国外石油工程技术的最新进展

国外石油工程技术的最新进展

近年来给世界石油工业带来技术革命的几项高新技术成果主要有以下几个方面：地质巡航系统给水平井技术和复杂油井结构的发展带来了无限的生命力，使水平井从过去边缘和高风险技术变成今天提高原油采收率的常规技术。钻井监控系统使石油钻井工艺技术迸入了全球实时监控时代，人们可以在办公室与远在万里之遇的井场工程师和技术总监通过网络进行通讯，提高了钻井的安全性和效率。智能完井技术对石油资源提供了一种更智能化、更灵活可变的管理，同时，智能完井系统给油藏参数监测和生产参数的计量提供了一个强有力的手段。先进的完井技术在疏松砂岩油藏的长水平井段裸眼完井获得成功，实现了油井长期的无砂生产。新的人工举升系统在油田的应用可提高产量和减少井下故障，降低采油成本。近年来，水平井技术带动了世界石油工程技术的飞速发展，该技术在提高原油采收率方面的优势明显。水平井钻井过程中，钻头钻遇油层靠新一代的地质巡航（Geo－Navigaion）系统进行井眼轨迹的准确导向，100％中靶，确保其最大限度地钻遇油层。在实现油藏和采油生产一体化的优化管理方面，借助网格技术的钻井井眼结构实时监控（Realtime Well Construction Monitoring）技术实现了20世纪80年代初人们的设想，已经可以使相距万里

之遥的钻井现场总监与地质师之间进行有效通讯，交换钻井意见，共同查看钻井的全过程和修改井眼轨迹，真正实现优化钻井。智能完井系统（Intelligent Completion system）可使人们目睹井下油藏变化的动态参数，并能随时根据生产需要遥控井下各个不同油水层的开关，实现油嘴或水嘴的无级调速，油井管理更高效、更科学和更灵活。先进的完井技术主要体现在高难度的疏松砂岩油藏的水平井裸眼完井技术，该技术应用近年来发展起来的水压裂（Water Fracturing）技术结合下入具有独特结构的防砂管（Stand－Along Pre-packing Screen）和管外砾石充填（Gravel Packing）完井技术，成功地实现水平井和多分支井的裸眼完井，从而达到长期的无砂生产。

国外石油工程技术的最新进展——有杆采油技术

（一）有杆采油技术

作为有杆采油的主要设备，国外抽油机的发展十分迅猛。近年来，国外研制和应用了自动化抽油机和智能抽油机。为适应各油田不同情况的需要，国外还研制了相适应的抽油机。例如，低矮型、前置式、紧凑型无游梁长冲程等抽油机能够适应各种自然地理条件的需要：液压缸式、增大冲程游梁式等抽油机能够适应高含水、含砂、含石膏、含石蜡等石油

抽汲和稠油低渗透油层的开采．斜井抽油机、丛式井抽油机、双驴头抽油机、双井平衡抽油机、紧凑型抽油机等能够适应垂下井、斜井、定向井、丛式井、水平井抽汲的需要；适应深井抽汲的大型抽油机的最大载荷达到 2 130 kN，最大下泵深度达到4 420 m；近年未美国研制出了冲程长度为30．48 m的超长冲程抽油机以适应长冲程抽油的需要，这是目前世界

上最大冲程的抽油机；为节约动力消耗，还研制应用了异相型、前置式、大圈式、轮式、玻璃钢杆、六连杆等新型节能抽油机。

在有杆泵开采井下工具方面，为提高机采效益，延长检泵周期，国外研制出了很多配套设施。例如，加拿大Harbiso。Fischer有限公司生产出了一种高排量、

高压缩能力凡尔罩的有杆泵．其液体通过能力比现有几尔罩高一倍，并能对液体传递螺旋运动，从而延长几尔球的使用寿命；得克萨斯州的回声探测仪公司和得克萨斯州大学分别开发出一种新气锚，

该气锚在套管内偏心，同时分离器靠在套管壁的一侧，这样确保最低量的游离气进入分离器，从而显著提高了气锚的效率；Amoco公司利用碳纤维合成技术研究而成的抽油杆，可以作为连续的合成带状抽油杆取代常规柱状抽油杆，以提高标准游梁式举升系统的工作性能；Madison工程公司生产的一种抽空控制器，能利用数字信号处理技术优化油井抽汲工作，不需要测示功图而只测定交流电压及电机的电流就能判断油井抽空倩况，井能存储一个月的相

关信息，其配套的控制程序能自动调节停抽时间间隔以优化油井的产量。

国外石油工程技术的最新进展——电动潜油泵采油技术

（二）电动潜油泵采油技术

近几年未，电动潜油泵及其配件的研制取得了新的进展。ESP公司研制的大排量高效电潜泵，可提高机组在磨蚀条件下的工作特性和延长运行寿命．使其在峰值下的效率达到70％；俄罗斯设计制造的隔膜泵克服了一般的电动潜油离心泵在低排量时效率低的缺点。

为了延长电泵井检泵周期，研究应用了性能优良的电压保护装置。如Unico公司生产了一种矢通量控制的变频控制器，其功率可达到2.24 *I 04 W，性能优于普通的脉冲宽度调制驱动，效率高，可完全进行电机保护和诊断，并可与遥测装置和计算机配合使用户原油田与有关院所合作，研制井推广使用一种电压保护器，该保护器既能保证瞬时停电不停机，又能够吸收电压波动时产生的瞬时高压，从而确保了机组的正常运行。

对于电动潜油泵的电机保护也至关重要。MSI公司研制出了一种专利型电机保护器，该装置增强了轴的稳定性和密封性，能有效阻止井液从腔室顶端进入，连接方便；ODI公司研制出了一种新型的电机密封腔，使用专利型的同心胶囊设计，一个膨胀腔就能进行三道轴密封．相当于三腔密封保护，从而使腔室少且较短，不仅有效地保护了电机，而且缩短了设备的长度．降低了成本。

电动潜油泵的电缆保护工艺技术也是延长检泵周期的重要因素。ODI公司开发出了一种电缆保护系统，该系统使在泵进入弯曲井段时能够旋转井将电缆线反转绕出曲面，从而避免安装电潜泵时连接马达的电缆易被“狗腿”井段损坏现象发生。

在电潜泵配套设备和技术方面取得了新的突破。Gentrilift公司研制了一种含气井电潜泵辅助元件——旋流分离器，通过使含气液流…旋流”转动进行气液分离，可用于锥形泵，也可以与另一台旋流分离器串联使用以提高效率。中原油田目前对含气比较大的井推广使用了双串分离器，显著提高了电泵井的油气分离效果，基本消除了气体对机组的破坏因素。井下油水分离器的成功研制，给老油田带未了新的活力。它不仅能够降低污水处理的成本，

减少设备的腐蚀，提高经济效果，而且其环保效益非常显著。因此有人预言该技术和三维地震、水平井技术一样，将成为石油工业的一项划时代的技术。我国东部油田普遍进入高含水期，井下油水分离技术对于我国无疑意义更为重大，前景也更光明。