王志堅(jiān)(中石化中原油田分公司采油六廠)

一、前言

石油的價(jià)格趨勢(shì)一直會(huì)影響石油的價(jià)格。 油價(jià)若較高，那么會(huì)大大促進(jìn)技術(shù)快速的發(fā)展，也會(huì)帶動(dòng)石油理論的研究，若價(jià)格較低，則會(huì)嚴(yán)重制約石油技術(shù)的發(fā)展。 那么，為了能獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益，我們必須研究開(kāi)發(fā)石油實(shí)用技術(shù)，但是對(duì)于那些基礎(chǔ)理論技術(shù)研究會(huì)受到一定的影響[1]。20 世紀(jì)九十年以后，很少在發(fā)現(xiàn)大型的油田， 以前的老油田逐漸衰退， 有時(shí)石油價(jià)格又偏低，這嚴(yán)重限制了基礎(chǔ)理論的發(fā)展，例如高新技術(shù)和傳統(tǒng)基礎(chǔ)理論；反而促進(jìn)了實(shí)用技術(shù)的發(fā)展，例如一些非常實(shí)用、價(jià)格低廉和成果容易轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的技術(shù)得到了迅速發(fā)展， 并進(jìn)入了應(yīng)用，這些技術(shù)會(huì)大大促進(jìn)油田開(kāi)發(fā)，并提供技術(shù)支持和保證[2]。

二、人工舉升技術(shù)

開(kāi)發(fā)油田時(shí)，地下巖層中的能量會(huì)降低，最后會(huì)出現(xiàn)由于能量低，石油不能出現(xiàn)自噴，有些油田還沒(méi)有開(kāi)采，也會(huì)出現(xiàn)不會(huì)自噴，這主要是由于能量低或者石油比較稠。 如果油不能自噴，那么就必須采取機(jī)械措施來(lái)進(jìn)行采油， 機(jī)械措施主要有桿泵抽油技術(shù)，這種技術(shù)也是普遍應(yīng)用的技術(shù)，即人工舉升技術(shù)。 我國(guó)現(xiàn)在75%以上的油井都采用桿抽油技術(shù)。 所以，這種技術(shù)對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)非常重要。 桿抽設(shè)備通常有三個(gè)部分組成：一是抽油機(jī)，現(xiàn)在一般使用游梁式抽油機(jī)；二是抽油泵；三是抽油桿柱。 除了這三部分外，還有一些其它設(shè)備，就是油管柱、油套管環(huán)形空間以及井口裝置等。

近二十年來(lái)， 有桿抽油設(shè)備與技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展與進(jìn)步。 在美國(guó)，采用超高強(qiáng)度組合抽油桿往的泵掛深度已達(dá)4420m（14500ft）； 采用玻璃鋼一鋼復(fù)合抽油桿柱的最大泵掛深度已達(dá)5120m（16800ft）。

三、水力壓裂技術(shù)

自從Stanolind 石油公司于1949 年首次采用水力壓裂技術(shù)以來(lái)，到今天全球范圍內(nèi)的壓裂施工作業(yè)量將近有250 萬(wàn)次。 目前大約百分之六十新鉆的井都要經(jīng)過(guò)壓裂改造。 壓裂增產(chǎn)改造不但增加油井產(chǎn)量， 而且由于這項(xiàng)技術(shù)使得以前沒(méi)有經(jīng)濟(jì)開(kāi)采價(jià)值的儲(chǔ)量被開(kāi)采了出來(lái) （僅美國(guó)自1949 年以來(lái)就約有90 億桶的石油和超過(guò)700 萬(wàn)億立方英尺的天然氣因壓裂改造而額外被開(kāi)采出來(lái)）。 另外，通過(guò)促進(jìn)生產(chǎn)，油氣儲(chǔ)量的靜現(xiàn)值也提高了。

壓裂技術(shù)可以追溯到十八世紀(jì)六十年代， 當(dāng)時(shí)在美國(guó)的賓夕法尼亞州、紐約、肯塔基州和西弗吉尼亞州，人們使用液態(tài)的硝化甘油壓淺層的、 堅(jiān)硬地層的油井。 目的是使含油的地層破裂，增加初始產(chǎn)量和最終的采收率。 雖然使用具有爆炸性的硝化甘油進(jìn)行壓裂是危險(xiǎn)并且很多時(shí)候是違法的， 但操作后效果顯著。 因此這種操作原理很快就被應(yīng)用到了注水井和氣井。

在十九世紀(jì)三十年代， 人們開(kāi)始嘗試向地層注入非爆炸性的流體（酸）用以壓裂改造。 在酸化井的過(guò)程中，出現(xiàn)了一種“壓力從逢中分離出來(lái)”現(xiàn)象。 這是由于酸的蝕刻會(huì)在地層生成不能完全閉合的裂縫，進(jìn)而形成一條從地層到井的流動(dòng)通道，從而大大提高了產(chǎn)量。 這種“壓力從逢中分離出來(lái)”的現(xiàn)象不但在酸化的施工現(xiàn)場(chǎng)，在注水和注水泥固井的作業(yè)中也有發(fā)生。

但人們就酸化、 注水和注水泥固井的作業(yè)中形成地層破裂這一問(wèn)題一直沒(méi)有很好的理解， 直到Farris 石油公司 （后來(lái)的Amoco 石油） 針對(duì)觀察井產(chǎn)量與改造壓力關(guān)系進(jìn)行了深入的研究。 通過(guò)此次研究，F(xiàn)arris 石油萌生出了通過(guò)水力壓裂地層從而實(shí)現(xiàn)油氣井增產(chǎn)的設(shè)想。

四、堵水調(diào)剖技術(shù)

油田開(kāi)發(fā)到末期，需要對(duì)油井進(jìn)行能量補(bǔ)充，一般使用注水補(bǔ)充能量，因?yàn)橛蛯哟嬖诓痪|(zhì)性，所以會(huì)出現(xiàn)“突進(jìn)”和“竄流”現(xiàn)象，這大大影響了油田的開(kāi)發(fā)。 目前為了改善注水效果和油田開(kāi)采效率，我國(guó)通常采取堵水調(diào)剖技術(shù)措施。

（1）吸水剖面與調(diào)剖

注水井由于巖層的非均質(zhì)性，地層的吸水量會(huì)出現(xiàn)不平衡，每一層的每一部分的吸水量也大大不同，這主要反映在剖面上。

由于巖層的非均質(zhì)性， 為了能很好的提高注入水的波及系數(shù)，就要封堵住那些吸水能力很強(qiáng)的高滲透層，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為調(diào)剖。

（2）產(chǎn)液剖面與堵水

油井的產(chǎn)油量與含水率一般差別也非常大。 那么對(duì)高產(chǎn)水層進(jìn)行封堵，改善產(chǎn)液狀態(tài)，叫做堵水。 堵水一般可以提高注入水的波及系數(shù)。 目前可以用直接測(cè)定產(chǎn)液剖面外，也可以使用井溫測(cè)井等方法來(lái)確定出水層位。

五、水平井和分枝井開(kāi)采技術(shù)

水平井和分枝井開(kāi)采技術(shù)是國(guó)外八十年代就開(kāi)始發(fā)展起來(lái)并進(jìn)行了大量推廣應(yīng)用。 提高原油產(chǎn)量的高新技術(shù)和實(shí)用技術(shù)也得到了快速的發(fā)展， 這些技術(shù)的發(fā)展也改善了注水波及率的提高。 水平井和分支井技術(shù)的發(fā)展，使采油技術(shù)進(jìn)入了另外一個(gè)發(fā)展時(shí)期。 現(xiàn)在國(guó)外很多領(lǐng)域都在發(fā)展水平井和分支井，并且這兩項(xiàng)技術(shù)得到了大量的推廣應(yīng)用。 目前， 正是因?yàn)橛筒毓こ萄芯?、油藏地質(zhì)研究、配套的工藝技術(shù)裝備、工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)及工具方面都取得了很大的進(jìn)展，逐漸形成了配套技術(shù)。

六、結(jié)論及建議

我國(guó)的采油技術(shù)與國(guó)外相比，在基礎(chǔ)研究、硬件和先進(jìn)技術(shù)方面差別比較大， 在應(yīng)用研究、 軟件和常規(guī)技術(shù)方面差距比較小。 要縮小與國(guó)外的差距，一是要加強(qiáng)基礎(chǔ)理論的研究，以此帶動(dòng)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展， 二是要投入一定的資金在硬件上補(bǔ)充我們的實(shí)力，三是要加強(qiáng)對(duì)外技術(shù)交流與合作，縮小在軟件開(kāi)發(fā)上的差距。 這樣才能迎頭趕上世界石油技術(shù)發(fā)展的步伐，提高我們的采油工藝技術(shù)水平。

[1] 張剛．世界石油科技發(fā)展展望，石油情報(bào)，1998，(59) ．

[2] 萬(wàn)仁溥，羅英俊等．采油技術(shù)手冊(cè)．北京：石油工業(yè)出版社，1992．