关于水平井采油工艺的研究与展望

蒲彦峰 梁顺华 徐长明

摘要：水平井技术作为一种先进、高效的采油技术，既能有效地降低产油成本，还能提升采油的安全性与可靠性。本文就基于水平井采油的工藝及配套技术，对水平井采油工艺的研究与展望进行简单的探讨。

关键词：水平井;采油工艺;发展趋势

一、水平井采油工艺

（一）人工举升

人工举升的采油方式是我国过去最常用的采用工艺之一，应用非常广泛。人工举升的采油工艺有两种方式，一种是杆式泵，一种是电潜泵，其中杆式泵是最为常见的一种形式，也是水平井开采最常见的方式之一;而电潜泵在水平井采油的过程中发挥着重要的作用，能够在巨大的井底压力下实现大排量的举液。

（二）找水和堵水技术

油井出水的来源有很多，根据其开源可以分为注入水和边水、上层水和下层水、底水和夹层水等几个类型。找水技术现阶段主要有以下几种：一是资料的综合对比，通过水井的地质情况以及井身的质量，再结合采油的动态资料，综合判断水层的位置。还可以结合油井连通图以及小层平面图，通过动静结合的方式来判断水层位，二是水化学分析法，即通过化验和分析产出水的情况，来判断出水的情况;三是根据地理资料和分析，常见的方法有三种，一是流体电阻测井，二是井温测井，三是同位素测井。堵水技术大致有两种，一种是机械堵水法，一种是化学堵水技术，化学堵水就是将特定的化学剂注入到渗漏区域，降低井的水相渗透率。

（三）酸化技术

水平井酸化增产技术在目前只有在碳酸盐油气层和砂岩油气层两种类型的酸化效果最好，技术也比较成熟。酸化技术分为常规酸化和压裂酸化两种，常规酸化在堵塞严重的水平井中应用比较广泛，如果是堵塞特别严重的水平井，需要经过多次酸化。压裂酸化主要是一种深度酸化技术，能够降低原始的地层渗透率。

（四）防砂技术

水平油井中出砂的情况还是比较常见的，影响出砂的因素也比较多，比如说地层的强度低的情况下，再比如说地层压力衰减的因素，还比如说生产压差或者地层流体年度大的情况，都会造成出砂。而防砂技术的目的就是保护生产设备、延长油井寿命、减少油井维护等。防砂技术的方法比较多，大致可以分为四个方面：一是砂拱防砂的方式，砂拱防砂主要是通过降低流速或者是增大地层径向应力的方式，达到控制出砂的效果;二是机械防砂的方式，机械防砂常用的方式就是滤砂管防砂，即将滤砂管下放到水平井内，滤砂管正对产层，滤砂管上用封隔器封隔上部井段，迫使产层中的流体通过滤砂管进行过滤，流体直接流入井筒内，砂则被隔绝在外。砂管管柱的方式主要是充填物的区别，根据水平井的实际情况，选择合适的充填物;三是化学防砂的方式，化学防砂有三种方式：一是树脂胶结，二是人工井壁，三是其他化学方法;四是焦化防砂的方式，焦化防砂技术的原理主要是通过将热空气注入到地层中，高温使原油发生氧化，变成焦炭，从而达到固结地层砂的效果。

（五）超声波解堵装置

超声波解堵装置也是比较常用的堵水解剖技术，主要是通过在车厢内的超功率发射器，通过专用的电缆线将声波信号传递到油井的超声波换能器刺激棒，然后超声波换能器可以将这些超声波信号转换成能量传播出去，辐射到油井中的油和水中，并传递至油层。超声波解堵装置应用的范围非常广，可以在油层堵塞严重的油井或者是不能够进行压裂技术的油井，也可以用在吸水能力差的注水井，还可以用在泥浆污染严重的油井。这项装置的优点是不会对开采作业造成影响，也不会对套管进行二次污染，并且控制力非常强，能够根据井下的参数进行调整和优化。

二、水平井采油工艺的配套技术

（一）配套井口技术

配套井口是需要根据水平井的实际尺寸和具体要求来进行设置的，需要满足注汽和自喷、抽油和伴热以及测试等开采技术的需求。比如说在克拉玛依油田水平井的配套井口技术中，利用SKR14-337-78*52及SKR14-337-62*40双管热产井口来达到浅层稠油、超稠油区块水平井作业的需要。

（二）配套抽油泵

配套抽油泵在水平井采油工作中是必须要下沉到斜井段的，并和直井段保持高效泵的一致性。事实上，为了保证生产的需求，一般使用斜抽管式泵及多功能长柱塞注抽两用泵，其中斜抽管式泵主要用于倾斜角在60度以内的定向井、水平井斜井段及斜直井的抽油，并保持较高的泵效;多功能长柱塞注抽两用泵则主要用于能下至斜角大于60度的大斜度井段，以满足主副管同时注汽的要求。

（三）防断防脱油杆

抽油杆在复杂特殊的水平井结构中进项开采作业，出现磨损和断脱的情况是比较常见的，因此，必须要配套设计出相应的防断防脱油杆。在抽油杆的设计中引入扶正器、防脱器，从而实现水平井段抽油杆作业的特殊要求，解决抽油杆柱过度磨损及断脱等问题，从而提高水平井采油工艺的实践应用水平。

（四）井下温度测试技术

近年来通过抽油杆将测试的仪器送到水平井内测试井下的温度，和传统的井下测温技术相比，精准度大大提升，而且将温度测试仪通过带有扶正器的抽油杆段送至水平井段内，从而逐段对水平井段的温度分度进行测试。

三、水平井采油工艺的发展趋势

采油工程大致可以分为五个阶段，第一阶段是出于探索和实验的阶段，在这个阶段，主要是以注水开发为主，探索出了很多使用的开采技术，堵水、压力、人工举升、注蒸汽吞吐等都是在这一阶段进行实验和研究的，是我国石油开采工作的基础。第二阶段是分层开采工艺配套技术发展阶段：即根据陆相砂岩油藏含油层系多、各油层情况迥异且互相干扰严重的特点，探究出的一套以分层注水为中心的采油工艺技术。第三阶段是发展多种油藏类型采油工艺技术：随着不同类型的油田的发现及开采，逐步研究形成了适用于各类型油田的采油技术，如复杂断块油藏采油工艺技术、高凝油油藏开采技术、低渗透油藏采油工艺技术等。第四阶段是采油工程新技术重点突破发展阶段：随着石油生产迅猛的成长与发展，其致力于采油技术的研究与创新，成立了完井、压裂酸化、防砂、电潜泵和水力活塞泵5个中心，极大程度上促进采油技术的发展。第五阶段是采油系统工程形成和发展阶段：即当前所处的阶段，在不断完善采油系统工程技术。

结束语：我国利用水平井进行石油开采发展时间相对较晚，更多是借助西方先进技术与生产经验，因此需要不断进行技术突破，学习和创造性的利用水平井技术，真正为促进我国社会经济发展提供帮助。

参考文献：

[1]秋郭剑.浅析水平井采油工艺现状分析与发展趋势[J].化学工程与装备，2017（03）：173+191.

[2]雷世俊.水平井采油工艺质量现状分析及其发展[J].中国石油和化工标准与质量，2016，36（14）：124-125.

中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第七采油厂