采油工程面临的难题及其技术发展方向

【摘要】石油工业是国家重要的产业之一，关系到国家安全和人们的日常生活，也是国家的基础产业。近些年我国的采油技术不断完善，但是油田开采页面这越来越多的新问题，老油田产能下降，深层气田开发等等。本文简单介绍近几年出现的一些主要的技术难题，并阐述今后一段时间的技术发展方向。

【关键词】采油工程 问题 技术 发展方向

1 长垣水驱开发存在的问题和技术的发展方向

首先，油层内低效无效注水循环严重，而且剩余油主要在油层顶部，就出现剩余油与低效无效循环并存，导致采油工艺挖潜和控水难度越来越大，油田的开采也是有效期缩短，成本增加。目前主要应对措施是深度调剖技术，可以有效解决挖潜厚油层的问题，但是调剖技术的成本很高，胶体稳定性也容易受到环境因素的影响，这都限制了调剖技术的大规模应用。定位平衡压裂技术也是应对挖潜厚油层剩余油的一种有效手段，采用这种工艺的话需要解决选井选层的问题，而且施工工艺难度较大，针对性也较差。针对厚油层剩余油的开发问题，今后的采油技术可以在以下几个方面着重研究。首先是深度调剖技术的研究，重点放在高效低成本的调剖剂上，成胶的时间要在30天能控制，还要继续研究细分开采，开展分层注水采组配技术的应用。其次，薄差储层细分挖潜技术。为了实现提高改造小层出液比例的目标，在新井着重推广细分控制压裂技术，对一些老井则采取限流法压裂二次改造，同时开展水平缝压裂技术的研究。最后，开发智能分层配水技术。一方面推广高效的测调技术，整合现有工艺技术；另一方面要加强自动控制系统的研制，实现智能化的数据采集、监测系统，最终完成管理系统一体化和控制自动化。

2 外围低渗透油田开发存在的问题和技术发展方向

外围低渗透油田的开发主要存在这样三个问题：首先是外围已开发油田的产量递减速度比较快，单井产能越来越低，以前采取的措施效果也越来越差，压裂改造单井小层压开率太低，造成开发成本增加，而产能却越来越少。其次，已经探明的油田储量多以特低渗透为主，油田的开发难度大，注水系统没有有效的驱动保证，储层难以开发，现有的技术对这一问题还不能解决。最后是低渗透油田的储层性差，油层太薄，必须对水平井进行压裂才能出油。但是现有的水平井分段压裂技术不能满足高温高压的增产需求。针对这些问题，外围低渗透油田开采技术需要在以下方面就行着重研究：首先着重研究垂直缝薄互层细分控制压裂技术，努力提高储层动用程度和单井小层的压开率，以及发展低伤害或无伤害的压裂技术，对裂缝剖面与储层厚度的匹配问题进行深入研究。其次，重点攻关整体压裂技术。可以通过对地区地震资料的分析，对地层的发育史进行推演，结合测井资料获得油田的三维资料，为低渗透扶杨油层整体压裂技术的实施提供数据。另外还需要加大配合多元驱动技术的研发。最后，还要大力发展水平井配套工艺技术，探索整体压裂开发的新模式，逐渐形成水平井完井、注水、修井等配套的技术工艺，促进成熟技术的推广应用。

3 深层天然气开发存在的主要问题和技术发展方向

深层天然气开发遇到的问题主要有三个：一是深层火山岩气藏裂缝破裂特征比较复杂，施工之前很难掌握比较准确的数据，压裂施工的难度非常大，很难控制施工中的突发情况，目前的压裂液技术还不能满足180℃以下储层施工的要求，而且很大部分的火山岩储层分压裂井后都达不到增产的预期；二是深层气藏天然气的组成成分多数含有CO₂，大部分井的天然气CO₂含量都在0.5%～3.3%，但是也有部分井的含量达到了24%，而CO₂所产生的气体分压占总压强的43%。除此以外还造成了严重的腐蚀问题，在完井技术部分主要借鉴了国外酸性气田完井技术，目前还没有成熟的技术和施工工艺；三是深层气田的气水关系复杂，气层温度较高，大部分都有底水，开发的初期大部分气井都会出水，导致无水采气时间较短，严重影响了产量。而且随着气井的开发，地层压力逐渐减小，出水量增加，气井携液自喷的能力就会下降，甚至停止喷射。目前针对性发展的技术主要有：一是深层火山岩压裂技术改造，目前国内的高温压裂液的温度最高是180℃，为了满足深层天然气改造的需求，需要加紧研究超过200℃的高温压裂液，以及深层气井压裂工艺管柱，提高管柱的各项指标，同时积极钻研深层气井的完井技术；二是深层气井防腐完井技术。鉴于很多气井都含有不同浓度的CO₂，必须对气井的防腐技术进行攻关，研发高效经济的防腐完井技术，同时实现气井防腐的实时监测，研发配套的射孔技术和完井管柱优化技术；三是深层气井排水采气技术。排水采气是解决气井积液问题有效辦法，也是目前比较常用的工艺，目前需要对小产水量和高温排水技术进行攻关，同时研发耐高温复合泡排剂和组合工艺，为深层气井的开发打好技术基础。

4 三次采油存在的主要问题和技术发展方向

三次采油存在的主要问题有两点。首先，聚合物驱替对象已转向二、三类油层开发，平面、纵向上非均质性更加严重，物性更差，单层厚度更薄，层段配注量差异性更大，部分井出现3种分子量同时注入需求，对分层分质注聚工艺技术性能指标提出了更高的要求。其次，强碱三元复合驱采出井结垢，导致机采井检泵周期远低于水驱、聚驱，严重影响了工作时率，增加了操作成本，现有工艺适应性差，单纯的物理防垢措施效果不理想，生产井检泵周期不到50d。主要的应对措施有：首先，发展三次采油分层注入工艺技术。三次采油分层注入技术向着纵向及平面分质注入技术方向发展。在推广聚合物驱单管多层分质分压注入基础上，研究完善三元复合驱分层注入、聚合物及三元复合驱平面分质注入技术研究，有效缓解聚驱二、三类油层层间矛盾及三元复合驱层间矛盾。其次，攻关三元复合驱防垢举升技术。今后的发展方向是物理方法和化学方法相结合。研制化学防垢剂，弄清楚结垢的原因和规律，物理方法是研究螺旋杆泵防垢举升技术，并将两种方和综合使用。

参考文献

[1] 魏纳，刘安琪，刘永辉，等.排水采气工艺技术新进展 [J].新疆石油天然气，2006，2（2）：78-81

[2] 刘合.加速科技创新突破技术瓶颈，为大庆油田可持续发展提供采油工程技术支撑[J].大庆石油地质与开发，2006，25（1）：23-27

作者简介

张强 （1979-）男，山东省滨州人，胜利油田鲁胜石油开发有限公司，采油方向。