水平井采油工藝的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

王國柱 李龍龍 李岸濤 馬亞龍 姚澤龍 楊興海 王鵬 臘丹萍 張小峰 王金龍 于爽 謝樹林

摘要：隨著現(xiàn)階段社會經(jīng)濟水平不斷提升，民眾對資源需求量日益增加，同時對采油工程所使用技術(shù)也提出更高要求。因此，本文對水平井采油工藝的現(xiàn)狀予以分析，并指出目前石油開采中所存在問題如具體操作復(fù)雜程度較高，而相應(yīng)技術(shù)也未健全等。同時也對水平井采油工藝的國內(nèi)發(fā)展趨勢、國內(nèi)發(fā)展趨勢予以簡單分析，望借此推動我國石油開采行業(yè)長期可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水平井采油工藝；石油開采；工藝技術(shù)

現(xiàn)如今，我國特色社會主義市場經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，經(jīng)濟開發(fā)過程中各種需求增加，生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)δ茉?，尤其是煤炭、天然氣等不可再生能源需求量進(jìn)一步擴大。就石油開采方面看，石油作為我國當(dāng)前主要能源形式，從上個世紀(jì)九十年代之后，高質(zhì)量油田數(shù)量不斷縮減，能源供應(yīng)表現(xiàn)出供不應(yīng)求的狀況。油田產(chǎn)量無法滿足實際需要，導(dǎo)致諸多高端經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到制約。為此，采油行業(yè)需要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和改革，開發(fā)更加具有技術(shù)優(yōu)勢的采油技術(shù)，以便能夠更好的促進(jìn)我國石油事業(yè)向前發(fā)展。

一、水平井采油工藝的現(xiàn)狀

建國初期，因技術(shù)研究、經(jīng)濟水平尚處在復(fù)興階段，我國各項生產(chǎn)技術(shù)均處在較為落后狀態(tài)。于水平井采油中，多項采油技術(shù)尤為滯后。在實際采油工作中，尚未配置對應(yīng)應(yīng)用工藝[1]。生產(chǎn)過程中，水平井泄油面積不足、穿透油層范圍狹窄、投資大、經(jīng)濟效益低級及生產(chǎn)能力差為常見問題。至上世紀(jì)80年代后，我國經(jīng)濟水平不斷提升，科技實力也不斷增強。于水平井采油方面逐漸配置與之相對應(yīng)工藝。自此之后，我國采油行業(yè)獲得迅速發(fā)展。此項工藝也被逐漸應(yīng)用至各油田實際采油工作中。同時，此項技術(shù)也成為我國大力推廣、宣傳的一項重點工藝。但實際上，現(xiàn)階段水平井采油工藝尚存在部分不足，如國內(nèi)同水平井射孔技術(shù)相關(guān)研究較為落后，處在初期探索階段。此外，結(jié)合現(xiàn)階段水平井采油工藝發(fā)展趨勢而言，同實際生產(chǎn)需求間仍存在較大差距。

在實際執(zhí)行過程中，使用率較高的材料、工具同水平井采油工藝所提出的實際需求間也存在較大差距。與此同時，部分具體操作具備較高的復(fù)雜程度，而相應(yīng)技術(shù)也未健全，致使我國石油開采發(fā)展水平同發(fā)達(dá)國家相較而言，具備一定差距。因此，我國可借鑒發(fā)達(dá)國家具備一定成熟度的工藝技術(shù)，對自身工藝予以不斷完善。此外，我國還應(yīng)加大研究力度，大力引入發(fā)達(dá)國家于此領(lǐng)域內(nèi)所獲得的顯著研究成果，對優(yōu)秀部分予以吸收。并結(jié)合我國現(xiàn)階段基本國情、具體地質(zhì)狀態(tài)，研制具備較高科學(xué)技術(shù)水平的水平井采油工藝技術(shù)，實現(xiàn)經(jīng)濟利潤最大化、提升生產(chǎn)效率的雙重目標(biāo)[2]。

二、水平井采油工藝發(fā)展趨勢

（一）國內(nèi)水平井采油工藝發(fā)展

隨著現(xiàn)階段我國社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，水平井采油工藝也得以不斷改進(jìn)、優(yōu)化，于石油具體開采中獲取良好應(yīng)用效果。水平井采油工藝在我國已具備較長時間發(fā)展歷史，自上世紀(jì)60年代到90年代末期，我國借助水平井采油工藝技術(shù)所開展的完井水平井已達(dá)294口，除包括簡單結(jié)構(gòu)外，也涵蓋部分結(jié)構(gòu)具備一定復(fù)雜程度的水平井種類。自21世紀(jì)至今，我國水平井類型持續(xù)增加，于油田開采中引入水平井采油工藝后，國內(nèi)石油開采行業(yè)獲得良好發(fā)展?，F(xiàn)階段，水平井采油工藝在國內(nèi)推廣力度、宣傳力度不斷加大，同時人力、物力、財力等方面投入力度也隨之不斷加大。同時，相應(yīng)人才培養(yǎng)力度也持續(xù)加大，為我國石油行業(yè)不斷發(fā)展提供堅實后備力量，以此也可大幅提高我國水平井采油工藝技術(shù)水平。

（二）國外水平井采油工藝發(fā)展

現(xiàn)階段，部分西方發(fā)達(dá)國家在水平井采油工藝層面，相應(yīng)技術(shù)發(fā)展已具備一定成熟度，水驅(qū)技術(shù)于水平井采油工藝重油開采中的應(yīng)用也越發(fā)成熟。所以，我國在面對薄層油層、天然裂縫油層等尖銳狀態(tài)時，可對西方發(fā)達(dá)國家豐富經(jīng)驗、先進(jìn)技術(shù)予以借鑒，借此對自身不足之處予以不斷完善[3]。西方發(fā)達(dá)國家于水平井采油工藝使用過程中，具備兩項尤為鮮明的特性：一為將負(fù)壓鉆井技術(shù)予以充分應(yīng)用。借助負(fù)壓鉆井技術(shù)，可將鉆井液于油層中浸泡時長予以適當(dāng)縮短，減少油層污染。借助此技術(shù)也可對鉆井機械設(shè)備工作效率予以大幅提升，也可將井下問題產(chǎn)生可能性降至較低。二為以一個單向水平井向總水平井發(fā)展，同時借助分支井對水平井予以替代。以上所述兩特點，將水平井完井技術(shù)、分支井完井技術(shù)均予以科學(xué)簡化，實現(xiàn)水平井采油工藝預(yù)期成效。

三、水平井采油工藝介紹

（一）人工舉升方式

我國的石油水平井施工作業(yè)方式較為單一，而且廣為采用的水平井施工技術(shù)就是電潛泵和桿式泵，由于電潛泵能在井底壓力下大排量的舉液，實施的水平井施工作業(yè)中會起到特別的作用，但是為了全面的體現(xiàn)電潛泵水平安裝的優(yōu)點，要考慮其特殊性的應(yīng)用準(zhǔn)則，同時還需要配備特殊的裝置，例如：泵體、分離器、密封段以及電機等外部件，還要求配置地面操作的電機變速控制器要及時的記錄下井下的壓力以及溫度的傳感器，國內(nèi)的水平井桿式泵的裝備主要是斜直井后置式油梁抽油機、斜直井前置式油梁抽油機、井架式無油梁長沖程斜直井抽油機，所以我國擬水平井的才有工藝在現(xiàn)場的應(yīng)用情況說明了段曲率半徑的水平井舉升設(shè)備只能在直徑段進(jìn)行作業(yè)，中長曲率半徑的水平井人工舉升設(shè)備下人的位置大都在第二造斜點以上或者將井下的泵下在斜直井段的位置，所以人工升舉方式還有不足之處，限制才有技術(shù)的發(fā)展。

（二）水平井的采油技術(shù)

根據(jù)石油的開采情況，我國的水平井開采工藝也取得了較為可觀的成績，主要的表現(xiàn)技術(shù)是：水平井的定向射孔技術(shù)、防沖砂技術(shù)、機采方式選擇技術(shù)、壓裂設(shè)計和實施技術(shù)、完井技術(shù)、整齊吞吐熱采技術(shù)以及水平井的工藝篩選技術(shù)，所以我國的水平井的采油技術(shù)還存在更大的開發(fā)潛力。

（三）水平井的采油相關(guān)配套技術(shù)

首先是壓裂技術(shù)，根據(jù)采油井的效果和安全施工的卡i，要求對于裸眼完井、篩管完井、套管外封隔器完井和水泥固井套管完井等各種完井的方案進(jìn)行對比分析，從而形成對于水平井采油工藝的全面改進(jìn)方式，例如：套管分流壓裂技術(shù)采用插入密封段的分流壓裂管柱技術(shù)，實施對于預(yù)先下井的套管階段相互配合，另外還有雙封隔斷單卡壓裂技術(shù)，可以提高水平井的多段壓裂的針對性，利用道牙噴砂封隔器的節(jié)流壓差坐封壓裂管柱，采取上提方式，保障水平井的關(guān)注完成各階段的壓裂，因此增大水平井的安全性能。

其次，是水平井的高含水油控水穩(wěn)油技術(shù)，針對水平井作業(yè)中的高效分注水、大泵以及電泵井的找水堵水技術(shù)、進(jìn)行薄油層的改造挖潛、薄夾層防竄封竄工藝的改進(jìn)，促使采油工程和油藏工程、地面工程的建設(shè)緊密相結(jié)合，發(fā)展了壓縮式的可洗井封隔器、邊測邊調(diào)等高效分注技術(shù)，因此形成了水平井的規(guī)模生產(chǎn)能力，保障了水平井的注水結(jié)構(gòu)、產(chǎn)液結(jié)構(gòu)、儲采結(jié)構(gòu)。

結(jié)束語：

綜上所述，水平井采油方式屬于當(dāng)前階段十分流行的主流技術(shù)手段，石油開采過程中能夠有效提升產(chǎn)能，對提高企業(yè)利潤率方面具有促進(jìn)作用。我國利用水平井進(jìn)行石油開采發(fā)展時間相對較晚，更多是借助西方先進(jìn)技術(shù)與生產(chǎn)經(jīng)驗，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)我國社會經(jīng)濟發(fā)展提供幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]秋郭劍.淺析水平井采油工藝現(xiàn)狀分析與發(fā)展趨勢[J].化學(xué)工程與裝備，2017（03）：173+191.

[2]雷世俊.水平井采油工藝質(zhì)量現(xiàn)狀分析及其發(fā)展[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2016，36（14）：124-125.

[3]孫立宇，唐健，李瑞璜，楊小偉，曾澎湃.水平井采油工藝的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究[J].化工管理，2015（08）：189.

（作者單位：中國石油長慶油田分公司第六采油廠）