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PAGEIII`畢業(yè)論文系部:學(xué)生姓名:學(xué)號(hào):題目:我國(guó)采油技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及前展望指導(dǎo)教師:我國(guó)采油技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及前展望摘要本文章綜述了我國(guó)采油技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及前展望。同時(shí)對(duì)提高采收率技術(shù)進(jìn)行了闡述,并詳細(xì)介紹了草有技術(shù)存在的問題,并對(duì)多種采油技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與不足進(jìn)行多方位立體式對(duì)比,得出不同條件下適合的方式方法。指出發(fā)展采油技術(shù)存在的問題,并論述其今后發(fā)展方向。關(guān)鍵詞:采油技術(shù);注水;壓裂;微生物采油;PAGE17目錄摘要 III目錄 III第1章概述 11.1采油技術(shù)概述 11.2我國(guó)采油技術(shù)的發(fā)展歷程 2第2章我國(guó)采油技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 32.1采油技術(shù)的分類 32.2采油技術(shù) 32.2.1完井工程技術(shù) 32.2.2分層注水技術(shù) 42.2.3人工舉升工藝技術(shù) 42.2.4壓裂、酸化工藝技術(shù) 62.2.5堵水、調(diào)剖工藝技術(shù) 62.2.6稠油及超稠油開采技術(shù) 72.2.7多層砂巖油藏“控水穩(wěn)油”配套技術(shù) 8第3章采油技術(shù)發(fā)展前景展望 93.1目前應(yīng)用采油技術(shù)存在的問題 93.1.1常規(guī)采油工藝難以滿足目前開發(fā)的需求 93.1.2開發(fā)后期垢、銹現(xiàn)象日益嚴(yán)重 103.1.3重復(fù)堵水措施效果日益變差 103.2采油技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及方向 123.2.1復(fù)合驅(qū)油法 123.2.2混相法 123.2.3熱力采油法 133.2.4微生物法 13第4章總結(jié) 14參考文獻(xiàn) 15致謝 16第1章概述1.1采油技術(shù)概述采油是油田開采過程中根據(jù)開發(fā)目標(biāo)通過生產(chǎn)井和注入井對(duì)油藏采取的各項(xiàng)工程技術(shù)措施的總稱。它所研究的是可經(jīng)濟(jì)有效地作用于油藏,以提高油井產(chǎn)量和原油采收率的各項(xiàng)工程技術(shù)措施的理論、工程設(shè)計(jì)方法及實(shí)施技術(shù)。采油的任務(wù)是通過一系列可作用于油藏的工程技術(shù)措施,使油、氣暢流入井,井高效率地將其舉升到地面進(jìn)行分離和計(jì)量;其目標(biāo)是經(jīng)濟(jì)有效地提高油井和原油采收率。從系統(tǒng)工程觀點(diǎn)出發(fā),采油是油田開采大系統(tǒng)中的一個(gè)處于中心地位的重要子系統(tǒng),與油藏工程和礦場(chǎng)油氣集輸工程有著緊密的聯(lián)系。采油面對(duì)的是不同地質(zhì)條件和動(dòng)態(tài)不斷變化的各種類型的油藏,只有根據(jù)油藏地質(zhì)條件和動(dòng)態(tài)變化,正確地選擇和實(shí)施技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的工程技術(shù)方案,才能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果。要做到這一點(diǎn),就必須掌握各種工程技術(shù)措施的基本原理、計(jì)算與工程設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上,進(jìn)行綜合對(duì)比分析。我國(guó)當(dāng)前和未來都將面對(duì)低滲、稠油等難開發(fā)油藏及特高含水期油藏,以及海上和沙漠油田的一系列開采問題。隨著油田開采難度的增大,技術(shù)要求越來越高,必須運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)改造傳統(tǒng)開采工藝,以迎接21世紀(jì)的挑戰(zhàn)。解決采油過程中某一生產(chǎn)技術(shù)問題,有機(jī)械、化學(xué)和物理等各種不同的方法,這將涉及技術(shù)方法的選擇,甚至是綜合應(yīng)用問題。綜上所述,采油工程的特點(diǎn)是:在整個(gè)開采過程中的地位十分重要;遇到的問題多、難度大、涉及面廣;綜合性強(qiáng)和針對(duì)性強(qiáng);各項(xiàng)工程技術(shù)措施間的相對(duì)獨(dú)立性強(qiáng)。目前,我國(guó)大多數(shù)油田已處于高含水、高采出階段,產(chǎn)量遞減較快,水油比上升造成的油氣田開采難度越來越大。對(duì)油田進(jìn)行措施配置有利于延長(zhǎng)油田穩(wěn)產(chǎn)年限,降低開采難度,從而提高采油速度及提高最終采收率。1.2我國(guó)采油技術(shù)的發(fā)展歷程隨著50年代老君廟和新疆克拉瑪依油田的開發(fā),我國(guó)引進(jìn)和自我探索了一批適應(yīng)油田開發(fā)的采油工程技術(shù)。在60年代到70年代大慶油田和渤海灣油田的開發(fā)過程中,形成了中國(guó)的采油工程技術(shù),并在實(shí)踐中逐步完善配套。80年代以后,在老油田全面調(diào)整挖潛和特殊類型油藏開發(fā)中,從國(guó)外引進(jìn)和自我研究發(fā)展了多種新技術(shù),形成了適用中國(guó)多層砂巖油藏、氣頂砂巖油藏、低滲透砂巖油藏、復(fù)雜斷塊砂巖油藏、砂礫巖油藏、裂縫性碳酸鹽巖油藏、常規(guī)稠油油藏、熱采稠油油藏、高凝油油藏和凝析油油氣藏等10類油藏開發(fā)的13套采油工程技術(shù)[1]。第2章我國(guó)采油技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀2.1采油技術(shù)的分類一次采油:依賴地層天然壓力采油稱為一次采油。二次采油:隨著地層壓力的下降,需要用注水補(bǔ)充地層壓力的辦法來采油,稱為二次采油。次采油(通過注水補(bǔ)充能量)后,采取物理一化學(xué)方法,改變流體的性質(zhì)、相態(tài)和改變氣一液、液一液、液一固相間界面作用,擴(kuò)大注人水的波及范圍以提高驅(qū)油效率,從而再一次大幅度提高采收率。三次采油:三次采油提高原油采收率的方法主要分為化學(xué)法、混相法、熱力法和微生物法等。三次采油的分類:根據(jù)作用原理的不同,化學(xué)法又可以進(jìn)一步分為堿驅(qū)、聚合物(Polymer)驅(qū)、表面活性劑驅(qū)以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展出來的堿一聚合物復(fù)合驅(qū)(AP驅(qū))、堿一表面活性劑一聚合物復(fù)合驅(qū)(ASP驅(qū))或表面活性劑一堿一聚合物復(fù)合驅(qū)(SAP驅(qū))。根據(jù)混相劑的不同,混相法分為溶劑混相驅(qū)、烴混相驅(qū)混相驅(qū)、混相驅(qū)以及其他惰性氣體混相驅(qū)。在這些混相劑未達(dá)到混相壓力之前為非混相氣驅(qū),近年來又開發(fā)出了氣一水交替驅(qū)(WAG驅(qū))。熱力法包括蒸汽驅(qū)、火燒油層等。2.2采油技術(shù)2.2.1完井工程技術(shù)勘探井和開發(fā)井在鉆井的最后階段都是完井,我國(guó)已掌握和配套發(fā)展了直井、定向斜井、叢式井和水平井等的裸眼完井、襯管完井、下套管射孔完井和對(duì)出砂井的不同的防砂管如套管內(nèi)外繞絲篩管、礫石充填等多種完井方法。對(duì)碳酸鹽巖裂縫油田采用先期裸眼完井方法,保護(hù)了生產(chǎn)層段,取得了油井的高產(chǎn),如華北霧迷山油藏。對(duì)注水開發(fā)的老油田,由于油田壓力高,對(duì)加密井用高密度鉆井液鉆井完井并進(jìn)行油層保護(hù)取得了重大突破,使大慶油田加密鉆井完井獲得成功。近幾年來,我國(guó)的水平井鉆井和開采技術(shù)也得到了發(fā)展,對(duì)水平井采用下套管射孔完井、裸眼完井、各種襯管完井都獲得成功。如礫石充填,割縫襯管、金屬纖維管、燒結(jié)成型管、打孔襯管完井和管外封隔器完井等。大慶油田采用水平井測(cè)井和射孔聯(lián)作也取得好效果,塔中4油田水平井500m水平井段連續(xù)完井射孔1次4000發(fā)以上。海上油田鉆成的水平大位移井西江24-3-A14水平井段長(zhǎng)達(dá)8062.70m,襯管完井工程獲得成功。特別值得提出的是,我國(guó)在實(shí)踐中發(fā)展配套了采油、鉆井聯(lián)合協(xié)作技術(shù),以保護(hù)油層、達(dá)到高產(chǎn)為目標(biāo),以油層流出動(dòng)態(tài)和油管節(jié)點(diǎn)分析為基礎(chǔ),用以解決生產(chǎn)套管直徑問題的一套嶄新的優(yōu)化完井設(shè)計(jì)的新方法,是對(duì)完井工程技術(shù)的創(chuàng)新,是對(duì)傳統(tǒng)完井工程概念的更新。2.2.2分層注水技術(shù)多層油藏注水開發(fā)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)就是要提高注入水的波及效率。50年代克拉瑪依油田在調(diào)整中對(duì)分層注水進(jìn)行了探索,研究成功的管式活動(dòng)配水器和支撐式封隔器,在油田分注中發(fā)揮了一定的作用。1963年大慶油田采油工藝研究所經(jīng)過上千次試驗(yàn),研制成功水力壓差式封隔器(糖葫蘆封隔器),70年代又研制成功活動(dòng)式偏心配水器,使1口井分注3~6個(gè)層段分層注水工藝完整配套,并在大慶油田大面積推廣應(yīng)用。80年代以來,江漢、勝利、大港、華北等油田對(duì)深井封隔器和配水器做了相應(yīng)的研究和發(fā)展,為深井分層注水創(chuàng)造了條件,達(dá)到每井分注2~3層的基本目標(biāo)。90年代大慶油田、河南油田進(jìn)一步研究成功液壓投撈式分層注水管柱,達(dá)到了液壓投撈一次可測(cè)試、調(diào)整多層的細(xì)分注水的目的。為使分層注水工藝技術(shù)系統(tǒng)配套,研制了多種水質(zhì)過濾裝置以提高注入水水質(zhì),同時(shí)研究了防腐注水管柱以及測(cè)試儀表。2.2.3人工舉升工藝技術(shù)根據(jù)各類油田在不同開發(fā)階段的需要,50年中,我國(guó)發(fā)展配套和應(yīng)用了多種人工舉升工藝技術(shù)。
1.抽油機(jī)有桿泵采油技術(shù)
該技術(shù)是機(jī)械采油方式的主導(dǎo),其井?dāng)?shù)約占人工舉升總井?dāng)?shù)的95%。我國(guó)的抽油機(jī)、桿、泵和相應(yīng)的配套技術(shù)已形成系列,其中抽油機(jī)有常規(guī)游梁式抽油機(jī)、異型游粱式抽油機(jī)、增距式抽油機(jī)、鏈條機(jī)和無游粱式抽油機(jī)等8種。抽油桿有各種強(qiáng)度級(jí)別的常規(guī)實(shí)心抽油桿、空心抽油桿、連續(xù)抽油桿、鋼絲繩抽油桿和玻璃鋼抽油桿等。根據(jù)開采的要求和流體性質(zhì)的不同,研制了定筒式頂部固定桿式泵、定筒式底部固定桿式泵、動(dòng)筒式底部固定桿式泵、整筒管式泵、組合管式泵、軟密封泵和抽稠油泵、防砂卡抽油泵、防氣抽油泵、防腐蝕抽油泵、雙作用泵、過橋抽油泵、空心泵等特種泵,形成了抽油泵全套系列。80年代以來在引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研究和發(fā)展了抽油井井下診斷和機(jī)桿泵優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù),平均符合率達(dá)到85%~90%,提高了抽油機(jī)井的效率和管理水平。
2.電動(dòng)潛油泵采油技術(shù)電動(dòng)潛油泵分井下、地面和電力傳遞3個(gè)部分組成。井下部分主要有潛油電機(jī)、保護(hù)器、油氣分離器和多級(jí)離心泵;地面部分主要有變壓器、控制屏和電泵井口;電力傳遞部分是鎧裝潛油電纜。我國(guó)的潛油電泵已形成4個(gè)系列,適用于套管外徑139.7mmA系列,其它套管直徑的QYB、QYDB和QQ系列共37種型號(hào),最大揚(yáng)程3500m,最大額定排量700m3/d,生產(chǎn)了7個(gè)型號(hào)的電纜額定耐壓3kV,研究了電動(dòng)潛油泵采油設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)選、診斷、壓力測(cè)試及清防蠟等配套技術(shù)。電動(dòng)潛油泵采油井?dāng)?shù)占4%,但排液量占21.7%,已成為油田舉升的一項(xiàng)重要技術(shù)。3.水力活塞泵采油技術(shù)
水力活塞泵是液壓傳動(dòng)的復(fù)式活塞泵,效率高達(dá)40%~60%,揚(yáng)程高,最大可達(dá)5486m;排量大,最大可達(dá)1000m3/d;可適應(yīng)用于直井、斜井、叢式井、水平井等。我國(guó)在應(yīng)用中開發(fā)配套了水力活塞泵系列,形成了基本型長(zhǎng)沖程雙作用泵、定壓力比單作用泵、平衡式單作用泵、雙液馬達(dá)雙作用泵、閥組式雙作用泵,并研究成功水力活塞泵抽油設(shè)計(jì)和診斷技術(shù),高含水期水力活塞泵改用水基動(dòng)力液等配套技術(shù),使水力活塞泵采油技術(shù)更加完善。在高凝油開采和常規(guī)油藏含水低于60%的情況下應(yīng)用,4.地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵采油技術(shù)近年來,我國(guó)研制成功用地面驅(qū)動(dòng)頭通過抽油桿帶動(dòng)井下螺桿泵采油的成套容積泵,其特點(diǎn)是鋼材耗量低,安裝簡(jiǎn)便,適于開采高粘度原油,在出砂量高的井可正常工作。目前投入正常生產(chǎn)的有GLE、LB和LBJ三個(gè)系列29個(gè)品種,其理論排量3.5~250m3/d,最大揚(yáng)程500~2100m,海上應(yīng)用較普遍,在陸上中深井逐步推廣。5.氣舉采油在油井停噴后,用人工方法向井內(nèi)注入氣體(天然氣或氮?dú)獾龋┻_(dá)到舉升井下流體的目的。優(yōu)點(diǎn)是舉升管柱簡(jiǎn)單,井深和井眼軌跡都不受限制,舉升深度可達(dá)3658m。在中原、遼河、吐哈、塔里木等油田應(yīng)用此種開采方法。作為一種工藝技術(shù)在氣舉管柱、氣舉閥、天然氣壓縮機(jī)及地面配氣站等已形成系列,但其中高壓(12MPa以上)天然氣壓縮機(jī)尚需依賴進(jìn)口。在氣舉施工中我國(guó)研究開發(fā)了設(shè)計(jì)軟件和診斷方法,已獲得良好應(yīng)用效果。除以上幾種舉升方式外,還開發(fā)應(yīng)用了水力射流泵、空心抽油泵和有桿泵無油管采油技術(shù)等。2.2.4壓裂、酸化工藝技術(shù)
壓裂、酸化是采油工程的主導(dǎo)工藝技術(shù)之一。到1997年底全國(guó)大約壓裂17萬井次,年增產(chǎn)油量達(dá)200×104t以上,為我國(guó)老油田的挖潛和新油田的開發(fā)做出了卓越的貢獻(xiàn)。我國(guó)發(fā)展完善了中深井和深井壓裂以后,4500~6000m的超深井壓裂技術(shù)又在塔里木油田的實(shí)踐中取得成功。相繼研究成功和推廣應(yīng)用了限流壓裂技術(shù)和投球、封隔器、化學(xué)暫堵劑選擇性壓裂技術(shù)。水平井限流壓裂和化學(xué)劑暫堵壓裂在大慶和長(zhǎng)慶油田取得良好效果。90年代以來的油田整體壓裂技術(shù),從油藏整體出發(fā),開發(fā)了壓前評(píng)估、材料優(yōu)選、施工監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)診斷和壓后評(píng)估等配套技術(shù),使壓裂工作創(chuàng)出了新水平。對(duì)低滲透的碳酸鹽巖氣田,在滲透率小于0.01×10
-3μm2的條件進(jìn)行酸壓在四川氣田取得良好效果。對(duì)碳酸鹽巖油田、氣田進(jìn)行酸化處理,在任丘油田霧迷山油藏獲得多口千噸高產(chǎn)井。2.2.5堵水、調(diào)剖工藝技術(shù)我國(guó)50年代開始進(jìn)行堵水技術(shù)的探索和研究。玉門老君廟油田1957年就開始封堵水層,1957~1959年6月,共堵水66井次,成功率61.7%。
80年代初期進(jìn)一步提出了注水井調(diào)整吸水剖面,改善1個(gè)井組1個(gè)區(qū)塊整體的注入水的波及效率的新目標(biāo),經(jīng)過多年的發(fā)展,已形成機(jī)械和化學(xué)兩大類堵水、調(diào)剖技術(shù),主要包括油井堵水技術(shù),注水井調(diào)剖技術(shù),油水井對(duì)應(yīng)堵水、調(diào)剖技術(shù),油田區(qū)塊整體堵水調(diào)剖技術(shù)和油藏深部調(diào)剖技術(shù)。相應(yīng)地研制成功6大類60多種堵水、調(diào)剖化學(xué)劑。研究了直井、斜井和機(jī)械采油井多種機(jī)械堵水調(diào)剖管柱,配套和完善了數(shù)值模擬技術(shù)、堵水、調(diào)剖目標(biāo)篩選技術(shù)、測(cè)井測(cè)試技術(shù)、示蹤劑注入和解釋技術(shù)、優(yōu)化工程設(shè)計(jì)技術(shù)、施工工藝技術(shù)、注入設(shè)備和流程等7套技術(shù),達(dá)到年施工2000井次,增產(chǎn)原油60×104t的工業(yè)規(guī)模,為我國(guó)高含水油田挖潛、提高注水開發(fā)油田的開采效率做出了重要貢獻(xiàn)。同時(shí)開展了室內(nèi)機(jī)理研究,進(jìn)行了微觀、核磁成像物模的試驗(yàn),使堵水、調(diào)剖機(jī)理的認(rèn)識(shí)深入一步,為進(jìn)一步發(fā)展打下了技術(shù)基礎(chǔ)。近年來開發(fā)的弱凍膠(可動(dòng)性凍膠)深部調(diào)剖和液流轉(zhuǎn)向技術(shù),為實(shí)現(xiàn)低成本高效益地提高注水開發(fā)采收率指出了一個(gè)新方向。2.2.6稠油及超稠油開采技術(shù)我國(guó)50年代就在新疆克拉瑪依油區(qū)發(fā)現(xiàn)了淺層稠油,于60~70年代進(jìn)行蒸汽驅(qū)和火燒油層的小井組試驗(yàn)。到90年代在我國(guó)12個(gè)盆地中已發(fā)現(xiàn)70多個(gè)稠油油田,地質(zhì)儲(chǔ)量超過12億m3。80年代以來稠油的熱力開采逐步走向工業(yè)化,1997年稠油熱采產(chǎn)量穩(wěn)定在1100×104t。經(jīng)過幾十年的科技攻關(guān)和實(shí)踐,引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和自力更生相結(jié)合,已形成與國(guó)內(nèi)稠油油藏的特點(diǎn)配套的熱采工藝技術(shù)。2.2.7多層砂巖油藏“控水穩(wěn)油”配套技術(shù)90年代以來,以大慶油田為代表,在油田進(jìn)入高含水期后為達(dá)到穩(wěn)定原油生產(chǎn)指標(biāo)和控制不合理注水、產(chǎn)水和含水上升速度的目的,發(fā)展配套了“控水穩(wěn)油”技術(shù),實(shí)現(xiàn)了大慶油田年產(chǎn)5000×104t原油穩(wěn)產(chǎn)20年;減緩了油田含水上升速度,由年上升4.15個(gè)百分點(diǎn)下降為0.23個(gè)百分點(diǎn);控制了年產(chǎn)液量增長(zhǎng)速度,由年均增長(zhǎng)5.58%降為0.795%;控制了注水量的不合理增長(zhǎng),在注采比持平的情況下,地下存水率和水驅(qū)指數(shù)有所提高,地層壓力有所回升[2-3]。第3章采油技術(shù)發(fā)展前景展望3.1目前應(yīng)用采油技術(shù)存在的問題3.1.1常規(guī)采油工藝難以滿足目前開發(fā)的需求1.大泵提液技術(shù)難度越來越大,目前應(yīng)用的大抽油泵主要有0.70mm泵和0.583mm泵兩種。其中由于實(shí)施控(停)注降壓開采,油藏供液能量下降,從而給以大直徑管式泵抽油為主的油藏生產(chǎn)帶來困難。突出表現(xiàn)為,抽油系統(tǒng)沖程損失增大,漏失量增大,泵效下降。甚至有些井出現(xiàn)供液不足,泵效大幅度降低。雖然限量恢復(fù)注水以來情況有所緩解,但仍不能完全解決。2.有桿泵加深泵掛受到限制,這使得普通D級(jí)抽油桿難以完成“以液保油”的重任,即使使用H級(jí)高強(qiáng)度抽油桿也只能加深泵掛300m,不能滿足整個(gè)油藏所有油井生產(chǎn)的需要。3.斜井采抽技術(shù)有待突破,由于需要加深泵掛,部分油井的桿、管、泵等抽油設(shè)備進(jìn)入斜井段。特別是近年來增加了側(cè)鉆井和定向斜井,使得有桿泵采油需要克服井斜的影響。常用的解決辦法是根據(jù)井斜資料,對(duì)桿、管偏磨井段采取扶正措施。扶正工具主要是抽油桿滾輪扶正器二抽油桿旋轉(zhuǎn)防偏磨器等。抽油桿注塑扶正塊、油管扶正器、油管井口旋轉(zhuǎn)防偏磨器等,為了使這些工具在抽油桿柱組合中達(dá)到優(yōu)化合理,引進(jìn)了“三維斜井抽油工藝技術(shù)軟件”來進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí)在設(shè)計(jì)中,對(duì)大泵的抽油桿柱下部增加加重桿來防止因下沖程桿柱受壓彎曲導(dǎo)致的偏磨,而且在泵下加長(zhǎng)尾管,可起到撐直、穩(wěn)定管柱的作用。由于滾輪扶正器上的扶正輪與油管壁接觸面積小,用鋼輪則容易損壞油管,若用尼龍輪,其強(qiáng)度又不夠。加之滾輪扶正器的輪軸容易斷裂,所以下井時(shí)間不長(zhǎng),扶正器即失效,而且因滾輪脫落造成卡斷抽油桿的事故也時(shí)有發(fā)生。注塑抽油桿扶正器也同樣存在強(qiáng)度問題,因此扶正器只是在一定程度上減緩了桿、管偏磨程度,并沒有從根本上解決桿管偏磨問題。4.高溫限制了電潛泵應(yīng)用范圍。費(fèi)用高限制了電泵的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用規(guī)模,而對(duì)高溫的適應(yīng)能力又限制了它的技術(shù)應(yīng)用范圍。電潛泵采油排量很大,加上降壓開采階段的泵掛加深,使得電泵總處于溫度較高的地層環(huán)境中。目前在用的電泵均己達(dá)到或即將達(dá)到使用年限,工作狀態(tài)極不穩(wěn)定,主要表現(xiàn)為泵體質(zhì)量老化,電機(jī)散熱不良,燒壞頻繁。這也是造成目前電泵井檢泵周期短的主要原因。3.1.2開發(fā)后期垢、銹現(xiàn)象日益嚴(yán)重近年來,部分抽油井出現(xiàn)了結(jié)垢及鐵銹卡泵現(xiàn)象,給油井生產(chǎn)帶來很大危害。其中,結(jié)垢情況主要在抽油泵、電潛泵吸入口、電潛泵葉輪等處,分析原因認(rèn)為:一方面,經(jīng)過多年的注水開發(fā),由于地層水、注入水的相互作用、壓力下降,原油及巖石的變化等引起原來流體的物理化學(xué)平衡破壞,使垢物質(zhì)析出;另一方面,由于管式泵或電潛泵的機(jī)械結(jié)構(gòu)引起在過流斷面狹窄處流體流速驟增,壓力下降,是垢物質(zhì)析出所致:另外溫度變化也是一個(gè)結(jié)垢的重要原因。分析鐵銹卡泵認(rèn)為,油藏經(jīng)過加多年的開發(fā),油井的套管不斷發(fā)生腐蝕,產(chǎn)生的鐵銹,長(zhǎng)期積累于套管表面。一方面,在停注降壓開采過程中,鐵銹因壓力變化而崩裂脫落:另一方面,在起下管柱作業(yè)時(shí),油管與套管摩擦使銹垢剝落。鐵銹懸浮于液體中,并隨液流進(jìn)泵,造成卡泵。近年來,在防垢及鐵銹方面進(jìn)行了一些技術(shù)探索,但收效甚微,此需進(jìn)一步研究、探索和提高。3.1.3重復(fù)堵水措施效果日益變差目前我國(guó)有的油田主要遵循“堵水+酸洗+人工舉升”的開發(fā)模式,從近年來的工作實(shí)踐來看,主要表現(xiàn)出三輪后重復(fù)堵水措施選井困難、措施有效期短、效果變差,特別是在重復(fù)堵水方面,主要存在下列兩方面的問題:1.堵劑適應(yīng)差、成本高,強(qiáng)度小,不能有效地挖掘遠(yuǎn)井地帶剩余油的潛力;2.堵劑耐酸性差,油井堵后酸洗低滲透層段時(shí),容易使堵劑失效,再次溝通底水:3.堵劑進(jìn)入地層范圍小,深度堵水缺乏理論支持及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐。4.三次采油工藝技術(shù)儲(chǔ)備不足石灰?guī)r油藏提高采收率技術(shù)的發(fā)展在國(guó)、內(nèi)外幾乎仍是一個(gè)技術(shù)很少(室內(nèi)理論評(píng)估除外今,中法合作的雁翎注氮項(xiàng)目是該類技術(shù)探可借鑒的經(jīng)驗(yàn)次有益嘗試。項(xiàng)目實(shí)施結(jié)果初步表明:注氣是油藏一種比較有利的三次采油途徑,但必須與其它先進(jìn)的采油工藝技術(shù)相結(jié)合才能發(fā)揮作用,這是由于通過注氣可以形成局部分布的氣油界面;隨著油氣界面的下移,油水界面隨之下移,在兩個(gè)界面之間形成了一定厚度的含油富集帶;當(dāng)這一含油富集厚度能夠滿足防氣和防水的雙重開井生產(chǎn)要求時(shí),才可以進(jìn)行開采,而目前的采油工藝技術(shù)還不能滿足注氣后形成的次生富集油帶的生產(chǎn)要求。從目前來看,對(duì)油藏來說,三次采油技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)工程,而且投資巨大。投資相對(duì)較少的單井或井組的三采技術(shù)目前仍很缺乏,其它技術(shù)如CO2吞吐技術(shù)又需自然資源做保證,因此今后一個(gè)時(shí)期,油藏三次采油技術(shù)發(fā)展方向仍不明了。5.集檢系統(tǒng)難以滿足低產(chǎn)低效井的正常開發(fā),油藏開發(fā)初期,油井單井產(chǎn)量高、井口溫度高,地面采用無伴熱管集輸流程,且管徑較大。隨著開發(fā)過程中產(chǎn)液量的不斷遞減,這種集輸模式越來越不適應(yīng)。一方面,一些井的產(chǎn)液量下降幅度大,溫度也隨之大幅下降。另一方面,新鉆的油藏特殊部位井或擴(kuò)邊井一般產(chǎn)量較低,溫度也比較低,這些低溫、低產(chǎn)井逐漸成為油藏后期開發(fā)的負(fù)擔(dān)。這主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:①油藏開發(fā)后期,不斷出現(xiàn)一些低溫、低產(chǎn)井,而油藏地面集輸一般無伴熱系統(tǒng),這給油井產(chǎn)液進(jìn)站帶來困難。若采用短串集輸管線,與附近產(chǎn)量較高的油井串聯(lián),可以解決低溫低產(chǎn)井進(jìn)站問題,緩解了計(jì)量站容量(進(jìn)站管線頭數(shù))緊張的壓力,但又帶來了油井計(jì)量的問題。②若在低溫井口安裝電加熱器如電阻絲電加熱器和陶瓷片電加器,以提高液流溫度,保證抽油井的正常進(jìn)站生產(chǎn),但又增加了開發(fā)成本和油井維護(hù)工作量。因此,短串流程和井口電加熱的應(yīng)用范圍具有很大的局限性,如何在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上力爭(zhēng)減少投入,又能解決集輸問題是油藏后期開發(fā)研究的一個(gè)新課題。3.2采油技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及方向3.2.1復(fù)合驅(qū)油法多種驅(qū)油方法的組合是由于各種驅(qū)油法,都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),很難完全滿足不同環(huán)境下油層的驅(qū)油。因此近年來,提出了各種驅(qū)油法組合的新型采油技術(shù),有二元復(fù)合驅(qū)和三元復(fù)合驅(qū)。二元復(fù)合驅(qū)目前研究較多的是堿/聚合物復(fù)合驅(qū)、表面活性劑/聚合物復(fù)合驅(qū)。對(duì)于堿/聚合物復(fù)合驅(qū),其中的堿與原油中的環(huán)烷酸類可形成皂類而自生出主要是狡酸鹽類表面活性劑,不但可以除去原油中的酸類,而且能形成表面活性劑/聚合物驅(qū)。三元復(fù)合驅(qū)是堿/聚合物/表面活性劑體系,該技術(shù)引人廉價(jià)的堿部分或全部替代昂貴的表面活性劑,既減少表面活性劑的用量,又降低了表面活性劑和聚合物的吸附滯留損耗,還可大幅度降低油水界面張力,提高波及系數(shù)和驅(qū)油效率。由于上述優(yōu)點(diǎn),三元復(fù)合驅(qū)在國(guó)外發(fā)展很快,國(guó)內(nèi)研究起步較晚但發(fā)展更為迅速。3.2.2混相法混相法是將一種流體注人油層,在一定的溫度壓力下,通過復(fù)雜的相變關(guān)系與油藏中的石油形成一個(gè)混相區(qū)段,混相驅(qū)在提高采收率的方法中,具有很大的吸引力,因?yàn)樗梢允古膨?qū)劑所到之處的油百分之百的采出。當(dāng)這種技術(shù)與提高波及系數(shù)的技術(shù)結(jié)合起來時(shí),實(shí)際油層的采收率就有可能達(dá)到95%以上??捎糜诨煜囹?qū)油的氣體中有烴類氣體與非烴類氣體。烴類氣體有干氣、富氣和液化石油氣(LPG);非烴類氣體有二氧化碳、氮?dú)狻煹罋獾?。氣?qū)能否實(shí)現(xiàn),不僅取決于油藏與設(shè)備條件,同樣也取決于有無氣源。雖然可用于混相的氣體有數(shù)種,但烴類氣體是重要的、昂貴的化工原料。而非烴類氣體中的氮?dú)獾腗P又極高,一般不易達(dá)到混相驅(qū),因此混相驅(qū)的氣體主要采用CO根據(jù)混相劑的不同,混相法分為溶劑混相驅(qū)、烴混相驅(qū)、CO混相驅(qū)、NZ混相驅(qū)以及其他惰性氣體混相驅(qū)。在這些混相劑未達(dá)到混相壓力之前為非混相氣驅(qū),近年來又開發(fā)出了氣一水交替驅(qū)(WAG驅(qū))。3.2.3熱力采油法一般是通過提供熱量、升高油藏溫度、降低原油粘度來減小油藏流動(dòng)阻力。當(dāng)今使用的熱采工藝可根據(jù)熱量產(chǎn)生的地點(diǎn)分為兩類:一類是把熱流體從地面通過井筒注人油層;另一類是熱量在油層內(nèi)產(chǎn)生,如火燒油層法.將熱流體連續(xù)的從一些井注人油層,而從另外一些井產(chǎn)油。熱驅(qū)法不僅降低流動(dòng)阻力,而且也提供驅(qū)油動(dòng)力。熱力法包括蒸汽驅(qū)、火燒油層等。3.2.4微生物法微生物的應(yīng)用十分廣泛,與石油有關(guān)的,如早期前蘇聯(lián)科學(xué)家就通過分析地面土壤中細(xì)菌的種類尋找油礦;1926年,巴斯丁首次發(fā)現(xiàn)地層水中含有硫酸鹽還原菌(SRB),這是一種厭氧菌,能引起設(shè)備腐蝕和地層堵塞。同年薩勒洛夫斯第一次提出利用微生物在地層中的活動(dòng)來提高采收率的
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