淺談采油工程技術(shù)智能化趨勢(shì)

陳威武 孫明 李錄兵

[摘 要]原油開(kāi)采工業(yè)是構(gòu)成我國(guó)經(jīng)濟(jì)的主體之一，有利于推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代化發(fā)展。隨著現(xiàn)代化工藝技術(shù)的深化發(fā)展，采油工程技術(shù)逐漸趨于智能化，提高了原油開(kāi)采效率。采油工程技術(shù)包含的內(nèi)容比較多，涉及了很多操作環(huán)節(jié)，雖然我國(guó)采油工程技術(shù)智能化發(fā)展逐漸趨于成熟，但還有一些問(wèn)題沒(méi)有解決，為了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，相關(guān)人員需要深化采油工程技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)采油工程技術(shù)智能化的研究?；诖?，本文詳細(xì)分析了采油工程技術(shù)智能化趨勢(shì)，旨在為相關(guān)研究提供參考。

[關(guān)鍵詞]采油工程;技術(shù)智能化;研究分析

0? ? ?引 言

采油工程是一個(gè)綜合性的過(guò)程，包括對(duì)各個(gè)開(kāi)采環(huán)節(jié)的調(diào)控，主要作用是將油氣運(yùn)輸?shù)降孛妫ㄟ^(guò)相關(guān)設(shè)備的協(xié)調(diào)運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)油田開(kāi)采目標(biāo)。采油工程技術(shù)融合了多項(xiàng)技術(shù)的性能優(yōu)勢(shì)，包括機(jī)械、化工、材料力學(xué)、計(jì)算機(jī)等，各項(xiàng)技術(shù)的融入，進(jìn)一步加快了采油工程技術(shù)的智能化進(jìn)程。在智能技術(shù)的調(diào)控下，可以有效控制油井產(chǎn)量，提高原油采收率，推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長(zhǎng)。

1? ? ?采油工程技術(shù)發(fā)展歷程

采油工程技術(shù)主要起始于20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)我國(guó)針對(duì)采油工程做了很多實(shí)驗(yàn)，取得了階段性的突破，每個(gè)實(shí)驗(yàn)針對(duì)的采油環(huán)節(jié)不同，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。采油工程技術(shù)具有層級(jí)性特點(diǎn)，主要分為4個(gè)部分：分層采油、分層測(cè)試、分層管理、分層研究。其中，分層采油利用低滲透層的作用力，增加井底的壓力，實(shí)現(xiàn)自噴井的分采，可以依次細(xì)化采油過(guò)程，采用單管封隔器進(jìn)行開(kāi)采;分層測(cè)試指相關(guān)人員測(cè)試注水井的水流入剖面的表層壓力，桿泵抽油井具有一定的密壓值，需要對(duì)其進(jìn)行環(huán)空測(cè)試，對(duì)內(nèi)部空間進(jìn)行流壓測(cè)試;分層管理主要指優(yōu)化系統(tǒng)，調(diào)整油壓水平面，使注水結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，進(jìn)一步提高注水流壓的穩(wěn)定性;分層研究是綜合性開(kāi)采油田的環(huán)節(jié)，為了深度開(kāi)采油田，相關(guān)人員需要采集油田各方面的信息，結(jié)合油水井的實(shí)際情況優(yōu)化系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確分析出油層動(dòng)態(tài)變化情況和剩余油分布情況。

2? ? ?目前采油工程技術(shù)存在的問(wèn)題

隨著時(shí)代的更迭變化和現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，傳統(tǒng)的采油工程技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足油田開(kāi)發(fā)需求，油田開(kāi)發(fā)應(yīng)用的技術(shù)比較多，其中，大泵提液技術(shù)的應(yīng)用難度越來(lái)越高。大泵提液技術(shù)需要用到有兩種類(lèi)型的泵，適用的范圍不同，受外界因素影響，比如，施控注壓開(kāi)采，會(huì)降低油藏的供液能量，使大泵提液無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重情況下還會(huì)損壞抽油系統(tǒng)，有些井液供應(yīng)不足，雖然采取了一定的供液恢復(fù)措施，但取得的效果不怎么理想。在桿泵的限制下，泵掛不能正常運(yùn)行，使D級(jí)抽油桿無(wú)法滿足供液需求，就算提高抽油桿的強(qiáng)度，也無(wú)法很好地滿足整個(gè)油藏的油井生產(chǎn)需求。

在采油工程技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，還有一個(gè)問(wèn)題需要注意，就是需要進(jìn)一步完善優(yōu)化斜井采抽技術(shù)，采油工程需要使用的泵掛深度較高，很多油井的桿、管、泵都進(jìn)入了二次開(kāi)采階段，在幾年的發(fā)展中，側(cè)鉆井技術(shù)和定向斜井技術(shù)逐漸應(yīng)用到采油工程中，對(duì)桿泵的性能要求越來(lái)越高。為了克服斜井帶來(lái)的影響，油田企業(yè)開(kāi)始采用扶正措施，利用抽油桿滾輪扶正器進(jìn)行扶正。另外，為了達(dá)到最優(yōu)的扶正效果，油田企業(yè)可以應(yīng)用“三維斜井抽油工藝技術(shù)軟件”。抽油桿滾輪扶正器存在一定的局限性，與地面接觸的基礎(chǔ)面積比較小，鋼輪側(cè)容易在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中遭到損壞，如果使用尼龍輪，就達(dá)不到強(qiáng)度標(biāo)注，所以扶正器真正應(yīng)用于采油工程的時(shí)間比較少，下井時(shí)間比較短。

3? ? ?采油工程技術(shù)智能化趨勢(shì)

進(jìn)入21世紀(jì)后，我國(guó)很多行業(yè)都發(fā)生了巨大的改變，科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用使采油工程有了更多樣化的選擇，越來(lái)越多的技術(shù)被應(yīng)用于采油工程，加快了工程智能化發(fā)展進(jìn)程。傳統(tǒng)的采油工程對(duì)計(jì)算機(jī)的使用程度比較高，而信息技術(shù)基于計(jì)算機(jī)延伸，在采油工程中，可以將信息技術(shù)作為一種實(shí)時(shí)的信息傳輸通道，將工程各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)性整合，將數(shù)據(jù)以可視化的方式呈現(xiàn)出來(lái)，以有效提高工程采油效率。其中，在具體應(yīng)用信息技術(shù)時(shí)，可以與采油工程的實(shí)際情況相結(jié)合，推動(dòng)采油工程智能化開(kāi)展。生物技術(shù)是采油工程智能化趨勢(shì)的另一種表現(xiàn)形式，其中，微生物勘探技術(shù)主要針對(duì)石油勘探，具有一定的發(fā)展前景，我國(guó)在引入了該技術(shù)后，在原有的勘探技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化處理，通過(guò)多年的試驗(yàn)，我國(guó)微生物勘探技術(shù)已經(jīng)形成一套系統(tǒng)性的勘探鏈。微生物勘探技術(shù)具有穩(wěn)定性能優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)的成本預(yù)算比較低，可操作性高，可以重復(fù)利用，很多采油公司都將該技術(shù)用于預(yù)測(cè)不同地震級(jí)別的油氣評(píng)價(jià)，通過(guò)預(yù)測(cè)結(jié)果，找出地震頻率低的區(qū)域開(kāi)采原油，以保證原油開(kāi)采的安全性，進(jìn)而間接提高原油部署的精密性。

在原油開(kāi)采中，工作人員經(jīng)常使用復(fù)合驅(qū)油技術(shù)，該技術(shù)在采油工程中應(yīng)用比較廣泛，結(jié)合了多種驅(qū)油方式的技巧優(yōu)勢(shì)，可以根據(jù)不同的采油地質(zhì)條件進(jìn)行合理調(diào)控，以滿足大多數(shù)地質(zhì)條件的采油需求。根據(jù)驅(qū)油的技術(shù)性組成，可以分為二元復(fù)合驅(qū)和三元復(fù)合驅(qū)，其中，二元復(fù)合驅(qū)主要采用堿性復(fù)合物，在表面活性劑的作用下，形成一種聚合驅(qū)油形式，針對(duì)堿性復(fù)合物，堿中的物質(zhì)與原油中的環(huán)烷酸可以形成油態(tài)鏈，提高原油的采收率;三元復(fù)合驅(qū)是一種綜合性的體系，利用大量堿粉代替表面活性劑，在降低表面活性劑消耗率的同時(shí)減少了原油滯留損耗，使油水界面的張力更加穩(wěn)定。

在采油工程中，工作人員需要應(yīng)用很多技術(shù)，如人工地震采油技術(shù)，指在不影響油井正常生產(chǎn)的情況下，通過(guò)人工震源形成一個(gè)地下磁場(chǎng)，磁場(chǎng)會(huì)形成一個(gè)有效的波動(dòng)場(chǎng)，波動(dòng)場(chǎng)會(huì)將低頻率的機(jī)械波動(dòng)傳輸?shù)降貙?，通過(guò)波動(dòng)作用，可以有效對(duì)地層開(kāi)展清理工作，從而達(dá)到油田增長(zhǎng)、增注要求。相對(duì)于人工地震采油技術(shù)，水力振動(dòng)采油技術(shù)更具可操作性，水力振動(dòng)的動(dòng)力傳輸主要依托振動(dòng)器，振動(dòng)器會(huì)產(chǎn)生一種高頻的脈沖波，脈沖波會(huì)在地層區(qū)域運(yùn)動(dòng)，使油層結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采取針對(duì)性的處理措施，保障油田開(kāi)采的時(shí)效性。震動(dòng)產(chǎn)生的水力脈沖波具有延伸性，可以有效清除油井內(nèi)的雜質(zhì)和膠質(zhì)沉淀。油層區(qū)域產(chǎn)生的波動(dòng)，會(huì)逐漸延伸到地下油層，在地下油層區(qū)域形成一張密集的裂縫網(wǎng)，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間沉淀，在這種循環(huán)壓力的作用下，波動(dòng)可以逐層遞增，傳輸?shù)降貙由钐?，使地層深處可以產(chǎn)生與之相符的裂縫。水力振動(dòng)會(huì)影響原油的穩(wěn)定性，原油在振動(dòng)作用下，會(huì)改變固有的結(jié)構(gòu)形態(tài)，整體黏度會(huì)逐漸降低，可以在一定程度上抑制原油的流動(dòng)速度。另外，細(xì)菌采油技術(shù)也是采油工程中應(yīng)用效果比較好的一種技術(shù)，該技術(shù)主要應(yīng)用于含水量較高的油田和油藏開(kāi)采完成的老油田，通過(guò)機(jī)械設(shè)施將高發(fā)酵的細(xì)菌注入油層中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間反應(yīng)，細(xì)菌在油層發(fā)酵膨脹，在細(xì)菌膨脹作用下，推動(dòng)原油從油井中噴發(fā)出來(lái)，這種技術(shù)具有較好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，降低了原油開(kāi)采的資源消耗，有利于油田企業(yè)充分利用石油資源，符合我國(guó)資源可持續(xù)發(fā)展理念。

4? ? ?結(jié) 語(yǔ)

隨著我國(guó)采油工程進(jìn)度的加快，采油工程技術(shù)智能化已成為企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，目前我國(guó)采油工程技術(shù)取得了一定的應(yīng)用效果，但也存在一些問(wèn)題有待解決?；谖覈?guó)石油工業(yè)的發(fā)展需求，本文主要從采油工程的實(shí)際情況出發(fā)，優(yōu)化相關(guān)技術(shù)，為我國(guó)采油工程技術(shù)智能化發(fā)展保駕護(hù)航。

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