采油工程技術(shù)的研究及展望

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一、關(guān)于采油工程的新興技術(shù)

1.1水力振動(dòng)采油技術(shù)

水力振動(dòng)采油技術(shù)采用油管于井下裝設(shè)激振器，并利用激振器所產(chǎn)生的具有一定頻率的脈沖波動(dòng)，從而借助脈沖波驅(qū)動(dòng)水力的作用于地下油層中展開(kāi)對(duì)原油的處理工作。水力波主要具有兩種作用，一方面，其可以清除掉存在于井底中的泥漿、雜質(zhì)等已經(jīng)轉(zhuǎn)為膠質(zhì)的沉淀物；另一方面，其可利用諧振對(duì)地下的鹽類沉積巖產(chǎn)生破壞作用，使沉積巖形成不規(guī)則縫隙或未閉合孔洞，沉積巖在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的持續(xù)性周期性脈沖沖擊后，將漸漸生成網(wǎng)絡(luò)裂縫，并慢慢深入至底下地層。此外，由于脈沖波可經(jīng)由油層向原油傳送交變應(yīng)力作用，因而該技術(shù)可從表面張力、流動(dòng)性能讓及分子構(gòu)造等方面改變?cè)偷男再|(zhì)。水力振動(dòng)采油技術(shù)對(duì)原油采收效率的提高主要體現(xiàn)在三個(gè)地方，一是可有效降低原油中的含水量；二是可利用聲波處理原油；三是可加強(qiáng)地質(zhì)對(duì)原油的滲透作用。

1.2熱超導(dǎo)采油技術(shù)

熱超導(dǎo)，即是為了生產(chǎn)需要，對(duì)部分物質(zhì)進(jìn)行特殊處理措施后，使得該類物質(zhì)的熱阻力降低至零或接近為零的一種新興技術(shù)。熱超導(dǎo)技術(shù)的實(shí)施首先是根據(jù)一定配比將幾種化學(xué)物質(zhì)混合為一體，而后將整合成的新的化學(xué)物質(zhì)放入密封的管柱內(nèi)，通過(guò)加熱使管柱頭尾兩端的熱度呈現(xiàn)受熱不均的情況，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定程度后，這些化學(xué)物質(zhì)將迅速在管內(nèi)出現(xiàn)化學(xué)相轉(zhuǎn)變，其激活的氣態(tài)分子可因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)性提高而出現(xiàn)不規(guī)則碰撞，繼而從中生成極為強(qiáng)大且可以聲波為形式來(lái)傳播熱量的能量。

1.2.1超導(dǎo)加熱熱洗技術(shù)

該技術(shù)的誕生是建立在自平衡稠油采油技術(shù)的前提之下。超導(dǎo)加熱熱技術(shù)的燃料來(lái)源是緊隨套管而產(chǎn)生的氣體，當(dāng)井口產(chǎn)出的液體經(jīng)由加熱提高溫度后，再將其反注入油套和油管的環(huán)形空間當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)液循環(huán)運(yùn)行。在處于循環(huán)過(guò)程中時(shí)，井筒的整體溫度將由于高溫液體的經(jīng)過(guò)而逐漸提升，繼而成功將存在于井筒內(nèi)的蠟溶解消除，達(dá)到熱洗目的。通過(guò)采用該種技術(shù)，不但有效實(shí)現(xiàn)了工作液的再利用，同時(shí)還具有安全性能強(qiáng)、環(huán)保作用好以及性價(jià)比高等優(yōu)勢(shì)，由此可見(jiàn)該技術(shù)的使用前景十分寬廣。

1.2.2能耗自平衡稠油技術(shù)

這一技術(shù)的原理是利用中空抽油管線，將超出臨界點(diǎn)的導(dǎo)熱液體注入至井底當(dāng)中，而后再憑借超臨界導(dǎo)熱液體極為優(yōu)秀的熱量傳導(dǎo)能力，將井底本身的熱量傳送至地面。通過(guò)運(yùn)用該種技術(shù)，不必采用電力加熱設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)提高地面井口產(chǎn)出液體溫度的作用，進(jìn)而能夠明確井筒中的結(jié)蠟情況，達(dá)到降低流體粘度，提高采油效率的目的，最終實(shí)現(xiàn)油井采油穩(wěn)定性與高效性的雙重保證。

1.3納米材料采油技術(shù)

當(dāng)前，采油工程技術(shù)對(duì)于納米材料的使用主要體現(xiàn)在對(duì)納米MD膜驅(qū)動(dòng)原油技術(shù)的應(yīng)用上。所謂MD驅(qū)動(dòng)膜即是把處于膠束或膠合形態(tài)下的納米級(jí)驅(qū)動(dòng)劑分子解除，令其處于散開(kāi)狀態(tài)。MD驅(qū)動(dòng)膜由多種任意組分以隨機(jī)方式構(gòu)成，其中最為主要和基本的原料有平面環(huán)形大分子、蛋白質(zhì)、生物類酶類、存在于水溶液中的聚集混合物以及其它有機(jī)物微小粒子。通過(guò)利用分子之間的靜電荷作用，逐漸將其它多種組分油層的表面形成一種極具韌性且堅(jiān)固的MD膜，繼而降低原油的粘附作用，減少原油經(jīng)過(guò)巖石時(shí)的殘留量；同時(shí)，由于水溶液與原油的流動(dòng)性能對(duì)比得到改善，使原油在MD膜形成過(guò)程中能在水力的作用下擺脫巖石的束縛并被帶離地層，由此既加強(qiáng)了原油驅(qū)動(dòng)效果，又實(shí)現(xiàn)了地面采收效率的提高。

1.4熱處理油層采油技術(shù)

熱處理油層采油技術(shù)是利用能源對(duì)原油進(jìn)行加溫操作，從而降低油藏粘度，方便地下石油的開(kāi)采工作。當(dāng)前，熱處理油層采油技術(shù)的常見(jiàn)加溫途徑有三種：第一種是蒸汽驅(qū)動(dòng)采油技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)在井中注入溫度極高的蒸汽，從而將生產(chǎn)井內(nèi)的原油驅(qū)動(dòng)出井，而在驅(qū)動(dòng)過(guò)程中，由于高溫蒸汽的熱量，使油層溫度上升，極大提高了稠油油藏的原油采收率。該種采油技術(shù)雖然采油效果顯著，但由于成本投入高，對(duì)能源的消耗較大，且具有一定程度的技術(shù)與工藝隱患，因而并不適合推廣應(yīng)用。第二種是火燒油層采油技術(shù)，該技術(shù)首先將氧氣注入到井向油層當(dāng)中，而后以人為操作的形式采取點(diǎn)火或其它手段使原油自燃，繼而通過(guò)燃燒井下部分原油所產(chǎn)生的熱能實(shí)現(xiàn)加熱油層的作用，達(dá)到提高原油開(kāi)采效率的目的。第三種是蒸汽激勵(lì)法，該種技術(shù)通過(guò)將具有一定比例的高溫飽和蒸汽壓入至井中，而后將井口關(guān)閉，從而運(yùn)用蒸汽的熱量不斷加熱油層，使油層溫度提升，數(shù)日后即可將井口開(kāi)啟實(shí)行采油施工。蒸汽激勵(lì)法不僅技術(shù)操作方便，且工藝簡(jiǎn)單易懂，易行掌握，并可顯著提高采收效率，同時(shí)，由于該種采油方式具有風(fēng)險(xiǎn)低，性價(jià)高，回報(bào)高等優(yōu)勢(shì)，使得其在稠油油層開(kāi)采工程中受到廣泛的推廣與應(yīng)用。

二、關(guān)于采油工程技術(shù)的發(fā)展前景

隨著我國(guó)高新技術(shù)的日新月異，生物、材料、信息等技術(shù)的發(fā)展將會(huì)對(duì)我國(guó)今后采油技術(shù)的發(fā)展起到極大的促進(jìn)作用，這些發(fā)展主要可呈現(xiàn)為以下五個(gè)方面：一是朝自動(dòng)化、智能化與實(shí)時(shí)性的方向前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)石油采收效率的不斷提高；二是朝數(shù)字模擬與信息技術(shù)方向發(fā)展，從而為采油工程提供更多可靠數(shù)據(jù)，有利于采油工程的作業(yè)實(shí)施；四是朝開(kāi)采、勘察、探測(cè)一體化方向發(fā)展，使采油工程操作更為簡(jiǎn)單快捷；五是朝低耗能、低污染和以人為本的理念方向發(fā)展，確保石油企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，盡可能降低石油開(kāi)采對(duì)環(huán)境造成的不良影響。

三、結(jié)語(yǔ)

綜合上述，為達(dá)到提高石油采收效率的目的，應(yīng)加大對(duì)采油技術(shù)研究的資金投入力度，從而在促進(jìn)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)實(shí)現(xiàn)新興技術(shù)在采油工程的中的推廣應(yīng)用，全面促進(jìn)采油行業(yè)的發(fā)展腳步。

作者：陳斌 馬學(xué)禮 賈勝山 楊仙珍 單位：中國(guó)石油公司吐哈油田分公司油建公司