開(kāi)發(fā)程度有了很大的提高,特別是近些年來(lái)石油工業(yè)的管理模式和建設(shè)技術(shù)都有了顯著的進(jìn)步,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用。油井建設(shè)是石油工業(yè)建設(shè)的重要組成部分,因此,如何創(chuàng)新油井建設(shè)思路,加強(qiáng)油井的建設(shè)速度、縮短建設(shè)周期,尤其是增加油井的產(chǎn)量,成為當(dāng)前我們需要考慮的主要問(wèn)題。文章將對(duì)我國(guó)當(dāng)前油井建設(shè)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題進(jìn)行深入的探析,并在此基礎(chǔ)上提出建設(shè)性建議,以期為我國(guó)石油工業(yè)的發(fā)展做出一點(diǎn)貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞:油井;增產(chǎn)措施;創(chuàng)新;研究
中圖分類號(hào):TE323文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-8937(2012)05-0178-01
近年來(lái),隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,石油工業(yè)發(fā)展迅速,不論是管理模式還是建設(shè)技術(shù)都有了顯著的進(jìn)步,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用。從一定意義上來(lái)講,油井建設(shè)是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的大事,隨著國(guó)際化進(jìn)程的加快,市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下的油井建設(shè)可謂機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。特別是在油氣田開(kāi)發(fā)的后期,儲(chǔ)集層孔隙的通道很容易發(fā)生淤塞,造成滲透能力急劇下降,最終造成了油井產(chǎn)量的下降。從實(shí)踐來(lái)看,油井儲(chǔ)集層孔隙的淤塞現(xiàn)象多發(fā)生在油井儲(chǔ)集性能較差層段,因而產(chǎn)生了顯著的儲(chǔ)集層非均質(zhì)性問(wèn)題,這就造成了油井采收率的嚴(yán)重下降,大大增加了油井的后期開(kāi)發(fā)難度。針對(duì)目前我國(guó)油井普遍存在的問(wèn)題,筆者認(rèn)為,可以采用以下幾種新技術(shù)來(lái)提高油井的產(chǎn)量。
1井下超聲采油技術(shù)與和高壓放電、人工可控震源
采油技術(shù)
基于目前我國(guó)油井產(chǎn)油中存在的問(wèn)題分析,清除油井儲(chǔ)集層的淤塞,恢復(fù)和改善長(zhǎng)期開(kāi)采后儲(chǔ)集層的滲透性能是提高油井產(chǎn)量的重要方法之一。在二十世紀(jì)中期,超聲波采油技術(shù)在世界主要產(chǎn)油國(guó)中得到了廣泛的應(yīng)用。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái),高壓放電、人工可控震源采油技術(shù)在各大油田中得到了廣泛的應(yīng)用,并進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)與規(guī)模推廣。
1.1井下超聲采油技術(shù)
井下超聲采油技術(shù)是利用超聲波對(duì)油井儲(chǔ)集層的淤塞進(jìn)行清理,從而恢復(fù)其滲透性,最終達(dá)到提高產(chǎn)量的目的。超聲波清洗儲(chǔ)集層的機(jī)理是超聲波的液體空化作用。通過(guò)超聲波的作用,在液體的局部會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)負(fù)壓區(qū),液體中會(huì)出現(xiàn)一定量的空穴和氣泡(其中含有液體的蒸汽和空氣),這些空穴和氣泡隨超聲波聲壓的增強(qiáng)而不斷增大,并做振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)聲壓達(dá)到一定的數(shù)值時(shí),空穴和氣泡就會(huì)破裂。隨著氣泡和空穴的不斷破裂,將油井儲(chǔ)集層中的空氣、膠體以及沙粒等污染物進(jìn)行清洗。超聲波對(duì)液體的空化作用,能快速地對(duì)油井復(fù)雜的孔道進(jìn)行有效的清洗,而且對(duì)儲(chǔ)集層結(jié)構(gòu)不會(huì)造成任何傷害,簡(jiǎn)單、易操作。
1.2高壓放電和人工可控震源采油技術(shù)
高壓放電是將電火花作為震源,產(chǎn)生激波與彈性波的過(guò)程。利用高壓放電技術(shù)對(duì)井下儲(chǔ)集層清洗的原理是:通過(guò)高壓放電,在井下產(chǎn)生高壓并對(duì)電容器充電至32 kV,使電容器放電,進(jìn)而產(chǎn)生電火花,使周圍的介質(zhì)產(chǎn)生高溫、高壓。當(dāng)溫度和壓力突然變化時(shí),會(huì)在周圍的介質(zhì)中產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波,使液體中產(chǎn)生的氣泡發(fā)生強(qiáng)力的破裂,氣泡的強(qiáng)力破裂將對(duì)油井儲(chǔ)集層孔隙中的污染物產(chǎn)生有效的清洗作用;人工可控震源發(fā)出的不是非線性沖擊波,而是低頻彈性波,因此其輸出能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于高壓放電過(guò)程中所產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊波;由于在儲(chǔ)集層的孔隙液體中不能產(chǎn)生空化作用,因此利用沖擊波對(duì)油井儲(chǔ)集層孔隙通道進(jìn)行清洗的效果并不明顯。但其振動(dòng)能力較強(qiáng),可以增加儲(chǔ)集層孔隙通道的橫截面積,這將大大改善儲(chǔ)集層的滲透性。同時(shí)振動(dòng)作用也能促使儲(chǔ)集層孔隙通道表面上油質(zhì)顆粒脫落,并匯聚成油滴,對(duì)提高油井的產(chǎn)量具有重大的意義。
2鈉棒熱能熱堿油井增產(chǎn)技術(shù)
該技術(shù)的提出,主要是因?yàn)槟壳按蠖鄶?shù)油井的開(kāi)采已經(jīng)進(jìn)入到中高含水期,原油和產(chǎn)出水中的重?zé)N質(zhì)及無(wú)機(jī)鹽類大量析出,造成蠟質(zhì)和膠質(zhì)沉積物嚴(yán)重堵塞產(chǎn)油通道。
鈉棒熱能熱堿油井增產(chǎn)技術(shù)的機(jī)理是:通過(guò)鈉棒熱能處理工藝的作用,使金屬鈉與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),放出氣體、熱量,并生成堿。該化學(xué)反應(yīng)中放出的熱能,通傳導(dǎo)作用對(duì)油層的近井地帶進(jìn)行加熱,不但解除了油層有機(jī)物質(zhì)的堵塞,而且使原油的黏度大大降低;同時(shí),化學(xué)反應(yīng)放出的大量熱能氣體,能夠進(jìn)入液體無(wú)法進(jìn)入的孔隙之中,沖散沉積在其中的污染物,使出油孔隙恢復(fù)通暢,從而提高了油井的產(chǎn)量。據(jù)測(cè)算,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,1 000 g的鈉與適量的水進(jìn)行完全化學(xué)反應(yīng)后,可以產(chǎn)生5.68方的氫氣,同時(shí)放出1348.5兆焦耳的熱量。在理想的絕熱環(huán)境下,可以使化學(xué)反應(yīng)液的溫度上升至160℃。此外,恒容狀態(tài)下產(chǎn)生的0.46兆帕壓力,可以加快剩余液體的返排速度。總之,利用鈉棒熱能熱堿采用技術(shù),不但能夠順利實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的目的,而且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響,既高效可行,又節(jié)能環(huán)保。
3支撐劑回流控制技術(shù)
在現(xiàn)代油井開(kāi)采過(guò)程中,壓裂井支撐劑回流是油田在進(jìn)行油氣井壓裂改造后最常出現(xiàn)的問(wèn)題。支撐劑回流會(huì)會(huì)對(duì)壓裂井的正常生產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,對(duì)井下 設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害,甚至還會(huì)造成油井的報(bào)廢。針對(duì)這一問(wèn)題,在水力壓裂增產(chǎn)措施中可采用支撐劑回流控制技術(shù)。將支撐劑顆粒懸浮在粘稠的流體里,注入到由流體壓開(kāi)的油井裂縫中,當(dāng)注入的壓力下降時(shí),支撐劑就會(huì)逐漸留在裂縫里,使裂縫保持張開(kāi)的狀態(tài),將其空間作為流體流向井筒的通道。通過(guò)支撐劑回流控制技術(shù),提高裂縫的導(dǎo)流能力成為現(xiàn)代油井壓裂工藝中的重要措施。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,目前我國(guó)大部分油田油井壓裂后都會(huì)產(chǎn)生不同程度的支撐劑回流問(wèn)題,嚴(yán)重地影響了油井的產(chǎn)量以及生產(chǎn)設(shè)備的正常使用,因此,采用支撐劑回流控制技術(shù),能夠有效地提高油井的產(chǎn)量。
4結(jié)語(yǔ)
總而言之,加大科技創(chuàng)新力度,探尋新的油井增產(chǎn)措施,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的意義。
參考文獻(xiàn):
[1] 王儀,李治平,蔣偉.油井增產(chǎn)措施增油量計(jì)算通用模型[J].
鉆采工藝,2011,(1).
[2] 蔣濟(jì)成,張存廣.油井增產(chǎn)措施評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].內(nèi)蒙
古石油化工,2010,(14).
[3] 王朋珍.油井增產(chǎn)措施多目標(biāo)優(yōu)化系統(tǒng)[J].油氣田地面工
程,2010,(2).
[4] 王芳.科技創(chuàng)新為油井增產(chǎn)——記中國(guó)石油大學(xué)(華東)
石油工程學(xué)院張建國(guó)教授[J].中國(guó)高校科技與產(chǎn)業(yè)化,
2009,(12).