浅谈石油行业的采油工艺

2022-09-10

一、引言

就目前我国石油企业的石油供给情况来看, 石油企业必须负担我国60%左右的石油供给量, 才能保证我国石油使用的安全性。面对日益严重的石油对外依赖的现象, 石油企业必须采取有效的对策给予解决, 以保证我国石油使用安全性, 满足人们的生产、生活需求。因此先进的采油工艺提升采收率越来越重要。

二、机械采油技术

开发油田时, 地下岩层中的能量会降低, 最后会出现由于降得过低, 原油无法自喷, 有些油田还没有开采, 也会因为石油本身粘稠或者能量较低, 也会出现不会自喷。这是就需要机械设备提供机械力量帮助采油, 这主要有杆泵抽油技术, 这种技术也是普遍应用的技术, 也称为人工举升技术。目前我国的石油开采运用此技术较多。所以, 这种技术对我国来说非常重要。杆泵抽油的机械设备主要由以下各部分组成:一是抽油机, 现在一般使用游梁式抽油机;二是抽油泵;三是抽油杆柱。除了这三部分之外, 还有如油管柱和井口装置等辅助设备。

近二十年来, 有杆抽油设备与技术取得了长足的发展与进步。在美国, 采用超高强度组合抽油杆的泵挂深度已达4420m (14500ft) ;采用玻璃钢一钢复合抽油杆柱的最大泵挂深度已达5120m (16800ft) 。目前我国在石油机械开采的过程中, 一般都是采用杆泵抽油设备。在实际运用的过程中, 其生产效率比较低, 这就对石油开采工作有着一定的影响。因此我们就需要根据机械采油系统运行的实际情况, 来对其进行相关的理论研究分析, 进而进行科学合理的设计, 使其机械性能和工作效率得到进一步的提高。

三、高导流能力压裂 (HIWAY) 技术

高导流能力压裂 (H1WAY) 是一种有别于常规依靠支撑剂形成压裂裂缝导流能力的全新流动通道压裂技术, 斯伦贝谢公司用七年的时间做了技术论证、研发和先导试验, 2010年投入商业化应用, 目前正在全球推广。这项技术可以从根本上改变形成裂缝导流能力的方式, 在压后裂缝的支撑剂充填层内建立稳定的流动通道, 减小裂缝对油气的流动阻力, 增加有效裂缝长度, 在油藏和井简之间实现无限导流能力, 进而有效提高油井的产能, 并提高采收率。

大量实例证实, HIWAY通道压裂技术增产效果明显.目前已经在美国、加拿大、阿根廷、俄罗斯和墨西哥等8个国家和地区由30多家作业公司进行了超过3000级的压裂, 无论是用于直井还是水平井, 产量均有大幅度提高。

四、稠油开采工艺

1. 稠油开采工艺的概念。

稠油是比重大、粘度高的原油的总称。由于稠油具有流动阻力大, 难以举升等缺陷, 而稠油在世界原油的资源中又占有很大的比例, 因此对于稠油来讲, 应该采取一些特殊的处理工艺措施进行开采。

2. 稠油开采工艺的工艺方法。

稠油开采的工艺方法常用的包括热力采油、化学采油以及利用利用微生物采油三种方法。热力采油主要是通过使用一些工艺措施快速提高油层的温度, 从而降低了稠油的年度, 抽油年度降低就变得易于流动, 容易被采出;化学采油是指将较高浓度或较低浓度的表面活性剂注入油井中, 从而提高抽油采收率的工艺方法。

五、采油工艺新技术—微生物技术

1. 微生物技术的应用原理。

主要是利用微生物来提升原油采收率, 将微生物放入至地下油层内部, 使得油层产生发酵作用, 并形成发酵罐, 不断的分裂繁殖使微生物数量急剧增加, 并与油层物质发生相关性的化学反应, 使得原油的化学特性发生改变, 提高了原油流动特性, 最终实现提升原油采收率的目标。

2. 微生物技术的应用优势。

其一, 微生物的成本相对较低, 有效降低了采油工艺的总成本, 提高石油开采的经济效益。其二, 微生物的操作方式较为简单, 易于操作, 方式多变, 控制也相对方便, 提高采油的工作效率。其三, 不会对油层底部造成损坏, 能够循环运用, 同时微生物极易溶解, 对原油的品质影响较小。其四, 采集连续程度较高, 有效保证了原油采收率, 增加原油产生量。

3. 应用实例

美国L.Jack Gross&.Alstar公司在得克萨斯州伯尼J矿区的现场试验表明了微生物吞吐法的现场效果。J矿区有3口井, 过去一直有比较严重的结蜡问题, 需起出抽油杆, 用蒸汽清蜡。处理前, 该矿区原油产量为0.05 m3/d。处理后, 原油产量增至0.25m3/d, 气和水产量保持不变, 分别为3.68万m3/d和1.27m3/d, 处理方法是先注入0.076 m3煤油作为预冲洗液, 随后注入0.057 m3RAM生物化学剂公司生产的Welprep 5微生物处理剂, 然后注入0.32 m3盐水, 关井48-96h之后恢复生产。

胜利油田临盘采油厂S13-61井, 产层深度2315-2373m, 处理前日产油5.8t, 含水4.9%, Cl-含量21.16g/L, 井底温度73℃, 原油含蜡51.4%, 沥青胶质16.8%, 凝含水4.2%, 井底温度102℃, 原油粘度9.33m Pa·s, 含蜡27.6%, 凝固点28℃。微生物处理3次, 日增油0.2-11.7t。

六、声波采油技术

声波采油技术在采油工艺中的达到广泛的应用, 其采油技术主要有声波防垢技术、声波防蜡技术及声波降载技术等。声波防垢技术应用原理:主要是超声波顺着管道金属表面进行传播, 使得油井盐垢微粒和金属表面产生转移错位, 有效防止油井中盐垢的产生。声波防蜡技术应用原理:主要是利用超声波于油层中产生的振荡作用, 使得原油得到软化, 使得管壁附近产生一层气套, 对管壁起到防蜡的作用。声波降载技术应用原理:利用超声波本身具有的物理、化学反应, 在原油没有凝固前就将细微颗粒分散, 以降低原油载性, 提高原油流动性能。