采油工程新技術分析及展望

摘 要：隨著全球能源的緊張，石油作為一種不可再生能源，成為各國爭搶的目標。目前各國之間的許多爭端其實最終目的都是為了爭搶石油資源。石油資源與我們的生活息息相關，做為當前最重要的能源之一，其開采水平也是各國國家經(jīng)濟實力的有力證明。地下石油資源儲量較為豐富，目前采油工藝多以水驅(qū)法為主，這種方法采取率較低，采完后還有很大一部分原油還儲藏于地下。近年來在石油開采業(yè)的快速發(fā)展和不斷的完善過程中，采油工程技術也取得了較大的進展。文章對各種新型采油技術進行了分析，并進一步對未來采油技術的發(fā)展進行了展望。

關鍵詞：采油；工程；新技術

前言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，各行各業(yè)在發(fā)展過程中對能源有了更高的需求，日益加大的需求和能源緊張的局面形成了矛盾，在很大程度上制約了我國經(jīng)濟的穩(wěn)定協(xié)調(diào)發(fā)展。石油在各國的能源結(jié)構中都占有極其重要的位置，在我國也是如此，石油做為我國最重要的能源，提高其開采速度和開采率具有十分重要的意義。目前我國的石油工業(yè)正處于由產(chǎn)量型向效益型的轉(zhuǎn)型階段，采油工程存在的目的即是把有限有石油資源有效的開采出來，這就需要先進的采油工程技術，保證在任何地質(zhì)條件下都能實現(xiàn)對石油的開采，從而有效的提高我國石油工業(yè)的經(jīng)濟效益水平。隨著科學技術不斷進步，近年來在采油工程中一些新技術不斷的研發(fā)出來，為我國石油開采技術注入了新的活力。

1 熱處理油層采油法

熱處理油層采油法是對地下的油藏利用熱能進行加熱，從而使石油的粘度降低，同時在加熱過程中石油會產(chǎn)生膨脹，從而產(chǎn)生排出的動力，而將原油從地下開采出。此采油法的原理是通過降低原油的粘度來改變流度比，從而提高波及系數(shù)。

1.1 蒸汽吞吐采油

蒸汽吞吐采油就是把高溫高飽和的一定量蒸汽注入油井內(nèi)，注入后關井數(shù)天后再開井進行回采的循環(huán)采油方法。此方法因其工藝簡單、不需要多少投資即可產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益，所以在稠油藏和特稠油藏中得以廣泛的應用，此方法不存在多少技術含量，幾乎沒有任何風險性，同時還能實現(xiàn)快速的增產(chǎn)，所以廣泛的應用于稠油層的開采中，也有部分稠油層先用蒸汽吞吐法進行開采，然后再用蒸汽驅(qū)采油方法再對余下的油藏進行開采。

1.2 蒸汽驅(qū)采油

雖然蒸汽吞吐在稠油的開采上具有很大的優(yōu)勢，但其開采率還較低，只限于開采出油井井筒附近地層中的原油，對于下面的原油基本無法開采出來。所以部分油井在開采過程中，首先用蒸汽吞吐開采完成后，還會使蒸汽驅(qū)對深層的油藏進行繼續(xù)開采，這在很大程度上提高了油井的開采率，但同時蒸汽驅(qū)也存在著投資量大，技術復雜、風險大等缺點，所以在實際石油的開采過程中，蒸汽驅(qū)采油量還無法與蒸汽吞吐采油量相比。

1.3 火燒油層采油

火燒油層是向油層注入空氣（或氧氣），通過原油的自燃或人工點火，使地層部分原油就地燃燒，利用燃燒前緣推動原油的熱采方法。

2 微生物采油技術機理

在油田開發(fā)中，利用微生物提高原油產(chǎn)量，即提高原油采收率。其原理是使細菌在油層中發(fā)酵，把油層作為巨大的生物反應器，將選擇的微生物注入其中，由于細菌活動及代謝產(chǎn)物的作用，使油層中的殘余油采出，從而提高采收率。

3 震動采油技術機理

3.1 人工地震法采油機理

此方法是在保證油水井正常生產(chǎn)的前提下進行的，是提高油井增產(chǎn)的一種物理方法，此辦法是通過人工震源建立起來波動場，并以頻率極低的機械波形式傳到地層，從而使大面積油層發(fā)生振動，從而增加油井的開采量，達到增產(chǎn)、增效的目的。

3.2 水力振動采油原理

水力振動采油技術，是利用由油管下入的井下振動器建立起高頻（或低頻）的水力脈沖波，通過脈沖波在地層中傳遞來處理油層的技術。水力脈沖波主要用于清除近井地帶的機械雜質(zhì)、鉆井液和瀝青膠質(zhì)沉積，破壞鹽類沉積，形成不閉合的裂縫等。在油層部位產(chǎn)生的振動波傳遞到地層，在強烈的膨脹一壓縮波作用下，地層會產(chǎn)生裂縫網(wǎng)。在周期性壓力下，隨著波動的深入，逐漸撐開地層深處的裂縫。與此同時，振動波也會對地層中的原油產(chǎn)生影響，在變應力的作用下，可以改變原油結(jié)構、降低原油的鉆度、減少表面張力、加快原油向井底的流動速度。

3.2.1 改善地層的滲透性

水力脈沖波對地層的振動作用使地層孔隙中的固態(tài)堵塞物松動，并在水壓的作用下脫落排除，達到疏松孔道的作用，當振動足夠大時，能在地層中產(chǎn)生裂縫網(wǎng)，從而提高地層的滲透性。

3.2.2 聲波采油機理

聲波技術在采油過程中的應用范圍很廣，主要包括聲波防垢、聲波驅(qū)油、聲波降翰、聲波破乳脫水、聲波處理油層等方面。

地層中有油、氣、水等物質(zhì)，對于這些流動物質(zhì)的處理采取波的形式具有很大的可能性，但在實際油井開采過程中，比較多的還是采用聲波來進行，這主要是由于聲波的穿透性較強，具有電磁波無法比擬的性質(zhì)，所以在開采過程中都是利用聲波的形式來影響地層內(nèi)的油、水的流動，從而達到油井增產(chǎn)的目的。

一是當聲波作用于飽和的油水層時，液流在近井地層的孔隙結(jié)構內(nèi)做周期性的相對運動，這種運動愈靠近井眼聲源處愈強烈，可導致滲透率的提高。

二是在聲場中，原油分子周期性地進行結(jié)構組合排列，導致原油黏度降低。

三是無論是強聲場還是弱聲場，都可以促使液體加速流向聲源，向井眼聚集。

四是當井底壓力接近飽和壓力時，聲場可以脫去孔隙內(nèi)液體中的氣體，分解出的氣泡脈動地穿過地層巖石的孔隙，疏通了通道。

超聲波降黏的機理為：超聲波能使石油在未凝成固相前就被分散為極細的顆粒而懸浮在油液中。由于超聲波的機械、熱化學等效應的作用，原油中一些物質(zhì)的分子自旋量子及排列發(fā)生變化，使介質(zhì)的電導率和表面張力下降，從而有利于減弱分子間、分子與輸油管道間的親和力，降低黏度，增加流動性。

超聲波脫蠟的機理是：超聲波在原油內(nèi)振蕩產(chǎn)生摩擦熱，使與管壁接觸的邊界層原油軟化并增大軟化邊界層的厚度。超聲波可使原油中脫出的氣體按螺旋線向前推進，并向管壁附集而形成一層氣套，從而阻礙了石蠟在管壁上聚結(jié)；超聲波使石蠟在未凝成固相前就被分散為極細的顆粒而懸浮于油液中，在超聲波作用下，長鏈石蠟烴分子斷裂，從而降低了固化溫度。

4 采油工程技術的展望

隨著各國對石油開采力度的加大，大量的油田都處于開采的中后期，大量的原油已被開采出來，油藏中少量的石油的開采難度就會越來越大，這樣開采的成本就很高，面對有限的石油儲量，油田開發(fā)形式越來越嚴竣，各國在尋求新油田的同時，也在充分的對老油田進行開采，這就對油田工程技術提出了更高的要求，因此通過石油開采技術發(fā)展的分析，可以吸取先進的技術和經(jīng)驗應用于我國的石油開采上。

隨著科學技術的快速發(fā)展，各種能源高新技術已在日常生活中得到廣泛的應用，在這種大背景下，采油工業(yè)也面臨著新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)，我國石油工業(yè)更是面臨著諸多的難題和挑戰(zhàn)，所以我們只能順應時代發(fā)展的需求，加快高新技術在采油工程中的應用，從而保證我國石油行業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)性發(fā)展，增加我國的國力及世界競爭力。

參考文獻

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