對(duì)采油工程新技術(shù)的研究與展望

杜文哲 張信麗 王國政

【摘要】石油作為一種不可再生的自然資源，地下儲(chǔ)備較少，在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件之下，相應(yīng)的石油采收率為35%—45%，這就表明采油工作結(jié)束之后，將會(huì)有一大部分的石油存留在地下。因此，我們可以從加大剩余石油的開采等方面入手，加快石油工業(yè)的發(fā)展。本文對(duì)此列出幾項(xiàng)石油開采新技術(shù)，以求和同仁共同探討。

【關(guān)鍵詞】熱處理油層采油法 微生物采油 水力振動(dòng)采油技術(shù)

采油工程的工作目的是將油氣資源上升到地面位置，為了能夠達(dá)到相應(yīng)的開采目的以及開發(fā)指標(biāo)，需要在采油技術(shù)中融合相應(yīng)的新技術(shù)，具體有機(jī)械技術(shù)，材料技術(shù)以及電子技術(shù)等方面。

1 震動(dòng)采油技術(shù)方法

這種方法可以細(xì)分為幾個(gè)具體的方法，主要有：

1.1 人工地震法采油方法

在不對(duì)油井正常生產(chǎn)過程產(chǎn)生影響的前提之下，利用地面人工震源形成一個(gè)有效的波動(dòng)場(chǎng)，使其用一種較低的頻率的機(jī)械波傳到地層。通過機(jī)械波的傳遞能夠使油層發(fā)生有效地、大面積地振動(dòng)處理，從而能夠增產(chǎn)、增注的石油開采方法。

1.2 水力振動(dòng)采油方法

就是指施工時(shí)，在井下利用振動(dòng)器形成一種高頻或者低頻的脈沖波。通過脈沖波在地層中進(jìn)行的傳遞工作，對(duì)油層進(jìn)行震動(dòng)，然后開采處理的相關(guān)技術(shù)。這種由震動(dòng)產(chǎn)生的水力脈沖波可以最大限度地清除近井附近地帶的鉆井液、部分雜質(zhì)和相應(yīng)的膠質(zhì)沉積。通過在油層部位產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)波，然后振動(dòng)波傳播到地下油層的位置，能夠使地層產(chǎn)生相應(yīng)的裂縫網(wǎng)。經(jīng)過一段時(shí)間以后，在這種周期性的壓力作用之下，波動(dòng)就能夠逐漸深人，進(jìn)而使地層深處產(chǎn)生相應(yīng)的裂縫。此外，振動(dòng)波還能影響到地層中的原油，原油會(huì)在相應(yīng)變應(yīng)力的作用之下，改變相應(yīng)的結(jié)構(gòu)、有效降低粘度、減少原油表面的張力、同時(shí)能夠加快流動(dòng)速度。

2 熱處理油層采油法

熱處理油層采油法的具體工作原理為：利用外在的熱能對(duì)油藏進(jìn)行加熱，經(jīng)過一段時(shí)間的加熱，能夠降低原油的粘度度，進(jìn)而改善石油的流度比，同時(shí)能夠有效提高石油的波及系數(shù)。同時(shí)，熱能還會(huì)使原油發(fā)生大規(guī)模的膨脹作用，原油的膨脹增加了原油從油藏排出來的動(dòng)力。進(jìn)而能夠蒸餾分離出相應(yīng)的輕質(zhì)餾分，在前沿形成相應(yīng)的混相帶。在施工過程中經(jīng)常使用的方法有：蒸汽吞吐、火燒油層和蒸汽驅(qū)。

2.1 蒸汽吞吐采油方法

蒸汽吞吐也稱蒸汽激勵(lì)、循環(huán)注蒸汽法。工作原理為將一定含量的高溫高飽蒸汽注入到油井之中，關(guān)閉油井幾天之后，在此期間對(duì)油層進(jìn)行加熱，之后打開油井進(jìn)行開采。澤紅方法在稠油開采過程中有著較為廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也是一種效果較為理想的熱采油方法。這種方法一次性投入少、工藝技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單、具有良好的產(chǎn)出和經(jīng)濟(jì)效益。其次，對(duì)于普通稠油及特別稠油油藏，這種方法風(fēng)險(xiǎn)少、見效快、收益高。因而，這種方法已廣泛應(yīng)用于稠油的開采中。

2.2 蒸汽驅(qū)動(dòng)采油方法

蒸汽驅(qū)動(dòng)采油方法的工作過程為利用蒸汽吞吐進(jìn)行稠油的開采，在開采過程中，將蒸汽注入到油層之中，使蒸汽能穿過整個(gè)油層。加熱油層及原油，使原油粘度降低，把原油推向生產(chǎn)井而采出地面。蒸汽吞吐采油法開采之后，還有大量的稠油不能被開采出來，采收率極低，僅為10%-20%。蒸汽吞吐之后進(jìn)行蒸汽驅(qū)動(dòng)石油開采，這樣能夠開采出地層中的大部分原油，能夠?qū)⒉墒章侍嵘蕉饺畟€(gè)百分點(diǎn)。盡管它與蒸汽吞吐相比，可以在很大程度上提高稠油油藏的采收率，但是，任何事情都是有利有弊的兩方面，同樣，這種方法有對(duì)石油開采有利的一面，也有不利的一面。它的弊端就表現(xiàn)在就是該方法消耗的熱能比較多、投資高、技術(shù)復(fù)雜程度大、風(fēng)險(xiǎn)高。所以，目前蒸汽驅(qū)的產(chǎn)量比蒸汽吞吐的產(chǎn)量比較小。

2.3 火燒油層采油方法

這種方法的工作原理就是，地層中有一定的空隙，它并不是實(shí)實(shí)在在地壓縮的，我們可以將大量的空氣使用機(jī)械方法或者物理方法注入到油層之中。然后，在油層中利用原油自燃或者人工點(diǎn)燃的方式，使得地層中的部分原油得以燃燒。通過這種燃燒可以排出高量推動(dòng)力，利用推動(dòng)力推出原油。

3 細(xì)菌采油技術(shù)

這種采油技術(shù)也叫做微生物采油方法。該技術(shù)在含水比較多的油田，或者油藏馬上就將開采完的老油田的使用中有很大的優(yōu)越性。它的使用原理就是利用物理或者機(jī)械技術(shù)把一種具有高發(fā)酵作用的細(xì)菌注入到油層中。然后，細(xì)菌在油層中發(fā)生酵化。經(jīng)過一段時(shí)間以后，細(xì)菌強(qiáng)烈的發(fā)酵活動(dòng)會(huì)推動(dòng)井下殘留的原油噴出來，這種方法可以提高原油開采率，節(jié)省油田的浪費(fèi)資源，正好符合節(jié)約資源的理念，使得石油資源得以合理的利用。

4 納米材料采油方法

隨著高科技的發(fā)展，納米技術(shù)也逐漸應(yīng)用于石油開采工程。納米技術(shù)的最主要的一種是指MD 驅(qū)動(dòng)膜。它由多種成分隨機(jī)任意組合到一起。在巖層逐漸形成MD 膜的過程中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，原油在水力的作用下也可以很快被攜帶出地層。可想而知，這種方法大大節(jié)省了人力、物力、財(cái)力。從而，提高地面的采收效率。

5 水力振動(dòng)采油方法

水力能夠產(chǎn)生很大的沖擊作用，水利震動(dòng)采油發(fā)可以對(duì)井底的雜質(zhì)、泥漿、膠質(zhì)沉積物等進(jìn)行清理，這就使地下的鹽類沉積巖發(fā)生諧振破壞，從而造成不規(guī)則的縫隙或不閉合的孔洞。

水力振動(dòng)采油提高原油的采收效率，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

（1）提高地質(zhì)對(duì)原油的滲透性能。

（2）減少原油中水份的比例。

（3）產(chǎn)生聲波的作用對(duì)原油進(jìn)行震動(dòng)處理。

6 結(jié)束語

石油是一種不可再生資源，因而它的寶貴性也眾所周知。我國近些年以來，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，對(duì)石油的使用量更是成倍提高。如何更好地節(jié)省石油、提高石油開采效率就成了所有石油開采相關(guān)人員的必做的功課。對(duì)于油田開采來說，它的中心任務(wù)是要快、狠、準(zhǔn)、省地把石油從地下開采出來。油田的開發(fā)是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，需要十幾年，有的甚至需要幾十年的時(shí)間。這就不僅需要一個(gè)正確的開發(fā)方案，而且更需要有科學(xué)的采油技術(shù)。所以，我們?cè)趯?shí)際工作中必須注意避免思想守舊、一成不變、墨守成規(guī)，我們需要有創(chuàng)新精神，積極大膽地采用新思想、新方法、新技術(shù)，提攜新人才。只有這樣才能使我國的石油工業(yè)取得更大的成就，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 唐焦強(qiáng).現(xiàn)代采油新技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2011（28）

[2] 樊偉平，滕立志，李玉平.采油新技術(shù)的研究應(yīng)用[J]. 內(nèi)蒙古石油化工. 2010（01）：12-15

[3] 景江華.有關(guān)油田建設(shè)中采油工程方案設(shè)計(jì)的探討[J]. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2012（01）：22-25

[4] 王明學(xué)，劉慶旺，范振忠，趙恒.稠油蒸汽吞吐開采中表面活性劑的篩選和性能評(píng)價(jià)[J]. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011（01）：22-25