關(guān)于水平井采油工藝的研究與展望

蒲彥峰 梁順華 徐長(zhǎng)明

摘要：水平井技術(shù)作為一種先進(jìn)、高效的采油技術(shù)，既能有效地降低產(chǎn)油成本，還能提升采油的安全性與可靠性。本文就基于水平井采油的工藝及配套技術(shù)，對(duì)水平井采油工藝的研究與展望進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討。

關(guān)鍵詞：水平井;采油工藝;發(fā)展趨勢(shì)

一、水平井采油工藝

（一）人工舉升

人工舉升的采油方式是我國(guó)過去最常用的采用工藝之一，應(yīng)用非常廣泛。人工舉升的采油工藝有兩種方式，一種是桿式泵，一種是電潛泵，其中桿式泵是最為常見的一種形式，也是水平井開采最常見的方式之一;而電潛泵在水平井采油的過程中發(fā)揮著重要的作用，能夠在巨大的井底壓力下實(shí)現(xiàn)大排量的舉液。

（二）找水和堵水技術(shù)

油井出水的來源有很多，根據(jù)其開源可以分為注入水和邊水、上層水和下層水、底水和夾層水等幾個(gè)類型。找水技術(shù)現(xiàn)階段主要有以下幾種：一是資料的綜合對(duì)比，通過水井的地質(zhì)情況以及井身的質(zhì)量，再結(jié)合采油的動(dòng)態(tài)資料，綜合判斷水層的位置。還可以結(jié)合油井連通圖以及小層平面圖，通過動(dòng)靜結(jié)合的方式來判斷水層位，二是水化學(xué)分析法，即通過化驗(yàn)和分析產(chǎn)出水的情況，來判斷出水的情況;三是根據(jù)地理資料和分析，常見的方法有三種，一是流體電阻測(cè)井，二是井溫測(cè)井，三是同位素測(cè)井。堵水技術(shù)大致有兩種，一種是機(jī)械堵水法，一種是化學(xué)堵水技術(shù)，化學(xué)堵水就是將特定的化學(xué)劑注入到滲漏區(qū)域，降低井的水相滲透率。

（三）酸化技術(shù)

水平井酸化增產(chǎn)技術(shù)在目前只有在碳酸鹽油氣層和砂巖油氣層兩種類型的酸化效果最好，技術(shù)也比較成熟。酸化技術(shù)分為常規(guī)酸化和壓裂酸化兩種，常規(guī)酸化在堵塞嚴(yán)重的水平井中應(yīng)用比較廣泛，如果是堵塞特別嚴(yán)重的水平井，需要經(jīng)過多次酸化。壓裂酸化主要是一種深度酸化技術(shù)，能夠降低原始的地層滲透率。

（四）防砂技術(shù)

水平油井中出砂的情況還是比較常見的，影響出砂的因素也比較多，比如說地層的強(qiáng)度低的情況下，再比如說地層壓力衰減的因素，還比如說生產(chǎn)壓差或者地層流體年度大的情況，都會(huì)造成出砂。而防砂技術(shù)的目的就是保護(hù)生產(chǎn)設(shè)備、延長(zhǎng)油井壽命、減少油井維護(hù)等。防砂技術(shù)的方法比較多，大致可以分為四個(gè)方面：一是砂拱防砂的方式，砂拱防砂主要是通過降低流速或者是增大地層徑向應(yīng)力的方式，達(dá)到控制出砂的效果;二是機(jī)械防砂的方式，機(jī)械防砂常用的方式就是濾砂管防砂，即將濾砂管下放到水平井內(nèi)，濾砂管正對(duì)產(chǎn)層，濾砂管上用封隔器封隔上部井段，迫使產(chǎn)層中的流體通過濾砂管進(jìn)行過濾，流體直接流入井筒內(nèi)，砂則被隔絕在外。砂管管柱的方式主要是充填物的區(qū)別，根據(jù)水平井的實(shí)際情況，選擇合適的充填物;三是化學(xué)防砂的方式，化學(xué)防砂有三種方式：一是樹脂膠結(jié)，二是人工井壁，三是其他化學(xué)方法;四是焦化防砂的方式，焦化防砂技術(shù)的原理主要是通過將熱空氣注入到地層中，高溫使原油發(fā)生氧化，變成焦炭，從而達(dá)到固結(jié)地層砂的效果。

（五）超聲波解堵裝置

超聲波解堵裝置也是比較常用的堵水解剖技術(shù)，主要是通過在車廂內(nèi)的超功率發(fā)射器，通過專用的電纜線將聲波信號(hào)傳遞到油井的超聲波換能器刺激棒，然后超聲波換能器可以將這些超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成能量傳播出去，輻射到油井中的油和水中，并傳遞至油層。超聲波解堵裝置應(yīng)用的范圍非常廣，可以在油層堵塞嚴(yán)重的油井或者是不能夠進(jìn)行壓裂技術(shù)的油井，也可以用在吸水能力差的注水井，還可以用在泥漿污染嚴(yán)重的油井。這項(xiàng)裝置的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)對(duì)開采作業(yè)造成影響，也不會(huì)對(duì)套管進(jìn)行二次污染，并且控制力非常強(qiáng)，能夠根據(jù)井下的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

二、水平井采油工藝的配套技術(shù)

（一）配套井口技術(shù)

配套井口是需要根據(jù)水平井的實(shí)際尺寸和具體要求來進(jìn)行設(shè)置的，需要滿足注汽和自噴、抽油和伴熱以及測(cè)試等開采技術(shù)的需求。比如說在克拉瑪依油田水平井的配套井口技術(shù)中，利用SKR14-337-78*52及SKR14-337-62*40雙管熱產(chǎn)井口來達(dá)到淺層稠油、超稠油區(qū)塊水平井作業(yè)的需要。

（二）配套抽油泵

配套抽油泵在水平井采油工作中是必須要下沉到斜井段的，并和直井段保持高效泵的一致性。事實(shí)上，為了保證生產(chǎn)的需求，一般使用斜抽管式泵及多功能長(zhǎng)柱塞注抽兩用泵，其中斜抽管式泵主要用于傾斜角在60度以內(nèi)的定向井、水平井斜井段及斜直井的抽油，并保持較高的泵效;多功能長(zhǎng)柱塞注抽兩用泵則主要用于能下至斜角大于60度的大斜度井段，以滿足主副管同時(shí)注汽的要求。

（三）防斷防脫油桿

抽油桿在復(fù)雜特殊的水平井結(jié)構(gòu)中進(jìn)項(xiàng)開采作業(yè)，出現(xiàn)磨損和斷脫的情況是比較常見的，因此，必須要配套設(shè)計(jì)出相應(yīng)的防斷防脫油桿。在抽油桿的設(shè)計(jì)中引入扶正器、防脫器，從而實(shí)現(xiàn)水平井段抽油桿作業(yè)的特殊要求，解決抽油桿柱過度磨損及斷脫等問題，從而提高水平井采油工藝的實(shí)踐應(yīng)用水平。

（四）井下溫度測(cè)試技術(shù)

近年來通過抽油桿將測(cè)試的儀器送到水平井內(nèi)測(cè)試井下的溫度，和傳統(tǒng)的井下測(cè)溫技術(shù)相比，精準(zhǔn)度大大提升，而且將溫度測(cè)試儀通過帶有扶正器的抽油桿段送至水平井段內(nèi)，從而逐段對(duì)水平井段的溫度分度進(jìn)行測(cè)試。

三、水平井采油工藝的發(fā)展趨勢(shì)

采油工程大致可以分為五個(gè)階段，第一階段是出于探索和實(shí)驗(yàn)的階段，在這個(gè)階段，主要是以注水開發(fā)為主，探索出了很多使用的開采技術(shù)，堵水、壓力、人工舉升、注蒸汽吞吐等都是在這一階段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究的，是我國(guó)石油開采工作的基礎(chǔ)。第二階段是分層開采工藝配套技術(shù)發(fā)展階段：即根據(jù)陸相砂巖油藏含油層系多、各油層情況迥異且互相干擾嚴(yán)重的特點(diǎn)，探究出的一套以分層注水為中心的采油工藝技術(shù)。第三階段是發(fā)展多種油藏類型采油工藝技術(shù)：隨著不同類型的油田的發(fā)現(xiàn)及開采，逐步研究形成了適用于各類型油田的采油技術(shù)，如復(fù)雜斷塊油藏采油工藝技術(shù)、高凝油油藏開采技術(shù)、低滲透油藏采油工藝技術(shù)等。第四階段是采油工程新技術(shù)重點(diǎn)突破發(fā)展階段：隨著石油生產(chǎn)迅猛的成長(zhǎng)與發(fā)展，其致力于采油技術(shù)的研究與創(chuàng)新，成立了完井、壓裂酸化、防砂、電潛泵和水力活塞泵5個(gè)中心，極大程度上促進(jìn)采油技術(shù)的發(fā)展。第五階段是采油系統(tǒng)工程形成和發(fā)展階段：即當(dāng)前所處的階段，在不斷完善采油系統(tǒng)工程技術(shù)。

結(jié)束語：我國(guó)利用水平井進(jìn)行石油開采發(fā)展時(shí)間相對(duì)較晚，更多是借助西方先進(jìn)技術(shù)與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，因此需要不斷進(jìn)行技術(shù)突破，學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性的利用水平井技術(shù)，真正為促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供幫助。

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中國(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)慶油田分公司第七采油廠