深入分析新時期背景下石油采油工藝的新技術(shù)

李建（中海油能源發(fā)展股份有限公司采油服務(wù)分公司，天津300450）

石油采油工藝指的是對地下原油進行開采時各項使用的工藝技術(shù)。石油行業(yè)當(dāng)前也對石油采收率的提升越來越重視，通過當(dāng)前改革和創(chuàng)新石油采油工藝，石油資源缺乏的問題也得到進一步緩解。文章主要分析了新時期幾種石油采油工藝新技術(shù)。

1 我國采油技術(shù)的發(fā)展史

我國采油技術(shù)從20 世紀50 年代起共經(jīng)歷了五個發(fā)展階段：（1）探索試驗階段。主要是注水開發(fā)，通過對采收率實驗提升的探究，如人工舉升、油田堵水、油層水力壓裂等，為我國開采石油工作創(chuàng)造了有利條件，對采油工程技術(shù)在全國的發(fā)展起到較大的促進作用；（2）分層開采工藝技術(shù)發(fā)展階段。在綜合陸相砂巖油藏含油層系多、各油層的不同情況及相互感染嚴重程度不同，對一系列以分層注水為中心的采油工藝技術(shù)進行了探究；（3）多種油藏類型采油工藝技術(shù)發(fā)展階段。隨著對陸地油田、海上油田的開采，通過不斷的分析和研究逐漸形成了對不同類型的油田都比較適用的如低滲透油藏采油工藝、復(fù)雜斷塊油藏采油工藝等采油技術(shù)；（4）采油工程新技術(shù)重點突破階段。石油天然氣企業(yè)的飛速發(fā)展和成長，為研究和創(chuàng)新采油新技術(shù)帶來了動力和挑戰(zhàn)，且完井、壓裂酸化、防砂、電潛泵和水力活塞泵等中心的成立和完善，為采油技術(shù)的發(fā)展起到較大的推動作用；（5）采油系統(tǒng)工程形成和發(fā)展階段。當(dāng)前我們正處于系統(tǒng)形成和發(fā)展階段，采油工程技術(shù)在該階段逐步完善，不斷創(chuàng)新。

2 石油采油工藝現(xiàn)存問題

2.1 石油采收率較低，對社會需求無法滿足

在石油開采過程中許多條件都會對其造成制約，如石油開采設(shè)備質(zhì)量，所在地的環(huán)境、地質(zhì)等都對傳統(tǒng)的開采技術(shù)有影響，如電潛泵和體液泵的使用事例就比較明顯，在較高的溫度環(huán)境下，電潛泵的實際效用無法正常發(fā)揮，體液泵受自身過大體積的制約，導(dǎo)致相關(guān)工作需求因其較低的效率而無法滿足。

2.2 石油采收較大的工作量對時間和精力耗費較多

一般石油開采都是長時間的野外開采，因此設(shè)備得不到及時保養(yǎng)是比較常見的，極易導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障、老化等情況。這些都會對石油開采的效率造成嚴重影響，并且耗費的時間和精力較長，也會提升開采的成本。

2.3 后期石油開發(fā)會嚴重損壞設(shè)備

在后期開發(fā)油田時，因開發(fā)過程中注入水和地層水會導(dǎo)致機械設(shè)備出現(xiàn)生銹和氧化問題，加上石油開采時間一般都較長，機械設(shè)備會因過度磨損而產(chǎn)生氧化和銹化等情況，進而出現(xiàn)卡泵現(xiàn)象，而且損壞的設(shè)備會增加石油開采的難度，甚至導(dǎo)致其工作中斷。

3 新時期背景下石油采油工藝的新技術(shù)

3.1 微生物采油技術(shù)

對于外行人員來說，微生物采油技術(shù)是新奇的，微生物采油技術(shù)指的是在微生物和石油接觸的過程中，會產(chǎn)生一些和石油產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的代謝物，進而降低了石油的黏稠度，進一步增強了石油的流動性，促使才有的效率得到有效的提升。也就是說在石油開采的過程中是對微生物較快的新陳代謝及石油和代謝物之間的化學(xué)反應(yīng)能使石油的黏稠度降低等特征進行了有效的應(yīng)用。因此微生物采油技術(shù)有明顯的優(yōu)勢，不僅使開采石油成本降低，還使采油周期縮短。因微生物有許多獲取方式，和簡單的制取方法，可使石油開采的難度降低而且更加便捷高效，同時個體較小，具有較強生存能力的微生物不受空間的制約，許多設(shè)備達不到的區(qū)域都有其存在，而且微生物采油技術(shù)還使環(huán)境受傳統(tǒng)石油開發(fā)的破壞減小。但在具體的應(yīng)用過程中，環(huán)境仍會對微生物造成較大的影響，所以該項技術(shù)的應(yīng)用也存在相應(yīng)的制約。

3.2 振動式采油技術(shù)

振動采油技術(shù)在石油開采中應(yīng)用廣泛，主要包括水力脈沖、水力振動、人工振動等采油技術(shù)。水力脈沖采油技術(shù)是通過把巖石之間縫隙的擴大使石油滲透率增加，以此保證石油采集更加高效；水力振動采油技術(shù)原理相似于水力振動采油技術(shù)，都是通過對機械設(shè)備的利用使石油表面的強度增加來提升石油的流動效果；人工振動主要是通過人對機械設(shè)備的操作，通過增加石油表面的振動強度和石油的流動性，以達到提升采油效率的目的。采用振動采油技術(shù)可使油層的滲透性較大程度改善，促使油層有松動的孔隙且滲透性較強，產(chǎn)生了對采收原油起促進作用的孔隙網(wǎng)和孔道。而原油的結(jié)構(gòu)、粘度和流動性在振動波的帶動下都發(fā)生程度不同的變化，促進了原油的流動，保障原油的采收率得到有效提升。同時通過全面清理采集管道內(nèi)部的各類雜物，使其含水量減少，在原油采收率增強的基礎(chǔ)上達到提升了石油的產(chǎn)能的效果。

3.3 超聲波采油技術(shù)

利用超聲波采油技術(shù)采油是利用超聲波的高頻振動，該技術(shù)的突出作用主要包括防垢、防蠟、降黏等，同樣包括相對應(yīng)的三種技術(shù)。第一種為聲波防垢技術(shù)，主要是利用超聲波的振動使石油管道中形成的固體雜質(zhì)如鹽垢等減少，促使石油采取的效率得到有效的提升；第二種為聲波防蠟技術(shù)，主要是利用振動避免管壁出現(xiàn)蠟化現(xiàn)象，對石油的流通起促進作用；第三種為聲波降黏技術(shù)，其主要是應(yīng)用超聲波技術(shù)的理化間的綜合性，通過分散石油中的細微顆粒，使石油的黏稠度降低，流動性增強。利用聲波采油技術(shù)主要是通過聲波的作用使油層孔隙結(jié)構(gòu)得到較大改善，為原油的滲透性能提供保障；聲波使原油中的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，原油的黏性因此而減少；聲波可全面清理孔隙中液體的氣體，形成的氣泡脈動可以穿過地層的巖石孔隙，促使原油的滲透性能增強，保證管道可以穩(wěn)定的進行采油。

3.4 CO2化學(xué)驅(qū)油技術(shù)

CO2作為人們比較熟悉的化學(xué)領(lǐng)域重要的物質(zhì)，在開采石油的過程中發(fā)揮了較大的作用。通過加壓CO2，使其相溶于石油，進而在石油內(nèi)部產(chǎn)生相關(guān)化學(xué)反應(yīng)，然后在物理振動的作用下促使石油的開采效率得到有效的提升，和振動式采油技術(shù)目的相同，CO2化學(xué)驅(qū)油技術(shù)也是通過石油黏稠度的降低，及其流動性能的提升，為石油的開采提供便利。CO2化學(xué)驅(qū)油技術(shù)是指在原油內(nèi)部溶解CO2，促使原油內(nèi)的物質(zhì)和CO 發(fā)生反應(yīng)，對其物理性質(zhì)做到相應(yīng)的調(diào)整，如粘度降低、膨脹程度提高、油水界面的張力被削弱、滲透性和流動性增強，都是石油開采效率有效提升的良好保障。CO2化學(xué)驅(qū)油技術(shù)主要包括混相驅(qū)油和非混相驅(qū)油兩種基本方式，如果采油的規(guī)模不大，通常會選擇混相驅(qū)油技術(shù)，如果是整個油田一般會采用CO 非混相驅(qū)油技術(shù)，通過足夠的CO的注入，進一步提升石油開采的效率。應(yīng)用CO2驅(qū)油技術(shù)使因石油滲透率較差而造成的阻塞和與水接觸時造成的大量黏土礦物膨脹的問題得以避免，因為其較低的滲透率和水敏性粘土礦物較多，使其注水后會有嚴重的孔隙阻塞和膨脹問題出現(xiàn)，較大程度的降低了注水的效果。采用該項技術(shù)可以有效提升油田開采的效率，也是石油開采未來的重要技術(shù)。但是同樣CO2化學(xué)驅(qū)油技術(shù)也受許多條件的限制，存在如CO 的輸送、機械設(shè)備的腐蝕、作業(yè)場所的安全保護等缺陷問題。所以相關(guān)工作人員當(dāng)前應(yīng)該考慮如何在石油內(nèi)部順利的輸入大量的CO2，在當(dāng)前所有的開采石油技術(shù)中，相關(guān)人員都應(yīng)對如何在不對原有開發(fā)地環(huán)境條件造成破壞的情況下提升石油開發(fā)的效率等問題引起重視。

4 結(jié)語

總之，隨著當(dāng)前全面開展石油采油工藝技術(shù)，許多先進的不同類型的采油技術(shù)不斷涌現(xiàn)出來，和傳統(tǒng)的采油技術(shù)相比，新型的采油技術(shù)具有更好的優(yōu)勢和更優(yōu)良的性能，可較大程度的提升原油的流動性，在原油開發(fā)成本降低的基礎(chǔ)上大大提升了采收效率，提高了原油的產(chǎn)能，為人們?nèi)粘Ｉ顚κ偷男枨筇峁┝吮Ｕ希_到安全供給石油的目的，同時也對石油企業(yè)和行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。