油田采油过程中的节能技术及其应用分析

油田采油过程中的节能技术及其应用分析

崔明赫

(大庆油田有限责任公司第九采油厂，黑龙江省大庆市 163000)

摘要：随着全球经济的持续发展和工业化进程的加快，石油作为重要的能源和化工原料，在国民经济中占据着举足轻重的地位。然而，油田采油过程中能耗高、效率低的问题日益凸显，不仅增加了生产成本，还对环境造成了不可忽视的影响。因此，研究和应用节能技术，提高油田采油的能效水平，成为当前石油行业亟待解决的重要课题。

关键词：油田采油；节能技术；应用；分析

一、油田采油过程中的节能意义

首先，节能措施的实施能够显著降低油田运营成本。在采油过程中，能量主要用于驱动泵送系统、维持井下压力和温度、加热注入水和处理生产液等。通过采用高效设备、优化工艺流程和使用节能技术，可以减少能源消耗，从而降低生产成本。例如，高效泵和电机的使用能够减少能量损失，提高能量转化效率；优化注水和气举技术则能有效提高油井产量，减少不必要的能耗。其次，节能措施对于减少环境污染具有重要意义。石油开采过程中，能量的大量消耗往往伴随着温室气体和其他污染物的排放。通过提高能效，减少能源消耗，可以有效降低二氧化碳、氮氧化物和其他有害物质的排放，减轻对大气和水体的污染。同时，节能技术的应用还可以减少废水和废气的产生，改善油田及其周边的生态环境。此外，节能措施有助于提高资源利用效率和延长油田寿命。传统采油技术在能源消耗上存在较大浪费，往往导致油藏能量利用不充分，导致原油回收率低下。通过实施节能技术，可以更高效地利用油藏中的能量资源，最大限度地提高原油回收率。例如，采用热采技术和化学驱油技术，能够提高油藏能量利用率和采收率，从而延长油田生产周期，增加经济效益。

二、油田采油过程中的节能技术应用

1.注水技术应用

首先，应进行精细的地质研究和油藏工程分析，确定各层油藏的具体情况，实施分层注水技术。分层注水技术的核心在于根据不同层位的物性参数、含水饱和度、压力等条件，分别调节注水量和注水压力，以实现注水的均匀性和有效性。具体步骤包括：通过测井、地震和试井等手段获取详细的油藏地质数据，建立精细的地质模型和数值模拟模型；应用油藏工程技术，分析各层油藏的驱油特性，确定最佳注水方案；通过注水井的完井设计和施工，安装分层注水设备，如可调配水阀、封隔器等，实现分层注水。其次，优化注水参数是提高驱油效率和节能的关键。具体方法包括：对注水井和生产井进行动态监测，实时获取生产数据，通过动态分析确定注水参数的优化方向；采用自动控制系统，对注水井的注水压力、注水量等参数进行精细调控，确保注水过程中的能耗最低；根据油藏动态变化，定期进行注水参数的优化调整，避免过度注水或不足注水，确保驱油效率最大化。再次，注水模式的优化是实现节能目标的另一重要途径。具体措施包括：实施注水轮换制度，即根据油藏的生产状况，合理安排注水井的注水时段，避免长期连续注水导致的能耗浪费；采用间歇注水模式，根据油藏压力变化和驱油需求，间歇性地进行注水，既保持油藏压力，又减少能耗；推广应用脉冲注水技术，通过脉冲注水器等设备，周期性地调节注水流量和压力，形成压力波动，提高驱油效果和注水效率。此外，注水技术的创新应用也是节能的重要手段。具体创新包括：采用智能注水系统，利用先进的传感器技术和信息化手段，对注水过程进行全方位监测和智能调控，实现注水系统的智能化管理；引进新型注水介质，如纳米流体、高效驱油剂等，提高注水介质的驱油能力，减少注水量，从而降低能耗；开发应用微生物驱油技术，通过向油藏中注入特定微生物，促进原油的降解和流动，提高采收率，减少传统注水方式的能耗。

2.化学驱油技术应用

首先，通过注入聚合物，如部分水解的聚丙烯酰胺（HPAM），可以有效增加注入水的黏度，改善水驱油过程中的波及效率。聚合物溶液在地层中形成黏弹性网状结构，减少注入水的指进现象，提高油层的波及体积，从而提高原油采收率。其次，碱-表面活性剂-聚合物（ASP）驱技术结合了碱、表面活性剂和聚合物的优点，进一步提高驱油效率。注入碱性溶液能够中和地层中的酸性物质，降低界面张力，增强表面活性剂的驱油效果。常用的碱包括氢氧化钠、碳酸钠等。表面活性剂通过降低油水界面张力，使残余油滴易于移动，从而提高原油的采收率。常用的表面活性剂包括烷基苯磺酸盐、烷基醚磺酸盐等。聚合物的加入则进一步增强了驱替效果，确保驱油过程中流体的流动均匀性。

在具体实施过程中，首先进行实验室评估，包括岩心驱替实验和界面张力测试，以确定最佳的化学剂配比和注入浓度。接下来，进行现场先导试验，评估化学驱油方案的实际应用效果。在注入过程中，需要精确控制注入参数，如注入速度、压力和浓度，以确保化学剂在地层中的均匀分布和有效作用。注入聚合物时，需采用适当的混合设备，确保聚合物在注入水中的均匀溶解。注入系统需配备高效过滤器，防止聚合物溶液中的杂质和颗粒堵塞地层孔隙。对于ASP驱，需在地面建立混合站，将碱、表面活性剂和聚合物按一定比例混合后注入油层。在混合过程中，需要严格控制pH值、温度和搅拌速度，以确保各成分的稳定性和有效性。在现场实施过程中，还需进行实时监测和数据分析，通过井下监测设备和地面控制系统，及时获取注入压力、流量、油水比等参数数据。根据监测数据，动态调整注入方案，优化驱油效果。特别是在长期注入过程中，需定期进行油层评估，检测化学剂在地层中的分布情况和驱油效果，必要时进行补充注入或调整注入方案。

3.热采技术应用

热采技术在油田采油过程中的应用具有重要的意义。其中，蒸汽驱和火驱技术是两种常见的热采方法，它们通过提高油层温度，降低原油粘度，从而提高原油采收率。蒸汽驱技术主要适用于重油和超重油的开采，其具体实施步骤如下：首先，通过蒸汽发生器产生高温高压的蒸汽；接着，将蒸汽通过井口注入油层；随着蒸汽渗入油层，原油温度升高，粘度降低，从而提高了原油的流动性；最后，通过抽油机将流动性增强的原油抽出地面。火驱技术同样可以用于重油和超重油的开采，其具体实施步骤如下：首先，在油田选定的区域进行井眼布置，通常选择有利于燃烧的地层；然后，在井眼中注入氧气或空气以支持燃烧；接着，在地下通过点燃天然气或者其他可燃气体来引发地下燃烧；随着地下燃烧的进行，释放出的热量会提高油层温度，降低原油粘度，促进原油的流动；最后，通过井口的抽油机将流动性增强的原油抽至地面。在实际应用中，热采技术需要综合考虑地质条件、油藏特性、能源供应等多方面因素。为了提高节能效果，可以采用多种辅助手段，如优化蒸汽发生器的设计，提高能源利用率；通过地下水循环系统回收部分蒸汽冷却水，减少能源浪费；合理控制火驱过程中的氧气供给，避免过多氧气消耗过多燃料而导致能源浪费等。

参考文献

[1]白明武,李艳艳,彭海东.油田采油过程中的节能技术及其应用[J].石油化工建设, 2023, 45(6):172-174.

[2]李俊芳.油田采油中的节能技术及其应用[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2022(1):4.

[3]李俊芳.油田采油中的节能技术及其应用[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术, 2022.