叹久妞子
采油气工程的论文
采油气工程是一个运用科学的理论、方法、技术与装备高效地钻探地下油气资源、最大限度并经济有效地将地层中的油气开采到地面，安全地将油气分离、计量与输运的工程技术领域。我整理的关于采油气工程的论文，欢迎大家一起来看看！
摘要 ：纵观我国石油开采技术发展的整个历程，从其最初的探索试验阶段发展到分层开采阶段，再发展到如今的多种油藏类型采油工艺技术、采油工程智能技术等，期间走过的道路是非常曲折和艰难的，同时，这也体现了石油人的勇于奉献和不断创新的精神。随着采油技术的不断发展，它的工艺配套技术也不断完善，这使得油田的产量也不断的提高，但与此同时，要想进一步提高我们的油田产量，则仍然需要不断的改进我们的采油技术，这才能够让我国的石油工程处于良好的发展之中，才能为我国的经济带来巨大的效益。目前，我国的大多数油田已经处于高含水，高产出阶段，产量呈递减的速度，水油比上升造成的油气田开采难度越来越大。因此，研究采油技术对我国的经济发展有重大的'意义。这对我国的经济带来的帮助也是不可估量的。
关键词 ：采油技术；工艺；产量；创新
采油是油田开采的过程中，根据开采的目标通过生产井和注入井对油藏采取的各项工程技术的总称。众所周知，油田的产量高低取决于采油技术的好与坏，因此，采油技术就成为我国实现油田开采技术的重要途径，另外，采油技术还影响采油速度的快慢、最终采收率的大小、经济效益的优劣等油田生产中的重要问题。
一采油技术的分类
近年来，国内外的采油新技术发展很迅速，有物理的、生物的、化学的以及各种综合的方法等，但其本质都是在努力提高原油采收率。从技术的应用时间顺序和技术原理上来看，可分为一次采油、二次采油和三次采油。顾名思义一次采油，就是依靠油藏天然能量进行油田开采的一种方法，常见的一次采油方法有溶解气驱、弹性水驱和气顶驱等；经过一次采油之后，地层压力明显变小，需要为油井注水以平衡地下能量的减弱，这被称为二次采油。通过二次采油之后，采取注水，并应用物理和化学方法，改变流体的性质、相态等，扩大注水的波及范围以便提高驱油效率，从而再一次提高采收率。三次采油主要是依靠化学方法，辅助开采最艰难的层面油藏，一般包括碱驱、聚合物驱、表面活性剂驱、聚合物复合驱等。与二次采油相比，三次采油的特点是高投入、高技术和高效益，在二次采油水驱的基础上向油层注入排驱剂来采油，不同的排驱剂有不同的排驱机理。三次采油增油的效果非常好，近年来已经被国内外广泛重视和研究。
二 我国采油技术的现状
1. 完井工程技术 。
完井工程是衔接钻井和采油工程的，但又与其相对独立的工程，从钻开油层开始，到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液、直到投产的一个过程。到目前为止，我国在直井、定向斜井、丛式井、水平井的技术上面已经达到了一定的技术高度，并且掌握了多种完井的方法，比如裸眼井补管完井、下套管射孔完井、套管内外绕丝筛管等完井方法。根据油田所处的地理位置及油藏情况等来确定并采用不同种类的方法，比如象华北迷雾山油藏，由于它的地质条件为碳酸盐岩裂缝油田，因此采用了裸眼完井方法，这样不但保护了生产阶段，且也取得了油井的高产，大大提高了采油率。另外，由于大庆油田属于老油田，所以采用了注水开发的方法，对加密井采用高密度钻井液完井并进行油层保护，这样取得了很大的成功。特别值得提出的是，我国在实践中发展配套了采油和钻井联合协作的技术，以保护油层、达到高产为目标。目前，我国的钻井技术较之以前有很大的发展，下套管射
孔完井、裸眼完井、各种衬管完井技术被一些油田采用，并取得了十分显著的成绩。
2. 人工举升工艺技术 。
根据各类油田在不同开发阶段的需要，在最近的五十多年中，我国发展配套和应用了多种人工举升工艺技术，比如：抽油机有杆泵采油技术、电动潜油泵采油技术、水力活塞泵采油技术、地面驱动螺杆采油技术、气举采油技术等等。借鉴国外的先进技术，又研发了井下诊断和机杆泵优化等技术问题，极大地提高了采油效率。
3. 分层注水技术 。
分层注水技术已经在多层油藏注水开发中被广泛应用，它的关键技术就是要提高注入水在地下的波及效率。早在多年前，克拉玛依油田就在调整中应用了分层注水技术，并且取得了非常好的效果。研究成功的管式活动配水器和支撑式封隔器，在油田的分注中发挥了一定的积极作业，并且取得的结果非常令人满意。90年代河南油田、大庆油田进一步研究成功了液压投捞式分层注水管柱、并且达到了一次可测试、调整多层的细分注水的目的。
4. 热超导技术 。
热超导技术是控制物质的热阻，并且使它趋近于零，它主要是利用化学技术，在封闭的管体内加入复合的化学介质，利用物质受热不均产生的相变，激活气状分子，使其在巨大的气化潜热中以声速传递热量。热超导技术主要有两种，第一种是能耗自平衡稠油技术，它主要是利用超导液，在地下注入超导液之后，利用其导热的性能，把地下的热能传递到井口，从而提高井口产出液的温度。在不经过任何加热装置辅助的情况下，最大限度地实现清蜡降粘、减少抽油机悬点载荷、提高泵效的节能目标。另外一种是超导加热热洗技术，它是将应用超导技术加热之后的产出液注入到油套内，通过循环升高井筒内的温度，从而实现清蜡降粘的目的。采用这种技术的好处是环保，并且成本低、效率高，而且安全可靠，是油田普遍应用的一种技术。
另外，我国的采油技术还有压裂、酸化工艺技术，堵水、调剖工艺技术，稠油及超稠油开采技术，多层砂岩油藏“控水稳油”配套技术等。
三 目前采油技术遇到的问题
常规采油工艺难以满足目前开发的需要，主要体现在：一是大泵提液技术越来越大，目前应用的大抽液泵主要有泵和泵两种。二是有杆泵加深泵挂受到限制。三是斜井采油技术需要进一步突破，由于需要加深的泵挂，部分油井的杆、管等抽油设备进入斜井段。四是高温限制了电潜泵的应用范围。另外就是开发后期的垢、绣现象日益严重；重复堵水的措施的效果日益变差了等。
四 采油技术的前景展望
未来采油技术的发展趋势主要体现在复合驱油法、混相法、热力采油法、微生物法等等。并且在未来油田的生产中，生物工程技术也将会得到广泛的应用。由于生物技术在其他行业的广泛应用，并且取得良好的效果，这便使其成为采油技术的一种新的研究。随着老油田注水开采的延续，石油的综合含水的不断上升，污水处理已经成为一个棘手的问题，而生物工程技术具有污染小、成本低的特点，这使得它将成为油田采油技术中的一项新的技术，而且会不断地提高原油采收率。
另外，碳纳米管在油井中也得到了广泛的应用，其密度小，但强度却是钢的100倍。未来的油田开采中将会利用其轻、柔软、结实等特点，制作油管或抽油杆，其性能会比现在的钢管更强，这将为油田的开发和挖潜做出更大的贡献。
根据我国石油和天然气的发展战略，针对西部油区的油井深度大、产量变化范围广、地质矿藏多样以及复杂、气候恶劣、天然气充足等特点，应该采用较先进的采油技术，从而提高开采的效率，这对我国的经济发展起到了促进的作用。
参考文献
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颜庄小店
陈君莉陈珊赵峰
（西北石油局规划设计研究院 乌鲁木齐 830011）
摘要对我局的几口稠油机抽生产井进行分析和评价，认为油井所采取的稠油降粘措施较得力，已基本解决了油稠给机抽生产带来的困难，并将此经验推广应用于塔北油田其它稠油油井，以创造更高的经济效益。
关键词粘度稠油降粘粘滞性防凝乳化
1稠油给生产管理带来的困难
在开采稠油油藏时，由于油水粘度比大，使得水的推进很不均匀，驱油波及体积小，驱油效果差，在高渗透率区容易形成油井过早见水，而使地下留下“死油”区，无水采油期缩短，阶段采收率低，最终采收率也随之降低。
当开采粘度超过(50℃）的稠油时，油井不但不能自喷，连机抽采油都困难。
稠油出井后，要采取降粘防凝措施后，方可输出。由此可见，稠油从开采到集输管理过程中，均会遇到不少困难。
2油稠的原因
原油粘稠度高是由于流体在流动过程中内部的摩擦阻力大造成的，而使流体在流动过程中内部的摩擦阻力变大的原因可以分以下几类：
原油组分对原油粘度的影响
稠油的粘度高，主要是由于原油中胶质和沥青质含量高所致。从化学组成来看，原油中胶质和沥青质含量多，增大了液层分子内的摩擦力，从而使原油的粘度增大，甚至具有非牛顿溶液的粘滞性。由实验所得胶质和沥青质含量与粘度的关系见图1。由图中可以看出，两个参数成正比关系，即胶质和沥青质含量越高，其原油粘度越高。这一规律在国内几个大油田也有印证（表1）。
温度与原油粘度的关系
原油粘度受温度的影响也很大。由于温度增加，液体分子运动速度也增加，液体分子引力减小，因而粘度降低。由实验所得的温度与原油粘度的关系见图2。由图中可以看出，随着温度的升高，原油粘度迅速降低。
图1胶质＋沥青质含量与原油粘度关系曲线 relationship between the contents of asphalt and colloid and oil viscosity
表1大庆油田、胜利油田脱气原油粘度与沥青、胶质含量对比关系Table1The contrary relationship between oil viscosity degassed and the contents of asphalt and colloid in Daqing and Shengli oil field
原油乳化与粘度的关系
原油的乳化分两种：水包油型和油包水型，水包油型是油珠的表面被水包围，水为外相，油为内相，其界面能低，流体粘度与水的差不多，比较小；油包水型油为外相，水为内相，是水珠被油包围，其界面能高，分子之间的引力大，因此此类乳化原油的粘度较大。
压力对粘度的影响
当压力低于饱和压力时，气体自原油中析出，使油的温度下降，相应使原油粘度变大。
溶解气与粘度的关系
溶解气是原油中的轻质组份，其含量高。轻质组份多，原油粘度就小，反之，原油粘度就大。
3开采稠油的方法
从以上分析的几种稠油形成的原因可知，要解决油稠的问题，必须先找出油稠的原因，然后再用相应的方法解决。目前开采稠油的方法有以下几种：
图2温度与原油粘度的关系曲线 relationship between temperature and oil viscosity
(1）稀释法
此法是针对原油组分中胶质和沥青质含量高的原油。在稠油中加入一定量粘度小的稀油，使稠油中的胶质和沥青质含量相对降低，从而降低原油的粘度，这种方法成本较高，一般不用。
（2）加温法
实验表明，温度对液体的粘度影响很大，这可在一些油田的实际开采过程中得到证明。有些油田甚至原油温度每升高10℃，粘度可以约降低一半。应用这一方法，国内外不少油田已经见到较好的效果。具体方法有：热油或热水循环加热、蒸气吞吐、注蒸气、电阻加热等。
（3）裂解法
将稠油的温度提高到裂解的程度，从而使轻质成分增加，胶质和沥青质含量减少，稠油粘度大大下降。火烧油层法就是使稠油在地层中裂解以达到降粘目的。目前世界上已有一些油田正在进行这项工业性试验。
（4）乳化润湿法
乳化润湿法是我国目前开采稠油的重要方法。它是将含有表面活性剂的水溶液混入稠油中，使油以极小的颗粒分散在活性水中，形成一种水包油的乳液。由于活性剂分子有两极性，即亲油性和亲水性，其亲油端的分子被吸附在油珠四周，形成一层亲水端向水，亲油端向油的水膜保护层，使油珠与油珠之间不得轻易碰撞，以防止油珠重新聚合变大，变油流摩阻为水流摩阻，故粘度大大降低。同时在乳化条件不理想时，活性水润湿作用就是主要因素。这时稠油以小块分散在活性水中，而在油管壁和抽油杆表面上形成亲水的润湿表面，使油流的摩擦阻力大大降低，使稠油能正常开采。
4我局目前几口稠油井生产情况分析及评价
我局在开发塔里木油气田的过程中，遇到了几口影响机抽效果的稠油井，由于油井生产层位埋藏较深，多在4000m以上，考虑到许多稠油开采方法如：热油或热水循环加热、蒸气吞吐、注蒸气、火烧油层等法使用的局限性，我局采用了电热管井下伴热方法采油，并取得了一定的效果。具体实施情况如下：
（1)S14井
该井目前生产层位为奥陶系。由于钻井及完井过程中所做的测试解释参数差异较大，给分析带来了一定的困难。为了重新评价及利用该井奥陶系油藏，对该井裸眼段实施了酸洗，但地层出液能力并未改善。目前该井仍供液不足，处于间歇机抽工作状态。
从该井几次原油化验分析数据看（表2），各参数的波动变化可能与取样时间、地点有关，但总的来说，该井原油密度、粘度都为常规值，但原油含蜡量较高，凝固点也很高，几乎在常温下（20℃）为固体，该井原油初馏点较高，总馏量较低，说明原油中重质组分含量较多。
表2S31井原油化验分析Table2The chemical analysis of oil for S31 well
针对该井原油性质，我局于1998年9月开始对该井进行电热管伴热采油，这有效地防止了蜡在泵中析出以及原油在井筒内凝固。通过此项措施的实施，使原本不产油的井现在日均产油26t/d，到1999年11月底，该井累计增油，效果显著。
（2)S31井
该井目前生产层位为三叠系，1996年转机抽，但未能正常生产。1998年6月，为了恢复该井产能，对该井实施井下HD-P型工频加热器对井下原油进行加热，以降低原油粘度，但由于发电机负荷重，故障频繁，停机后启动困难，故生产时断时续。
1999年5月8日至5月14日检泵后投产，由于热采系统未恢复，6月抽油机负荷重，皮带磨损严重，下半月已无法机抽，表现为管线堵，光杆下行滞后，经热油洗井仍无效。7月再次停机。直至目前仍未能正常生产。
该井于1996年及1998年共做了4个原油样品全分析，具体数据见表3。由表中可以看出，该井原油粘度几次测值相差较大，受含水率影响较明显，原油含蜡量不高，属低含蜡，原油凝固点较低，原油初馏点较低，总馏量较高，原油中重质组分含量较少，因此该井原油属中质原油。单就该井原油粘度值看，不会影响正常生产。
表3S31井原油化验分析Table3The chemical analysis of oil for S31 well
该井于1998年8月做了一个原油粘度与温度关系实验，由数据可知（表4），所测的30℃时粘度与前面几次所测得的数值差别很大，说明原油乳化严重，实验中的数据没有反映原油的真实情况。但由以上数据可知，造成该井原油粘稠的原因是原油乳化严重。
表4S28井与AK2井原油性质对比Table4The compare of oil quality for S28 well and AK2 well
依据前面理论，解决原油乳化造成油稠的开采方法是乳化润湿法，而加温法在这里不能解决原油乳化问题，因此建议该井使用井下加药破乳法以解决原油粘稠问题。另外，该井1998年、1999年所测的几次液面均显示地层供液充足，只要能解决机抽问题，一定能取得好的增油效果。
（3)S28和AK2井
S28井1995年9月4日至11月25日钻井施工，完钻井深为4700m，完钻层位三叠系，人工井底。1996年1月28日至6月22日5mm油嘴生产下油组，因含水高达84％而停喷。1996年7月5日转上面3个夹层4574～、4561～4565m和4527～生产，出现高气油比，沥青块等现象，并于7月24日停喷。1998年5月4日上修，挤封3个夹层，实施下油组堵水方案，于9月4日试抽，但多次出现光杆下行缓慢，难以到达下死点的现象，检泵后发现抽油杆及柱塞结满沥青质。与S28井在同一区块、同样生产三叠系下油组的AK2井于1999年3月17～28日提前转抽，转抽后也因油稠影响机抽效果，由2口井的原油性质对比表可知（表5），它们的性质相似，均属高粘度中质原油。
这2口井转抽的初期均未下热采管柱，但相应的也都遇到了因油稠影响机抽的情况，均采用过热油循环洗泵，但这一措施只能暂时解决抽油杆无法运动的问题，待油再一次降温后，稠油问题依然存在。经研究决定S28、AK2井均采取电热管伴热采油，机抽生产也随之正常。
表5S28井与AK2井原油性质对比Table5The compare of oil quality for S28 well and AK2 well
综上所述，原油粘度高、含蜡量高、凝固点高的机抽井在应用加温法降粘后取得了很好的效果，而因乳化造成的原油粘稠用此法是不恰当的，实际生产也验证了这一点。
5稠油开采工艺在塔北油气田其它稠油井的应用及展望
由于油藏埋藏较深的局限，许多热法稠油开采工艺在塔北油气田都无法实施，单井电加热和单井井筒加药法是在塔北油田仅能使用的方法。
表6塔河4、6号区块原油化验分析Table6The oli chemical analysis of block 4、6 in Tahe region
塔河油气田4号、6号区块的原油属重质高粘、高硫、高蜡原油（表6），目前这两个区块的地层能量充足，油井均自喷生产，因此，高粘重质的特性对自喷井影响不是很大，但当油井失去自喷能力转机抽生产后，如此高的粘度、密度的原油机抽是很困难的，那么此时在井筒内进行降粘处理是势在必行的，而且塔河油区的供电网络已经形成并使用，这可以使得热采方法降低成本，同时增加经济效益。
参考文献
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The application and expectation of producting techniques for viscous crude oil in Northern Tarim region
Chen JunliChen ShanZhao Feng
(Academy of planning and designing,Northwest Bureau of Petroleum Geology，Ürumqi 830011)
Abstract:Combining with the analyses and evaluations of several viscous crude oil wells pumped by pumping machine,we think that the measures taken to reducing viscosity is much better and solved problems on the whole.
Key words:viscosity viscous crude oil reduce viscosity viscosity control condensation emulsion
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