董 凱

（勝利油田魯勝公司，山東東營 257000）

石油開采主要包括三個階段，即一采、二采和三采。其中，一采階段無須借助于人工與機械，利用石油存儲地層的自然壓力差完成采油過程，這一階段需要花費的時間較短，采油量較少。二采階段是根據(jù)水的比重大于原油比重的原理，通過油田注水的方法進行石油開采，而三采階段則是結(jié)合物理、化學、生物等技術(shù)改變原油對巖石的吸附性開采石油。由于一采階段持續(xù)時間短，因此，采油技術(shù)存在的問題幾乎都集中在二采與三采階段。

1 采油技術(shù)的重要性分析

1.1 關(guān)系到原油產(chǎn)量與質(zhì)量

石油工程采油技術(shù)主要包括注水采油技術(shù)、水力壓裂技術(shù)、酸化處理技術(shù)以及稠油開采技術(shù)等多種技術(shù)類型。新中國成立后，我國的原油年產(chǎn)量僅為120kt，而2019 年的原油總產(chǎn)量達到1.9億t，這驚人的數(shù)字也說明了我國的石油工程采油技術(shù)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。因此，采油技術(shù)與石油產(chǎn)量的高低密不可分。另一方面，原油通過提煉可以制取石油燃料、潤滑油脂、瀝青材料以及多種石油化工產(chǎn)品，如果采油技術(shù)落后，將直接影響這些終端產(chǎn)品的質(zhì)量。在科技研發(fā)以及技術(shù)人員的共同努力下，近年來，我國的采油技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，并逐步在國際市場競爭當中站穩(wěn)了腳跟。

1.2 在保護生態(tài)環(huán)境中的重要作用

石油開采過程中極易破壞地表環(huán)境或者污染海洋水體，尤其在海上開采時，一旦發(fā)生井噴事故，將給海洋生物的生存環(huán)境造成惡劣影響。因此，近年來，在石油工程采油技術(shù)領(lǐng)域不斷研制出環(huán)保型石油開采設備以及新型開采技術(shù)，為保護自然生態(tài)環(huán)境做出了積極貢獻。

1.3 助推國民經(jīng)濟持續(xù)增長

石油開采技術(shù)的先進性與國民經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)，因為社會各行各業(yè)的生產(chǎn)、運作、經(jīng)營都需要動力設備的支持，而這些設備運轉(zhuǎn)時所需要的能源都來自石油，如果開采技術(shù)落后，石油的開采量就會大幅下降，雖然依靠于國外進口能夠暫時滿足生產(chǎn)需求，但是，投入的成本卻水漲船高。所以，要想促進社會各領(lǐng)域持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展，推動國民經(jīng)濟持續(xù)增長，必須提高石油工程采油技術(shù)水平，以開采出更多的石油能源[1]。

2 二次采油技術(shù)存在的問題

2.1 測試調(diào)整技術(shù)缺陷

二次采油技術(shù)也稱之為水驅(qū)動力開發(fā)技術(shù)，這種技術(shù)主要根據(jù)水比重大于原油比重的原理，以水為驅(qū)動介質(zhì)將原油頂?shù)剿畬颖砻鎭慝@取原油。在開采過程中，測試調(diào)整技術(shù)始終占據(jù)著主導位置，它直接影響原油的產(chǎn)量與采收率。比如在熱采水平井中，約80%的水平井存在水平段動用不均現(xiàn)象，水平段動用程度僅為30%～50%，這就使原油開采量大幅下降。因此，需要借助于測試調(diào)整技術(shù)對原油進行逐層測調(diào)。目前，二采階段的測調(diào)技術(shù)主要包括直讀式與聯(lián)動式2種工藝類型。以聯(lián)動式工藝為例，需要大量的技術(shù)人員進行協(xié)調(diào)配合與操作，才能完成原油的開采過程，如果在某一個原油層出現(xiàn)問題，將直接影響測試調(diào)整的精度。

2.2 限流完井壓裂技術(shù)缺陷

這種方法需要嚴格控制射孔密度，以增大注入排量進行壓裂施工，該技術(shù)的關(guān)鍵點在于分層壓裂管柱的選取。在實際應用過程中，由于地下原油層存大量的巖體，其結(jié)構(gòu)變化速度較快，即便在地質(zhì)勘探環(huán)節(jié)已經(jīng)掌握了地下巖層的基本信息，但是，巖層仍然出現(xiàn)突發(fā)性的結(jié)構(gòu)變化，這就使得采油環(huán)境發(fā)生改變，而限流完井壓裂技術(shù)與采油環(huán)境發(fā)生沖突，進而給開采進度造成嚴重影響。

2.3 無效孔隙的存在

二采技術(shù)需要以水為驅(qū)動力，現(xiàn)場作業(yè)人員利用注水的方法將原油頂?shù)剿畬颖砻?，但是，在注水時，常常遇到一些無效孔隙或者地下巖層吸水量較大，當?shù)叵聨r層吸水量達到飽和狀態(tài)時，就會發(fā)生突發(fā)性事故，甚至損壞井套，這時也無法完成注水工序。如果出現(xiàn)這種無效注水的情況，石油開采企業(yè)將面臨巨大的資源與能量損耗，進而加大了企業(yè)投入成本。此外，由于這些無效孔隙的存在，使得部分原油聚集在油層頂部，這就給開采工作增加了難度[2]。

3 三次采油技術(shù)存在的問題

三次采油技術(shù)是通過向井下注入除水以外的其他流體，利用物理、化學、熱量、生物等方法來改變油藏巖石與流體性質(zhì)，以提升水驅(qū)后原油的采收率。常見的三次采油技術(shù)包括化學驅(qū)油技術(shù)、氣驅(qū)油技術(shù)、熱采技術(shù)以及微生物采油技術(shù)等。

3.1 化學驅(qū)油技術(shù)存在的問題

該技術(shù)在實際應用當中主要存在以下4個方面的問題。①采油時用到的聚合物由于耐溫耐鹽性差，使聚合物極易降解而影響開采效率。②受到開采環(huán)境的影響，水質(zhì)與工藝設備的參數(shù)對原油黏度具有較大影響。③開采過程中產(chǎn)生的污水處理工序復雜，處理效果差強人意。④由于開采過程使用大量的聚合物，這些聚合物容易堆積到原油底層，從而造成底層堵塞。

3.2 氣驅(qū)油技術(shù)存在的問題

氣驅(qū)油主要包括二氧化碳驅(qū)油、液化石油氣驅(qū)油、煙道氣驅(qū)油、氮氣驅(qū)油等技術(shù)類型。其中二氧化碳驅(qū)油技術(shù)與液化石油氣驅(qū)油技術(shù)效果較好，易混相。但由于二氧化碳與液化石油資源成本較高，因此，應用頻率較低。煙道氣驅(qū)油技術(shù)雖然驅(qū)油效果好，但是不易混相，同時該技術(shù)與地域條件也有著密切關(guān)聯(lián)。而氮氣驅(qū)油技術(shù)相比于其他氣驅(qū)油技術(shù)，應用效果相對較好，而且難以混相，加之該技術(shù)無污染、無腐蝕，在石油工程當中較為常用。

3.3 熱采技術(shù)存在的問題

熱采技術(shù)全稱熱力采油技術(shù)，主要是利用熱能加熱油藏來降低原油黏度，以此完成原油的開采過程，主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)油以及火燒油層等技術(shù)類型。但是，熱采技術(shù)需要用到第三方熱量供應介質(zhì)，這就增加了石油開采成本，而且熱采技術(shù)實施難度大，安全風險高，容易給石油開采企業(yè)增加額外的經(jīng)濟負擔。

3.4 微生物采油技術(shù)存在的問題

微生物采油技術(shù)以微生物菌液與營養(yǎng)液為主要介質(zhì)，將其注入地下原油層，當微生物菌液、營養(yǎng)液與地下油層接觸后，微生物快速生長繁殖，進而促進采油代謝產(chǎn)物的形成。但是，該技術(shù)在應用過程中，極易受到周圍環(huán)境的影響，而使原油采收率下降。如在外界溫度偏低的情況下，微生物的生長繁殖速度放緩，這時，采油量就會下降，尤其在冬季采油時，微生物采油效果往往不盡人意。

4 針對石油工程采油技術(shù)存在的問題而采取的有效對策

4.1 創(chuàng)新二次采油技術(shù)

對于采油技術(shù)人員來說，應當根據(jù)二次采油技術(shù)存在的問題不斷對采油技術(shù)進行創(chuàng)新，淘汰與實際開采過程不相匹配的技術(shù)類型，以提高石油開采過程中的測試調(diào)整技術(shù)水平，確保測試精準度。二次采油技術(shù)的關(guān)鍵點在于注水效率的高低。因此，技術(shù)人員應當事先對地下巖層結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性以及單層壓力值進行精準計算，使每一層水流的壓力值都能夠得到精準控制，避免壓力值計算錯誤而發(fā)生管道破裂或者沖垮巖層事故。

4.2 提高巖層監(jiān)測技術(shù)水平

原油當中含有的聚合物雜質(zhì)始終是影響原油質(zhì)量的突出問題，為了有效解決這一問題，降低聚合物雜質(zhì)的含量，技術(shù)人員應當進一步提高巖層監(jiān)測技術(shù)水平，以獲取油層沉積物與各種雜質(zhì)的確鑿數(shù)據(jù)。目前，一些較為先進的物理防垢與化學防垢技術(shù)逐步在石油開采當中得到推廣應用，這些新型技術(shù)不僅提高了原油的分離效率，而且也加快了采油進度。如螺桿泵防垢新技術(shù)，能夠有效分離原油中的聚合物雜質(zhì)，同時，這種技術(shù)能夠延長檢測泵的使用壽命，大大減少了設備維修成本[3]。

4.3 普及推廣節(jié)能采油技術(shù)

在石油開采的三個階段當中，一次采油完全利用自然條件，采油過程不會消耗大量的能源。而二次采油與三次采油技術(shù)則需要借助于驅(qū)動介質(zhì)以及各種大型的開采設備，這就需要消耗大量能源，給企業(yè)增加了開采成本。如以一個中等規(guī)模的石油開采企業(yè)為例，每年在石油開采環(huán)節(jié)消耗的電力能源，大約為6.3×107kW·h，如果將消耗的能源轉(zhuǎn)化為百分比，大約占據(jù)該企業(yè)成本總支出的7%左右。因此，為了降低能源消耗，減少成本支出，石油開采企業(yè)應當大力推廣使用新型的節(jié)能開采技術(shù)，如活動式螺桿泵的提撈采油技術(shù)，能夠節(jié)省大量的電力能源，這主要是由于該技術(shù)不用借助于集油管線以及電力設施，而且操作流程簡便，也能夠節(jié)省大量的人力資源成本。

4.4 應用垂直薄層分析技術(shù)

外圍油田開采作業(yè)容易發(fā)生不可預知的開采風險，而影響開采進度，增加開采成本，因此，石油開采企業(yè)應高度重視外圍油田的開采工作，尤其是對地下巖層結(jié)構(gòu)的勘探與檢測，應當獲取更加精準的數(shù)據(jù)，并且根據(jù)巖層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及時對開采計劃進行優(yōu)化和調(diào)整。目前，垂直薄層分析是外圍油田開采過程中較為常用的是巖層分析技術(shù)，該技術(shù)能夠減少對地下原油所處巖層的破壞，進而提升工作效率。

4.5 健全內(nèi)部培訓體系

技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)水平是影響石油開采效率的關(guān)鍵要素，雖然近年來，我國的石油開采技術(shù)有了突飛猛進的發(fā)展，但是，在技術(shù)應用過程中，仍然存在許多問題和漏洞，這就給技術(shù)人員的專業(yè)水平、綜合素養(yǎng)提出了更高的要求，因此，石油開采企業(yè)應當根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)人員的實戰(zhàn)水平以及崗位職責權(quán)限，建立一個科學完善的內(nèi)部培訓體系，將新型的石油開采技術(shù)、同行業(yè)的開采經(jīng)驗以及個人職業(yè)素養(yǎng)等內(nèi)容納入培訓計劃當中，對技術(shù)人員、管理人員以及現(xiàn)場作業(yè)進行集中培訓或者遠程線上培訓，以提高各崗位人員的專業(yè)水平與綜合素養(yǎng)。為了驗證培訓效果，企業(yè)應當及時考核受訓人員，對考核不合格的人員遵循“能者上、平者讓、庸者下”的原則，給技術(shù)水平高、個人素質(zhì)好的專業(yè)型人才提供更加廣闊的發(fā)展平臺。另外，由于石油開采行業(yè)具有較大的風險，為了幫助技術(shù)人員與現(xiàn)場作業(yè)人員樹立高度的風險意識與責任意識，應當經(jīng)常性地對全體人員進行實戰(zhàn)演練，將安全事故的發(fā)生概率降到最低。

5 結(jié)束語

石油工程采油技術(shù)專業(yè)性強、風險性高、不確定因素多，尤其在石油需求量大幅增加的背景之下，對采油技術(shù)的專業(yè)性、高效性、適用性提出了更高的要求。因此，石油開采企業(yè)應當始終秉持與時俱進的觀念，不斷對采油技術(shù)進行創(chuàng)新和升級，積極借鑒先進的技術(shù)經(jīng)驗，來彌補自身的不足。與此同時，采油技術(shù)人員應不斷提高專業(yè)技術(shù)水平，以高度的事業(yè)心與責任感承擔起石油開采的光榮使命，為我國的經(jīng)濟建設做出更多貢獻。