油田机械采油工艺技术要点

油田机械采油工艺技术要点

张文华 ,张望铭 ,刘,锦 ,杨青艳

长庆油田分公司第九采油厂  宁夏 银川 750006

摘要：被人民称之为“黑金”的石油作为传统能源的代表，依然是影响世界的第一大能源。而石油的存储量就像世界经济的脉搏一样，一直是世界经济发展的强劲动力。因此需要使用先进的工程技术手段采油，实现石油储备量增加，维持稳定的世界经济发展至关重要。

关键词：机械采油；工艺技术；应用措施

1 采油工程基本概述

1.1 采油工程技术的概念

所谓的采油工程技术包括对井下油气进行合理开采而运用的相应的开采油气的技术手段，也包括维持油田稳定高量的生产而需要投入一定的工程技术手段。也就说采油工程技术是有助于油田企业创造出更高的经济效益。

1.2 机械采油系统的特征

机械采油系统作为我国现阶段石油开采中的重要工艺技术，其硬件和软件已经达到了密切配合的应用效果。其中硬件设施主要包括油管、防护装置和抽油机油杆等，在开采作业过程中用于抽油和管理工作；软件则是指用于信息采集和工艺管理的设备系统，主要是借助计算机系统对机械采油硬件设施进行有效控制。软硬件相互协作，形成整个采油系统。而推动机械采油系统作业的主要能源就是电能，在循环反复的抽油运动中，能耗被大量消耗，最终导致扭矩的方向和大小都出现周期性变化的特点。

1.3 机械采油能耗问题

机械采油所用的大部分设备都是电力设备，因此电能也就成为推动我国机械设备实施运转的重要能源，但从目前我国大多数油田开采的实际情况来看，这些机械设备需要消耗大量的电能，采油作业所需电量极高，能耗问题非常明显。并且通过分析机械采油能耗发现，当抽油机负荷不足的情况下持续作业，会由于电动机负载率、系统功率系统以及工作状态等各种因素导致实际需求与电能需求形成差异，从而导致抽油系统需要消耗掉更多的能源，进而出现高能耗问题。

2 采油工程技术的发展

在石油采油工程技术领域，将采油按难易程度分为一次采油技术、二次采油技术和三次采油技术。简单来讲，在油田发现之初，油藏丰富，油藏上覆盖地层，致使储油岩石和原油中聚集了非常大量的自然能量。当油井将储油层与地面连通后，井底聚集的自然能量使得压力远高于井口，因此这个压差会将原油从储油层压到油井中最终并压升到地面。通常仅仅应用各种自然能量（比如重力作用、天然气膨胀力、边水驱动力以及贮油岩石膨胀力等）直接开采石油的方法技术称之为一次采油。随着油田油气的不断开采产出，储油岩石和原油中集聚了的自然能量也逐渐消耗释放，造成井底压力不足以将油气压到地面，也就单单依靠自然能量已经无法直接采油，就需要往油田里注入气体或者水来提高储油层压力，也就再次增加了储油岩石和原油中能量，再次使井底聚集的能量压力高于井口，油气再次因压力差被开采到地面，运用此方法采油的技术称之为二次采油。由于地层是非均质的，注入的气体或水总会沿着阻力最小的路径流动。某些地层区域的阻力相对较大，该地层的中的原油将很难被驱替出。还有因岩石吸附原油使得其流动性很差而无法开采出的原油。这些都是依靠单纯的提高储油层压力也无法开采的，就需要继续引入其他物理、化学的手段，比如对于储油层中不连续的原油或者很粘稠难以开采的原油，可以注入相应的流体或者热量用以改变原油的粘稠度，或者改变对岩石的吸附性，也就是增加了原油的流动性，有利于油气的进一步开采。该采油技术就称之为三次采油。

3 采油工程技术当前存在的问题

前文已经介绍了采油工程技术的三种采油方法，其实也就对应了随着我国油田开采全部经历的一次采油、二次采油、三次采油三种阶段。随着原油不断开采，我国所开发的大多数油田都已经全部度过了一次和二次采油阶段，也就说当前我国大多数油田的都处于三次采油的开发阶段。也就是所需要集中研究某些地层区域的阻力相对较大，该地层的中的原油将很难被驱替出的问题。还有因岩石吸附原油使得其流动性很差而无法开采出的原油。这些都是依靠单纯的提高储油层压力也无法开采的，就需要继续引入其他物理、化学及生物等手段，改变原油的粘稠度，或者改变对岩石的吸附性，也就是增加了原油的流动性，有利于油气的进一步开采。

4 油田机械采油工艺技术要点

石油开采过程中，结合水驱技术的实际使用情况可以看出，这项技术在石油开采当中被大量运用，其使用范围很广，资金投入比较低，采油的整体效果良好。水驱技术在我国采油中占据着重要地位，其操作方法就是向油田地下层中注入一些适量水，达到技术指标，就是确保石油层和地质层能够实现分离，其优势则是石油资源可以顺利被开采出来。从石油资源开采特征方面可以看出，采油区域内的土层内含有各种类型的黏土和不同类型的矿物质。而现阶段用到的水驱技术会对油井内带来一定损害，如果矿物质在遇到水体之后就会发生膨胀情况，导致采油的效率不断降低，产能也会降低。除此之外，设备存在的问题也没有及时得到处理，设备更新速度很慢，一些采用设备没有办法达到新时期发展要求，未对老旧设备进行更新。另外一方面堵水效果很差，采油工程在发展过程中，堵水剂使用范围不断扩散，降低采收效率，同时也会影响到采油工程的顺利进行。再加上实际处理的技术问题也就是对油田开采当中所提出来的很多技术要求，要求对采油过程中的补偿系数和系统当中的存水量三项指标等方面严格进行把控，加强对油田内部的监测工作，有效将采油效率提高。

气体混相驱采油技术主要是通过向油田的储油层注入气体与使之原油发生混相，发生混相就可以降低储油层中原油黏度，也会降低原油对岩石的吸附性，同样也达到了增加原油流动性的目的，进而提高了原油的产出率。常用的气体有天然气等烃类、二氧化碳以及氮气等。

化学驱油法采油技术主要是通过向油田的储油层注入一些化学试剂，化学试剂的作用是为了增加储油层含有水的黏度，水的黏度增加，使得与原油黏度更为接近，那么储油层水的流动性和原油油的流动性之间的差距就减小了，也就是增黏水而驱动油，同时这样的技术，也在很大程度上降低了原油对储油岩石的吸附能力，因而就进一步继续扩大了增黏水驱油的范围，提高了驱油采油的效率。

微生物驱油法采油技术是有益的微生物有目的地培养于储油层之中，通过其自身的繁殖、生长、排泄、活动等环节产生代谢物能够裂解原油中的石蜡和重质量的烃类，也就是使石油的顽固难流动的大分子变成易流动的小分子。同时代谢产生的气体二氧化碳、氮气、氢气、甲烷等可溶解于原油当中，实现对油层的改造，改变油、气、水的分布及运移状态。从而降低了原油粘黏，增加了原油的流动性，达到提高原油采收率的目的。

5 结论

采油工程技术的优化就是在解决与改革当前我国石油开采所处的较难开发的三次采油阶段，使用先进的热力采油技术、气体混相驱采油技术、化学驱采油技术、微生物驱油法技术以及合理的对应条件的优化措施，对于提高开采原油效率、降低开采原油成本、增加国家的石油储备、稳定国家经济能源基础而均有着非常重要的意义。因此，必须要优化采油工程技术措施，使用更先进更合理的采油工程技术，才能攻克我国油田三次开采的困难局面，为我国石油开采打下牢固的基础，才能更快地开采出更多的服务于国民的石油！

参考文献：

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[3]贺金星. 现代社会油田机械采油工艺技术要点分析[J]. 石油石化物资采购, 2021.