采油工艺配套技术_配套采油工艺技术
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采油工艺配套技术
随着50年代老君庙和新疆克拉玛依油田的开发，我国引进和自我探索了一批适应油田开发的采油工程技术。在60年代到70年代大庆油田和渤海湾油田的开发过程中，形成了中国的采油工程技术，并在实践中逐步完善配套。80年代以后，在老油田全面调整挖潜和特殊类型油藏开发中，从国外引进和自我研究发展了多种新技术，形成了适用中国多层砂岩油藏、气顶砂岩油藏、低渗透砂岩油藏、复杂断块砂岩油藏、砂砾岩油藏、裂缝性碳酸盐岩油藏、常规稠油油藏、热采稠油油藏、高凝油油藏和凝析油油气藏等10类油藏开发的13套采油
工程技术。
一、完井工程技术
勘探井和开发井在钻井的最后阶段都是完井，我国已掌握和配套发展了直井、定向斜井、丛式井和水平井等的裸眼完井、衬管完井、下套管射孔完井和对出砂井的不同的防砂管如套管内外绕丝筛管、砾石充填等多种完井方法。对碳酸盐岩裂缝油田采用先期裸眼完井方法，保护了生产层段，取得了油井的高产，如华北雾迷山油藏。对注水开发的老油田，由于油田压力高，对加密井用高密度钻井液钻井完井并进行油层保护取得了重大突破，使大庆油田加密钻井完井获得成功。
近几年来，我国的水平井钻井和开采技术也得到了发展，对水平井采用下套管射孔完井、裸眼完井、各种衬管完井都获得成功。如砾石充填，割缝衬管、金属纤维管、烧结成型管、打孔衬管完井和管外封隔器完井等。大庆油田采用水平井测井和射孔联作也取得好效果，塔中4油田水平井500m水平井段连续完井射孔1次 4000发以上。海上油田钻成的水平大位移井西江24一3一A14水平井段长达8062.70m，衬管完井工程获得成功。特别值得提出的是，我国在实践中发展配套了采油、钻井联合协作技术，以保护油层、达到高产为目标，以油层流出动态和油管节点分析为基础，用以解决生产套管直径问题的一套崭新的优化完井设计的新方法，是对完井工程技术的创新，是对传统
完井工程概念的更新。
二、分层注水技术
多层油藏注水开发中的一项关键技术就是要提高注入水的波及效率。50年代克拉玛依油田在调整中对分层注水进行了探索，研究成功的管式活动配水器和支撑式封隔器，在油田分注中发挥了一定的作用。1963年大庆油田采油工艺研究所经过上千次试验，研制成功水力压差式封隔器(糖葫芦封隔器)，70年代又研制成功活动式偏心配水器，使1口井分注3～6个层段分层注水工艺完整配套，并在大庆油田大面积推广应用。80年代以来，江汉、胜利、大港、华北等油田对深井封隔器和配水器做了相应的研究和发展，为深井分层注水创造了条件，达到每井分注2～3层的基本目标。90年代大庆油田、河南油田进一步研究成功液压投捞式分层注水管柱，达到了液压投捞一次可测试、调整多层的细分注水的目的。为使分层注水工艺技术系统配套，研制了多种水质过滤装置以提高注入水水质，同时研究了防腐注
水管柱以及测试仪表。
三、人工举升工艺技术
根据各类油田在不同开发阶段的需要，50年中，我国发展配套和应用了多种人工举升工艺技术。
1.抽油机有杆泵采油技术
该技术是机械采油方式的主导，其井数约占人工举升总井数的95%。我国的抽油机、杆、泵和相应的配套技术已形成系列，其中抽油机有常规游梁式抽油机、异型游粱式抽油机、增距式抽油机、链条机和无游粱式抽油机等8种。抽油杆有各种强度级别的常规实心抽油杆、空心抽油杆、连续抽油杆、钢丝绳抽油杆和玻璃钢抽油杆等。根据开采的要求和流体性质的不同，研制了定筒式顶部固定杆式泵、定筒式底部固定杆式泵、动筒式底部固定杆式泵、整筒管式泵、组合管式泵、软密封泵和抽稠油泵、防砂卡抽油泵、防气抽油泵、防腐蚀抽油泵、双作用泵、过桥抽油泵、空心泵等特种泵，形成了抽油泵全套系列。80年代以来在引进、消化、吸收国外先进经验的基础上，研究和发展了抽油井井下诊断和机杆泵优化设计技术，平均符合率达到85%～90%，提高了抽油机井的效率和管理水平。
2.电动潜油泵采油技术
电动潜油泵分井下、地面和电力传递3个部分组成。井下部分主要有潜油电机、保护器、油气分离器和多级离心泵；地面部分主要有变压器、控制屏和电泵井口；电力传递部分是铠装潜油电缆。我国的潜油电泵已形成4个系列，适用于套管外径139.7mmA系列，其它套管直径的QYB、QYDB和QQ系列共37种型号，最大扬程3500m，最大额定排量700m3/d，生产了7个型号的电缆额定耐压3kV，研究了电动潜油泵采油设计及参数优选、诊断、压力测试及清防蜡等配套技术。电动潜油泵采油井数占4%，但排液量占21.7%，已成为油田
举升的一项重要技术。3.水力活塞泵采油技术
水力活塞泵是液压传动的复式活塞泵，效率高达40%～60%，扬程高，最大可达5486m；排量大，最大可达1000m3/d；可适应用于直井、斜井、丛式井、水平井等。我国在应用中开发配套了水力活塞泵系列，形成了基本型长冲程双作用泵、定压力比单作用泵、平衡式单作用泵、双液马达双作用泵、阀组式双作用泵，并研究成功水力活塞泵抽油设计和诊断技术，高含水期水力活塞泵改用水基动力液等配套技术，使水力活塞泵采油技术更加完善。在高凝油开采和常规油藏含水低于60%的情况下应用，取得良好效果。
4.地面驱动螺杆泵采油技术
近年来，我国研制成功用地面驱动头通过抽油杆带动井下螺杆泵采油的成套容积泵，其特点是钢材耗量低，安装简便，适于开采高粘度原油，在出砂量高的井可正常工作。目前投入正常生产的有GLE、LB和LBJ三个系列29个品种，其理论排量3.5～250m3/d，最大扬程500～2100m，海上应用较普遍，在陆上中深井逐步推广。
5.气举采油
在油井停喷后，用人工方法向井内注入气体(天然气或氮气等)达到举升井下流体的目的。优点是举升管柱简单，井深和井眼轨迹都不受限制，举升深度可达 3658m。在中原、辽河、吐哈、塔里木等油田应用此种开采方法。作为一种工艺技术在气举管柱、气举阀、天然气压缩机及地面配气站等已形成系列，但其中高压(12MPa以上)天然气压缩机尚需依赖进口。在气举施工中我国研究开发了设计软件和诊断方法，已获得良好应用效果。除以上几种举升方式外，还开发应用了水力射流泵、空心抽油泵和有杆泵无油管采油技术等。
四、压裂、酸化工艺技术
压裂、酸化是采油工程的主导工艺技术之一。到1997年底全国大约压裂17万井次，年增产油量达200×104t以上，为我国老油田的挖潜和新油田的开发做出了卓越的贡献。
我国发展完善了中深井和深井压裂以后，4500～6000m的超深井压裂技术又在塔里木油田的实践中取得成功。相继研究成功和推广应用了限流压裂技术和投球、封隔器、化学暂堵剂选择性压裂技术。水平井限流压裂和化学剂暂堵压裂在大庆和长庆油田取得良好效果。90年代以来的油田整体压裂技术，从油藏整体出发，开发了压前评估、材料优选、施工监测、实时诊断和压后评估等配套技术，使压裂工作创出了新水平。对低渗透的碳酸盐岩气田，在渗透率小于0.01×10-3μm2的条件进行酸压在四川气田取得良好效果。对碳酸盐岩油田、气田进行酸化处理，在任丘油田雾迷山油藏获得多口千吨高产井。
五、堵水、调剖工艺技术
我国50年代开始进行堵水技术的探索和研究。玉门老君庙油田1957年就开始封堵水层，1957～1959年6月，共堵水66井次，成功率61.7%。80年代初期进一步提出了注水井调整吸水剖面，改善1个井组1个区块整体的注入水的波及效率的新目标，经过多年的发展，已形成机械和化学两大类堵水、调剖技术，主要包括油井堵水技术，注水井调剖技术，油水井对应堵水、调剖技术，油田区块整体堵水调剖技术和油藏深部调剖技术。相应地研制成功6大类60多种堵水、调剖化学剂。研究了直井、斜井和机械采油井多种机械堵水调剖管柱，配套和完善了数值模拟技术、堵水、调剖目标筛选技术、测井测试技术、示踪剂注入和解释技术、优化工程设计技术、施工工艺技术、注入设备和流程等7套技术，达到年施工2000井次，增产原油60×104t的工业规模，为我国高含水油田挖潜、提高注水开发油田的开采效率做出了重要贡献。同时开展了室内机理研究，进行了微观、核磁成像物模的试验，使堵水、调剖机理的认识深入一步，为进一步发展打下了技术基础。近年来开发的弱冻胶(可动性冻胶)深部调剖和液流转向技术，为实现低成本高效益地提高注水开发采收率指出了一
个新方向。
六、稠油及超稠油开采技术
我国50年代就在新疆克拉玛依油区发现了浅层稠油，于60～70年代进行蒸汽驱和火烧油层的小井组试验。到90年代在我国12个盆地中已发现70多个稠油油田，地质储量超过12亿m3。80年代以来稠油的热力开采逐步走向工业化，1997年稠油热采产量稳定在1100×104t。经过几十年的科技攻关和实践，引进先进技术、设备和自力更生相结合，已形成与国内稠油油藏的特点配套的热采工艺技术。
七、多层砂岩油藏“控水稳油”配套技术
90年代以来，以大庆油田为代表，在油田进入高含水期后为达到稳定原油生产指标和控制不合理注水、产水和含水上升速度的目的，发展配套了“控水稳油”技术，实现了大庆油田年产5000×104t原油稳产20年；减缓了油田含水上升速度，由年上升4.15个百分点下降为0.23个百分点；控制了年产液量增长速度，由年均增长5.58%降为0.795%；控制了注水量的不合理增长，在注采比持平的情况下，地下存水率和水驱指数有所提高，地层压力有所回升。主要有以下的配套技术。
1.以细分沉积相为重点的精细地质描述技术
