油气田开发关键技术研究

油气田开发关键技术研究

张容基

天津市大港油田公司第三采油厂 

摘要：随着石油科技的不断进步，石油公司之间的竞争也越来越激烈。为了能够提升油气开发的效率，各石油公司必须掌握油气田开发创新技术。基于此，本文针对石油公司油气田开发的关键技术进行了深入研究。

关键词：石油公司；油气田开发；关键技术

1油藏数值模拟技术

油藏数值模拟技术是一门将油气田开发重大决策纳入严格科学轨道的关键技术。从油田投产开始，无论是单井动态，还是整个油田动态，都要进行监测与控制。油藏数值模拟是油气田开发最优决策的有效工具。

油藏模拟器通过复杂的、多年优化的、且计算能力仍在不断提高的运算法则，使得油气公司能够最好地规划如何管理油藏。然而并不是每一个油藏或气藏都需要通过一个超级计算机来确定如何管理那些资源，有时可能会白白浪费成本、专门技术以及运算资源。对于这一问题，石油公司可以利用内部开发的技术创建一个缩小版的EMPower系统，运行在Linux集群以及一台标准的台式机或笔记本上。这样一来，从每日一万多吨的油藏到每日100多吨的油藏，该软件都能派上用场。

2水平井、多分枝井、智能井等建井技术

随着钻井技术的发展，水平井和大位移井的水平位移已经超过10000米，这使得水平井和大位移井的泄油面积明显增大，因此，在油田开发中的应用越来越广泛。水平井在天然裂缝油田、稠油油田和海上油田都获得了成功大规模的应用，并获得了明显的经济效益。目前水平井钻井成本平均为直井的1.5-2倍，甚至有的水平井成本只是直井的1.2倍；水平井产量平均是直井的4-8倍。

上世纪90年代中后期，世界大量油气发现从陆地转向深水、高温高压地区，大斜度井、水平井、大位移井和多分枝井应用越来越多，由于生产难以控制，常规完井方式受到挑战，随着水下控制系统、光纤传感系统和各种井下仪表、滑套和安全阀等技术的日臻完善，智能完井技术应运而生，其发展正在使油藏管理水平和生产经营模式产生飞跃性的变革。智能井可以减少或完全消除对井的传统干扰，为降低成本提供了很大潜力。在智能井中作业者可以通过地面遥控能够“随意”实现单井多层选择性生产和注入，而不必采用钢丝绳、连续油管或油管修井方法来完成这些转换。通过永久传感器，可对井下参数（各井段的压力、温度、流量、流体性质和地震监测情况等）进行实时测量、传输、分析与优化，避免了生产测试和作业的干扰，实现了油藏“闭环”的经营管理。智能井与分枝井的结合使其发展前景更加广阔，截止到2003年，世界上能够实现分支控制的智能井达到了152口。

目前国外水平井、多分枝井、智能井技术发展趋势表现为：油气井控制从地面控制、干扰作业向井下智能控制、无干扰作业发展；数据采集、处理、解释与生产优化向实时化的闭环方向发展；应用范围逐步扩大。

3GIS技术

油气田开发中，采集、管理、处理、更新涉及到很多空间信息，这类信息比一般信息复杂得多，需要专门的空间信息系统来解决。GIS对图形数据库和属性数据库共同管理、分析和应用，它主要管理具有定位特征的空间数据。

油气田开发过程包括石油地质、地球物理等等在内的大量数据，是典型的空间数据。成功的油气田计划的执行在很大程度上依赖于技术人员迅速编辑、汇总分析和比较多种来源和多种形式的图件、表格资料及其他数据的能力，GIS正是存储、管理、分析和综合大量的各种形式空间数据的有力工具。

利用GIS对各类资料进行统筹综合分析和处理，使隐蔽的油气田、地质趋向变得明显，识别出新情况，改进原来的开发模式;GIS技术提供了方便的查询手段。GIS很容易使诸如钻井许可、区块登记等资料与地理位置特征结合，使有关人员能方便地查询任一地区的情况。

4提高采收率技术

通常提高采收率技术在国外指EOR和IOR技术。EOR最初的基本概念是针对水驱后剩余油和重油，通过各种新技术、迫使其流动，从而提高原油采收率的过程。随着油价的攀升和技术的进步，在世界能源需求日益增长的情况下，对提高采收率技术又提出了新的需求。许多作业者将最终采收率的目标提高到了 70%以上，这决不意味着去开展一些特别复杂的、难以实施的提高采收率项目，而是要集成应用现有的各种成熟技术和新技术，包括低成本的建井技术、低成本设施、改善流体分布技术、油藏成像技术等等。在此基础上还要求研发各种目前还没有的创新性技术。

提高采收率新技术发展集中在：集成应用4维地震、井间地震、成像测井、油藏工程等油藏精细表征技术准确确定剩余油的分布；利用水平井、多分枝井、多目标井、智能井、过油管旋转钻井(TTRD)侧钻等技术直接开采相对富集的剩余油区；利用各种交联液、泡沫、智能液等进行调堵和深部液流转向驱替，提高波及体积和驱油效率；发展注天然气、水气交注、空气低温氧化、火烧油层等技术降低注剂成本；发展注烟道气、CO2注入、CO2捕获（特别是发电厂、炼厂等下游项目）驱油联产、产出水处理、微生物采油等技术提高驱油、环境综合效益；同时注重发展新工艺（如TOE-TO-HEEL、水驱后降压开采等）进一步提高采收率。

5数字油田技术

实现应用三维和四维成像处理技术和实时勘探开发方法的数字油田构想是全球的大型石油公司都面临着一个共同课题。国际上许多著名大油公司如BP、壳牌、雪佛龙、埃克森美孚等都在积极发展自己的“数字油田”技术。数字化是21世纪的发展趋势，数字油田是一种虚拟现实表示，属于一种特殊系统，这个系统集成了油田数据、信息、软件和知识，是空间性、数字性和集成性三者的融合统一，使人们可以观察到油田的自然和人文信息，并与之互动。数字油田的建立对于石油工业增加储量、提高产量、降低成本方面必将发挥重要的作用。数字油田的升级换代在完善油田信息化建设的基础上经历了四个层次，即实时监测、实时分析、实时优化和经营模式变革等。数字油田可以实现油田现场无人化，工程师们可以在任何地方进行远程操纵。通过信息监测，工程师能够迅速地做出反应以达到优化生产的目的。

6结束语

科技进步一直是推动世界石油工业发展的主要动力。技术创新则是石油公司和技术服务公司提高效益、控制成本和提高竞争实力的重要发展战略之一，特别是关键技术的研发、拥有和运用已成为公司核心竞争力之一。

参考文献：

[1].田锋.数字油田研究与建设的现状和发展趋势[J].油气田地面工程，2004，23（11）：52-53

[2].刘均荣,姚军,张凯等.智能井技术现状与展望.油气地质与采收率,2007,14(6):107-110