深入分析新时期背景下石油采油工艺的新技术

李建（中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司，天津300450）

石油采油工艺指的是对地下原油进行开采时各项使用的工艺技术。石油行业当前也对石油采收率的提升越来越重视，通过当前改革和创新石油采油工艺，石油资源缺乏的问题也得到进一步缓解。文章主要分析了新时期几种石油采油工艺新技术。

1 我国采油技术的发展史

我国采油技术从20 世纪50 年代起共经历了五个发展阶段：（1）探索试验阶段。主要是注水开发，通过对采收率实验提升的探究，如人工举升、油田堵水、油层水力压裂等，为我国开采石油工作创造了有利条件，对采油工程技术在全国的发展起到较大的促进作用；（2）分层开采工艺技术发展阶段。在综合陆相砂岩油藏含油层系多、各油层的不同情况及相互感染严重程度不同，对一系列以分层注水为中心的采油工艺技术进行了探究；（3）多种油藏类型采油工艺技术发展阶段。随着对陆地油田、海上油田的开采，通过不断的分析和研究逐渐形成了对不同类型的油田都比较适用的如低渗透油藏采油工艺、复杂断块油藏采油工艺等采油技术；（4）采油工程新技术重点突破阶段。石油天然气企业的飞速发展和成长，为研究和创新采油新技术带来了动力和挑战，且完井、压裂酸化、防砂、电潜泵和水力活塞泵等中心的成立和完善，为采油技术的发展起到较大的推动作用；（5）采油系统工程形成和发展阶段。当前我们正处于系统形成和发展阶段，采油工程技术在该阶段逐步完善，不断创新。

2 石油采油工艺现存问题

2.1 石油采收率较低，对社会需求无法满足

在石油开采过程中许多条件都会对其造成制约，如石油开采设备质量，所在地的环境、地质等都对传统的开采技术有影响，如电潜泵和体液泵的使用事例就比较明显，在较高的温度环境下，电潜泵的实际效用无法正常发挥，体液泵受自身过大体积的制约，导致相关工作需求因其较低的效率而无法满足。

2.2 石油采收较大的工作量对时间和精力耗费较多

一般石油开采都是长时间的野外开采，因此设备得不到及时保养是比较常见的，极易导致设备出现故障、老化等情况。这些都会对石油开采的效率造成严重影响，并且耗费的时间和精力较长，也会提升开采的成本。

2.3 后期石油开发会严重损坏设备

在后期开发油田时，因开发过程中注入水和地层水会导致机械设备出现生锈和氧化问题，加上石油开采时间一般都较长，机械设备会因过度磨损而产生氧化和锈化等情况，进而出现卡泵现象，而且损坏的设备会增加石油开采的难度，甚至导致其工作中断。

3 新时期背景下石油采油工艺的新技术

3.1 微生物采油技术

对于外行人员来说，微生物采油技术是新奇的，微生物采油技术指的是在微生物和石油接触的过程中，会产生一些和石油产生化学反应的代谢物，进而降低了石油的黏稠度，进一步增强了石油的流动性，促使才有的效率得到有效的提升。也就是说在石油开采的过程中是对微生物较快的新陈代谢及石油和代谢物之间的化学反应能使石油的黏稠度降低等特征进行了有效的应用。因此微生物采油技术有明显的优势，不仅使开采石油成本降低，还使采油周期缩短。因微生物有许多获取方式，和简单的制取方法，可使石油开采的难度降低而且更加便捷高效，同时个体较小，具有较强生存能力的微生物不受空间的制约，许多设备达不到的区域都有其存在，而且微生物采油技术还使环境受传统石油开发的破坏减小。但在具体的应用过程中，环境仍会对微生物造成较大的影响，所以该项技术的应用也存在相应的制约。

3.2 振动式采油技术

振动采油技术在石油开采中应用广泛，主要包括水力脉冲、水力振动、人工振动等采油技术。水力脉冲采油技术是通过把岩石之间缝隙的扩大使石油渗透率增加，以此保证石油采集更加高效；水力振动采油技术原理相似于水力振动采油技术，都是通过对机械设备的利用使石油表面的强度增加来提升石油的流动效果；人工振动主要是通过人对机械设备的操作，通过增加石油表面的振动强度和石油的流动性，以达到提升采油效率的目的。采用振动采油技术可使油层的渗透性较大程度改善，促使油层有松动的孔隙且渗透性较强，产生了对采收原油起促进作用的孔隙网和孔道。而原油的结构、粘度和流动性在振动波的带动下都发生程度不同的变化，促进了原油的流动，保障原油的采收率得到有效提升。同时通过全面清理采集管道内部的各类杂物，使其含水量减少，在原油采收率增强的基础上达到提升了石油的产能的效果。

3.3 超声波采油技术

利用超声波采油技术采油是利用超声波的高频振动，该技术的突出作用主要包括防垢、防蜡、降黏等，同样包括相对应的三种技术。第一种为声波防垢技术，主要是利用超声波的振动使石油管道中形成的固体杂质如盐垢等减少，促使石油采取的效率得到有效的提升；第二种为声波防蜡技术，主要是利用振动避免管壁出现蜡化现象，对石油的流通起促进作用；第三种为声波降黏技术，其主要是应用超声波技术的理化间的综合性，通过分散石油中的细微颗粒，使石油的黏稠度降低，流动性增强。利用声波采油技术主要是通过声波的作用使油层孔隙结构得到较大改善，为原油的渗透性能提供保障；声波使原油中的分子结构发生改变，原油的黏性因此而减少；声波可全面清理孔隙中液体的气体，形成的气泡脉动可以穿过地层的岩石孔隙，促使原油的渗透性能增强，保证管道可以稳定的进行采油。

3.4 CO2化学驱油技术

CO2作为人们比较熟悉的化学领域重要的物质，在开采石油的过程中发挥了较大的作用。通过加压CO2，使其相溶于石油，进而在石油内部产生相关化学反应，然后在物理振动的作用下促使石油的开采效率得到有效的提升，和振动式采油技术目的相同，CO2化学驱油技术也是通过石油黏稠度的降低，及其流动性能的提升，为石油的开采提供便利。CO2化学驱油技术是指在原油内部溶解CO2，促使原油内的物质和CO 发生反应，对其物理性质做到相应的调整，如粘度降低、膨胀程度提高、油水界面的张力被削弱、渗透性和流动性增强，都是石油开采效率有效提升的良好保障。CO2化学驱油技术主要包括混相驱油和非混相驱油两种基本方式，如果采油的规模不大，通常会选择混相驱油技术，如果是整个油田一般会采用CO 非混相驱油技术，通过足够的CO的注入，进一步提升石油开采的效率。应用CO2驱油技术使因石油渗透率较差而造成的阻塞和与水接触时造成的大量黏土矿物膨胀的问题得以避免，因为其较低的渗透率和水敏性粘土矿物较多，使其注水后会有严重的孔隙阻塞和膨胀问题出现，较大程度的降低了注水的效果。采用该项技术可以有效提升油田开采的效率，也是石油开采未来的重要技术。但是同样CO2化学驱油技术也受许多条件的限制，存在如CO 的输送、机械设备的腐蚀、作业场所的安全保护等缺陷问题。所以相关工作人员当前应该考虑如何在石油内部顺利的输入大量的CO2，在当前所有的开采石油技术中，相关人员都应对如何在不对原有开发地环境条件造成破坏的情况下提升石油开发的效率等问题引起重视。

4 结语

总之，随着当前全面开展石油采油工艺技术，许多先进的不同类型的采油技术不断涌现出来，和传统的采油技术相比，新型的采油技术具有更好的优势和更优良的性能，可较大程度的提升原油的流动性，在原油开发成本降低的基础上大大提升了采收效率，提高了原油的产能，为人们日常生活对石油的需求提供了保障，达到安全供给石油的目的，同时也对石油企业和行业持续稳定的发展奠定了坚实的基础。