王國柱 李龍龍 李岸濤 馬亞龍 姚澤龍 楊興海 王鵬 臘丹萍 張小峰 王金龍 于爽 謝樹林
摘要:隨著現(xiàn)階段社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平不斷提升,民眾對(duì)資源需求量日益增加,同時(shí)對(duì)采油工程所使用技術(shù)也提出更高要求。因此,本文對(duì)水平井采油工藝的現(xiàn)狀予以分析,并指出目前石油開采中所存在問題如具體操作復(fù)雜程度較高,而相應(yīng)技術(shù)也未健全等。同時(shí)也對(duì)水平井采油工藝的國內(nèi)發(fā)展趨勢(shì)、國內(nèi)發(fā)展趨勢(shì)予以簡(jiǎn)單分析,望借此推動(dòng)我國石油開采行業(yè)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:水平井采油工藝;石油開采;工藝技術(shù)
現(xiàn)如今,我國特色社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展,經(jīng)濟(jì)開發(fā)過程中各種需求增加,生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)δ茉?,尤其是煤炭、天然氣等不可再生能源需求量進(jìn)一步擴(kuò)大。就石油開采方面看,石油作為我國當(dāng)前主要能源形式,從上個(gè)世紀(jì)九十年代之后,高質(zhì)量油田數(shù)量不斷縮減,能源供應(yīng)表現(xiàn)出供不應(yīng)求的狀況。油田產(chǎn)量無法滿足實(shí)際需要,導(dǎo)致諸多高端經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到制約。為此,采油行業(yè)需要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和改革,開發(fā)更加具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的采油技術(shù),以便能夠更好的促進(jìn)我國石油事業(yè)向前發(fā)展。
一、水平井采油工藝的現(xiàn)狀
建國初期,因技術(shù)研究、經(jīng)濟(jì)水平尚處在復(fù)興階段,我國各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)均處在較為落后狀態(tài)。于水平井采油中,多項(xiàng)采油技術(shù)尤為滯后。在實(shí)際采油工作中,尚未配置對(duì)應(yīng)應(yīng)用工藝[1]。生產(chǎn)過程中,水平井泄油面積不足、穿透油層范圍狹窄、投資大、經(jīng)濟(jì)效益低級(jí)及生產(chǎn)能力差為常見問題。至上世紀(jì)80年代后,我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提升,科技實(shí)力也不斷增強(qiáng)。于水平井采油方面逐漸配置與之相對(duì)應(yīng)工藝。自此之后,我國采油行業(yè)獲得迅速發(fā)展。此項(xiàng)工藝也被逐漸應(yīng)用至各油田實(shí)際采油工作中。同時(shí),此項(xiàng)技術(shù)也成為我國大力推廣、宣傳的一項(xiàng)重點(diǎn)工藝。但實(shí)際上,現(xiàn)階段水平井采油工藝尚存在部分不足,如國內(nèi)同水平井射孔技術(shù)相關(guān)研究較為落后,處在初期探索階段。此外,結(jié)合現(xiàn)階段水平井采油工藝發(fā)展趨勢(shì)而言,同實(shí)際生產(chǎn)需求間仍存在較大差距。
在實(shí)際執(zhí)行過程中,使用率較高的材料、工具同水平井采油工藝所提出的實(shí)際需求間也存在較大差距。與此同時(shí),部分具體操作具備較高的復(fù)雜程度,而相應(yīng)技術(shù)也未健全,致使我國石油開采發(fā)展水平同發(fā)達(dá)國家相較而言,具備一定差距。因此,我國可借鑒發(fā)達(dá)國家具備一定成熟度的工藝技術(shù),對(duì)自身工藝予以不斷完善。此外,我國還應(yīng)加大研究力度,大力引入發(fā)達(dá)國家于此領(lǐng)域內(nèi)所獲得的顯著研究成果,對(duì)優(yōu)秀部分予以吸收。并結(jié)合我國現(xiàn)階段基本國情、具體地質(zhì)狀態(tài),研制具備較高科學(xué)技術(shù)水平的水平井采油工藝技術(shù),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利潤最大化、提升生產(chǎn)效率的雙重目標(biāo)[2]。
二、水平井采油工藝發(fā)展趨勢(shì)
(一)國內(nèi)水平井采油工藝發(fā)展
隨著現(xiàn)階段我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,水平井采油工藝也得以不斷改進(jìn)、優(yōu)化,于石油具體開采中獲取良好應(yīng)用效果。水平井采油工藝在我國已具備較長(zhǎng)時(shí)間發(fā)展歷史,自上世紀(jì)60年代到90年代末期,我國借助水平井采油工藝技術(shù)所開展的完井水平井已達(dá)294口,除包括簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)外,也涵蓋部分結(jié)構(gòu)具備一定復(fù)雜程度的水平井種類。自21世紀(jì)至今,我國水平井類型持續(xù)增加,于油田開采中引入水平井采油工藝后,國內(nèi)石油開采行業(yè)獲得良好發(fā)展。現(xiàn)階段,水平井采油工藝在國內(nèi)推廣力度、宣傳力度不斷加大,同時(shí)人力、物力、財(cái)力等方面投入力度也隨之不斷加大。同時(shí),相應(yīng)人才培養(yǎng)力度也持續(xù)加大,為我國石油行業(yè)不斷發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)后備力量,以此也可大幅提高我國水平井采油工藝技術(shù)水平。
(二)國外水平井采油工藝發(fā)展
現(xiàn)階段,部分西方發(fā)達(dá)國家在水平井采油工藝層面,相應(yīng)技術(shù)發(fā)展已具備一定成熟度,水驅(qū)技術(shù)于水平井采油工藝重油開采中的應(yīng)用也越發(fā)成熟。所以,我國在面對(duì)薄層油層、天然裂縫油層等尖銳狀態(tài)時(shí),可對(duì)西方發(fā)達(dá)國家豐富經(jīng)驗(yàn)、先進(jìn)技術(shù)予以借鑒,借此對(duì)自身不足之處予以不斷完善[3]。西方發(fā)達(dá)國家于水平井采油工藝使用過程中,具備兩項(xiàng)尤為鮮明的特性:一為將負(fù)壓鉆井技術(shù)予以充分應(yīng)用。借助負(fù)壓鉆井技術(shù),可將鉆井液于油層中浸泡時(shí)長(zhǎng)予以適當(dāng)縮短,減少油層污染。借助此技術(shù)也可對(duì)鉆井機(jī)械設(shè)備工作效率予以大幅提升,也可將井下問題產(chǎn)生可能性降至較低。二為以一個(gè)單向水平井向總水平井發(fā)展,同時(shí)借助分支井對(duì)水平井予以替代。以上所述兩特點(diǎn),將水平井完井技術(shù)、分支井完井技術(shù)均予以科學(xué)簡(jiǎn)化,實(shí)現(xiàn)水平井采油工藝預(yù)期成效。
三、水平井采油工藝介紹
(一)人工舉升方式
我國的石油水平井施工作業(yè)方式較為單一,而且廣為采用的水平井施工技術(shù)就是電潛泵和桿式泵,由于電潛泵能在井底壓力下大排量的舉液,實(shí)施的水平井施工作業(yè)中會(huì)起到特別的作用,但是為了全面的體現(xiàn)電潛泵水平安裝的優(yōu)點(diǎn),要考慮其特殊性的應(yīng)用準(zhǔn)則,同時(shí)還需要配備特殊的裝置,例如:泵體、分離器、密封段以及電機(jī)等外部件,還要求配置地面操作的電機(jī)變速控制器要及時(shí)的記錄下井下的壓力以及溫度的傳感器,國內(nèi)的水平井桿式泵的裝備主要是斜直井后置式油梁抽油機(jī)、斜直井前置式油梁抽油機(jī)、井架式無油梁長(zhǎng)沖程斜直井抽油機(jī),所以我國擬水平井的才有工藝在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用情況說明了段曲率半徑的水平井舉升設(shè)備只能在直徑段進(jìn)行作業(yè),中長(zhǎng)曲率半徑的水平井人工舉升設(shè)備下人的位置大都在第二造斜點(diǎn)以上或者將井下的泵下在斜直井段的位置,所以人工升舉方式還有不足之處,限制才有技術(shù)的發(fā)展。
(二)水平井的采油技術(shù)
根據(jù)石油的開采情況,我國的水平井開采工藝也取得了較為可觀的成績(jī),主要的表現(xiàn)技術(shù)是:水平井的定向射孔技術(shù)、防沖砂技術(shù)、機(jī)采方式選擇技術(shù)、壓裂設(shè)計(jì)和實(shí)施技術(shù)、完井技術(shù)、整齊吞吐熱采技術(shù)以及水平井的工藝篩選技術(shù),所以我國的水平井的采油技術(shù)還存在更大的開發(fā)潛力。
(三)水平井的采油相關(guān)配套技術(shù)
首先是壓裂技術(shù),根據(jù)采油井的效果和安全施工的卡i,要求對(duì)于裸眼完井、篩管完井、套管外封隔器完井和水泥固井套管完井等各種完井的方案進(jìn)行對(duì)比分析,從而形成對(duì)于水平井采油工藝的全面改進(jìn)方式,例如:套管分流壓裂技術(shù)采用插入密封段的分流壓裂管柱技術(shù),實(shí)施對(duì)于預(yù)先下井的套管階段相互配合,另外還有雙封隔斷單卡壓裂技術(shù),可以提高水平井的多段壓裂的針對(duì)性,利用道牙噴砂封隔器的節(jié)流壓差坐封壓裂管柱,采取上提方式,保障水平井的關(guān)注完成各階段的壓裂,因此增大水平井的安全性能。
其次,是水平井的高含水油控水穩(wěn)油技術(shù),針對(duì)水平井作業(yè)中的高效分注水、大泵以及電泵井的找水堵水技術(shù)、進(jìn)行薄油層的改造挖潛、薄夾層防竄封竄工藝的改進(jìn),促使采油工程和油藏工程、地面工程的建設(shè)緊密相結(jié)合,發(fā)展了壓縮式的可洗井封隔器、邊測(cè)邊調(diào)等高效分注技術(shù),因此形成了水平井的規(guī)模生產(chǎn)能力,保障了水平井的注水結(jié)構(gòu)、產(chǎn)液結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)采結(jié)構(gòu)。
結(jié)束語:
綜上所述,水平井采油方式屬于當(dāng)前階段十分流行的主流技術(shù)手段,石油開采過程中能夠有效提升產(chǎn)能,對(duì)提高企業(yè)利潤率方面具有促進(jìn)作用。我國利用水平井進(jìn)行石油開采發(fā)展時(shí)間相對(duì)較晚,更多是借助西方先進(jìn)技術(shù)與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),因此需要不斷進(jìn)行技術(shù)突破,學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性的利用水平井技術(shù),真正為促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供幫助。
參考文獻(xiàn)
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[3]孫立宇,唐健,李瑞璜,楊小偉,曾澎湃.水平井采油工藝的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)研究[J].化工管理,2015(08):189.
(作者單位:中國石油長(zhǎng)慶油田分公司第六采油廠)