提高石油开采效率的研究

提高石油开采效率的研究
【摘要】随着全球经济的快速发展，世界各国对能源资源的需求日益增大，石油俨然成为了关系到国家经济安全和发展命脉的战略性物资。

而中国的石油资源储备相对较小，其对外依存度已经大幅攀升至57%，应急能力较弱。

面临如此严峻的能源安全形势，研究如何提高石油开采效率无疑具有重要意义。

【关键词】石油开采效率提升
伴随着我国经济持续稳健高速的发展，我国对石油的需求也水涨船高。

与此同时中国石油却自2011年8月开始持续减产，陷入瓶颈。

作为世界第二大原油消费国，中国经济的快速发展将长期受到石油资源短缺的制约，和平崛起之路也更加坎坷。

自上个世纪90年代以来，新的理论和新的技术在石油领域的应用，使石油科技突飞猛进，效率大幅提升。

而中国的石油开采技术在过去几十年里虽然取得了很多突破性进展，但仍落后国外5到10年。

如何在新的形势下，提高石油开采的效率，是解决我国石油资源困境的有力途径。

1 提高石油采收率的措施
中国石油工业一直面临一大技术难题，那就是采收率低。

世界石油采收率平均水平为34%左右，而中国石化目前已开发油田标定的采收率平均仅为28%。

提高石油开采效率的意义重大，采收率每提高一个百分点，就相当于找到一个储量为3亿吨的大油田。

目前广泛应用的提高采收率的技术包括EOR技术和IOR 技术，包括化学驱、热力驱、微生物驱、气驱、改善水驱和物理法采油等。

其中，微生物驱和物理法采油技术在我国还处于研究探索阶段，而改善水驱技术已成为我国重大战略性技术。

笔者将重点介绍在改善水驱方面的研究。

改善水驱是目前开发成本最低，应用规模最大的一种开发方式。

但同时这种方式调整工作量也最大，开采期限最长。

根据油藏渗透率高低，油田分为高含水油藏和低渗透油藏，应用于相应油藏的改善水驱技术也分为高含水油藏改善水驱技术和低渗透油藏水驱技术。

1.1 高含水油藏改善水驱技术
高含水油田储量规模大，主体为中高渗透。

由于开发程度的提高，高含水油田的地面设施年久失修、剩余油分布情况复杂以及套管损坏问题严重。

这些都严重地阻碍了高含水油田采收率的进一步提高。

而相应的调整开发方法，应用改善水驱，则可有效提高采收率。

其主要方法如下：
（1）水平井技术。

水平井技术在我国断块油藏和正韵律厚油层顶部的开发中得到了广泛的利用和推广。

以胜利油田为例，相比于直井，其水平井平均单井可采储量增加两万吨，初期日产油增加1～4倍。

（2）加密井网，细分层系。

国外大油田的开发经验表明，油田开发的完善和强化过程中，井网逐渐加密，层系的划分也日趋详细。

我国大油田充分吸收国外经验，经过对国内油田的地质研究和现场试验，也采用了井网加密和层系重组等技术，取得了良好的效果。

（3）调整注采系统。

国内油田的注采系统随着加密井网和细分层系得到不断的改善和提升。

井网的加密减小了井距并增加了水油井数比，从而使得驱替压力梯度不断升高，其结果就是水驱控制程度也相应地得到提高。

采取科学有效的措施降低无效的产水量和注水量并实施强化采液，可以实现在油田的后期开发中改善和强化注采结构的目的。

此外，周期注水法在国内外油田矿场的试验中表现出积极的结果，从而促使其成为提高油田水驱效率的另一种有效的措施而得到广泛的应用。

而尚在试验研究层面的调堵调驱技术，特别是深部调剖技术，以其低成本的优势得到了普遍的关注。

1.2 低渗透油藏水驱技术
低渗透油藏储层渗透率低，单井产能也相对低下。

随着油田开发时间的延长，低渗透油藏容易出现地面设施老化腐蚀，布局不合理，综合含水上升而原油产量下降的情况。

其对新的地面设施、装备、管线等的需求日益增加，从而整个油田的生产运行费用和维护管理费用大幅上涨，不仅严重影响了油田的经济效益，同时带来很多安全问题。

然而，尽管低渗透油藏具有诸多缺陷，其在我国油气开发中却有着重要意义。

在我国，油气田产能建设规模的70%以上是低渗透油气藏。

低渗透原油产量在2008年就占当年全国原油产量的37.6%，低渗透油气田已经俨然成为油气开发建设的生力军。

而在新发现的油气藏中，低渗透油气藏占据了一半以上。

为了提高低渗透油藏采收率，国内外发展了多种注水开发技术。

（1）多井段分段压裂水平井技术。

该技术通过扩大泄油半径的方式来提高对单井储量的控制，从而达到提升单井产量的目的，已经广泛利用于国内外油田。

但其目前仍有严重的缺陷。

在水平井平行裂缝发展方向，产量因井间距过大、基质渗透率低而降低；而在水平井垂直裂缝发展方向，注入水易沿裂缝窜入导致生产井被过早淹没。

（2）实施活性水降压增注。

国外试验表明注入表面活性剂可以显著提高油田采收率。

而我国关于实施活性水降压增注尚在试验探索阶段。

目前试验结果显示其能有效增产，但仍有一些问题。

（3）采用大井距、小排距开发压裂一体化。

该方法旨在利用人工裂缝来使井网形成大井距、小排距，从而达到克服压力梯度，优化渗流场以建立有效地驱动体系。

为使注入水波和体积最大程度地扩大，在拥有天然裂缝的储层中，注水应沿着裂缝方向。

2 提高开采作业效率的途径
回顾石油工业150多年的发展历史，我们可以发现，科技的进步是提高石油开采效率的主要且有效的途径。

为提进一步提高石油开采的效率，在石油工业中应用新技术新设备无疑是绝佳的选择。

目前，在其他行业得到广泛应用的自动化技术在石油工业中却并不多见。

试验表明，在石油工业中应用自动化技术，可以有效提高石油开采作业效率，并节省人力资源。

目前在石油工业中应用的自动化技术主要有数字式自动化控制系统和模拟式自动化控制（ACS）。

其中数字式自动化控制包括直接数字控制系统（DDC系统）、监测监控和数据采集系统（SCADA）和可编程控制器（PLC）。

建立在模拟控制装置上的模拟式自动化控制系统，用于控制缓冲罐液位等工艺参量。

自动化技术在我国石油工业的应用仍存在不少问题。

采油厂普遍缺少自主创新能力，数字自动化采油技术观念淡薄，专业的高素质技术人员严重缺乏，对引进的国外先进技术吸收能力差。

为了提高石油开采的效率，我国石油企业有必要开拓新思维，积极吸取国外的新技术和新方法，勇于创新，善于创新，研制适于我国需求的自动化设备和技术，促进石油工业的发展。

3 结语
作为我国经济持续稳健高速的发展的保障和重要支撑，石油工业在我国众多行业中占据举足轻重的位置。

作为世界第二大原油消费国，中国经济的快速发展将长期受到石油资源短缺的制约，和平崛起之路也遭遇潜在的威胁。

为了应对我国日益增长的石油需求，摆脱我国石油的减产困境，提高石油开采效率是一个有效的措施。

随着全球经济发展对能源资源的需求日益增大，石油俨然成为了关系到国家经济安全和发展命脉的战略性物资。

而中国的石油资源储备相对较小，对外依赖程度过大，应急能力较弱。

在这样严峻的能源形势下，研究如何提高石油开采效率，提高我国石油产量，促进我国石油工业的发展无疑具有重要的理论意义和实用价值。

参考文献
[1] 计秉玉.国内外油田提高采收率技术进展与展望[J].石油与天然气地质，2012（1）
[2] 蒋伟.采油工艺中自动化技术的应用[J].中小企业管理与科技，2012（3）。