1、20062006年年8 8月月采油工程技术现状及发展简介采油工程技术现状及发展简介一、采油工程技术的发展历程一、采油工程技术的发展历程二、采油工程技术的发展现状二、采油工程技术的发展现状三、面临的采油工艺难题三、面临的采油工艺难题四、四、机采井指标计算方法机采井指标计算方法 二十世纪是名副其实的二十世纪是名副其实的“石油世纪石油世纪”，在整整一个世纪在整整一个世纪里，里，石油吸引着全球视野石油吸引着全球视野，激荡起世界风云，激荡起世界风云，极大的推动了极大的推动了人类社会发展的进程。人类社会发展的进程。正是在人们的企盼和关注之中，石油正是在人们的企盼和关注之中，石油工业沿着工业沿着“技术与全球
2、化技术与全球化”的主线，走过了发展壮大的的主线，走过了发展壮大的百年百年历程历程。 前前 言言 自自18591859年第一口现代油井在美国小镇年第一口现代油井在美国小镇“梯特斯梯特斯维尔维尔”钻成后，即拉开了采油工程技术发展的序幕。钻成后，即拉开了采油工程技术发展的序幕。 二十一世纪将是新的石油世纪，在新世纪里我们必须二十一世纪将是新的石油世纪，在新世纪里我们必须面对面对资源接替资源接替，环境保护、控制吨油成本等诸多方面的挑战。，环境保护、控制吨油成本等诸多方面的挑战。一、采油工程技术的发展历程一、采油工程技术的发展历程采油工程技术包括采油工程技术包括钻钻 井井完完 井井注注 入入举举 升升油
3、层改造油层改造（一）、世界范围内的采油工程技术的发展历程（一）、世界范围内的采油工程技术的发展历程 发展历程发展历程1、探索、实践阶段、探索、实践阶段（从（从19世纪中叶到世纪中叶到20世纪世纪20年代年代 ）2、发展、成熟阶段、发展、成熟阶段（从（从20世纪世纪30年代到年代到60年代年代 ）3、发展、完善阶段、发展、完善阶段（从（从20世纪世纪70年代到目前年代到目前 ）1 1、探索、实践阶段、探索、实践阶段 从从1919世纪中叶到世纪中叶到2020世纪世纪2020年代，这一时期世界范围的采年代，这一时期世界范围的采油工艺技术油工艺技术发展缓慢发展缓慢，基本上处于，基本上处于探索、实践阶段
4、探索、实践阶段。 在此阶段中美国的采油工艺技术一直处于领先水平，其在此阶段中美国的采油工艺技术一直处于领先水平，其标志性的技术有：标志性的技术有： 钻、完井技术钻、完井技术； 笼统注水技术笼统注水技术； 小型水力压裂技术小型水力压裂技术。 初步建立了初步建立了“油气藏渗流理论的雏型油气藏渗流理论的雏型” 指导采油工程技术发展的理论基础指导采油工程技术发展的理论基础 为为“油气藏渗流力学油气藏渗流力学” 在现代钻完井技术的形成中，在现代钻完井技术的形成中，“古代中国人古代中国人”功不可没，功不可没，应用顿钻技术于应用顿钻技术于18351835年在四川地区钻成桑海井。年在四川地区钻成桑海井。 小知
5、识：小知识：石油的石油的“桶桶”及其来历及其来历 石油被大规模的开发利用是石油被大规模的开发利用是18591859年从美国的宾夕法尼亚年从美国的宾夕法尼亚洲开始的，当时盛装原油的容器主要是木桶，于是人们在石洲开始的，当时盛装原油的容器主要是木桶，于是人们在石油的生产和交易中也就以木桶为计量单位。油的生产和交易中也就以木桶为计量单位。 美制：美制：1 1桶桶=41.5=41.5加仑加仑=188.659=188.659升升=0.188659=0.188659米米3 3英制：英制：1 1桶桶=35.0=35.0加仑加仑=159.11=159.11升升=0.15911=0.15911米米3 3 国际上
6、规定以沙特阿拉伯生产的国际上规定以沙特阿拉伯生产的3434APIAPI（相对密度为（相对密度为0.8550.855）的轻质原油为国际标准原油。）的轻质原油为国际标准原油。 标准中标准中1 1桶的重量为：桶的重量为：0.1360390.136039吨。（采用的为英制）吨。（采用的为英制） 此时：此时：1 1吨吨=7.350831=7.350831桶桶 ；1 1桶桶=0.136039=0.136039吨吨 2、发展、成熟阶段、发展、成熟阶段 从从2020世纪世纪3030年代到年代到6060年代，这一时期在世界范围内的年代，这一时期在世界范围内的采油工艺技术迅猛发展并走向成熟，此阶段为发展、成熟采油
7、工艺技术迅猛发展并走向成熟，此阶段为发展、成熟阶段。阶段。 在此阶段中前苏联的采油工艺技术迅速崛起，与美国在此阶段中前苏联的采油工艺技术迅速崛起，与美国的差距大大缩小，甚至在某些方面已走到了美国的前列。的差距大大缩小，甚至在某些方面已走到了美国的前列。 前苏联的代表技术有：前苏联的代表技术有： 举升工艺模式初步完善举升工艺模式初步完善；发明了；发明了抽油机抽油机和和潜油电泵潜油电泵 油田的注水开发形成工业化规模油田的注水开发形成工业化规模； “油气藏渗流力学油气藏渗流力学”得以发展、完善。得以发展、完善。常规举升工艺技术得以完善常规举升工艺技术得以完善 在在20世纪世纪30年代前苏联人依据力学
8、理论中的年代前苏联人依据力学理论中的“四连杆四连杆”机构发明了机构发明了游梁式抽油机游梁式抽油机。 （一）、抽油机（一）、抽油机抽油机抽油机1、基本术语：、基本术语：异相型游梁式抽油机：异相型游梁式抽油机：驴头和曲柄连杆机构分别位于支架前驴头和曲柄连杆机构分别位于支架前后，平衡角不为零的游梁式抽油机。后，平衡角不为零的游梁式抽油机。悬点载荷：悬点载荷：抽油机驴头悬点的实际载荷，抽油机驴头悬点的实际载荷， KNKN。额定悬点载荷：额定悬点载荷：抽油机正常工作允许的最大悬点载荷，抽油机正常工作允许的最大悬点载荷，KNKN。光杆最大冲程：光杆最大冲程：调整抽油机冲程调节机构，使光杆能获得的调整抽油机
9、冲程调节机构，使光杆能获得的最大位移，最大位移， m m。最高冲次：最高冲次：动力机输出轴上装最大直径胶带轮时，抽油机所动力机输出轴上装最大直径胶带轮时，抽油机所获得的冲次，获得的冲次， minmin-1-1。减速器扭矩：减速器扭矩：减速器输出轴的实际扭矩，减速器输出轴的实际扭矩， KN.mKN.m。抽油机抽油机a.a.常规型；常规型； b.b.前置型；前置型； c.c.异相型；异相型；2 2、游梁式抽油机类别、游梁式抽油机类别CYJCYJ： 常规型游梁式抽油机；常规型游梁式抽油机；CYJQCYJQ：前置型游梁式抽油机；前置型游梁式抽油机；CYJYCYJY：异相型异相型游梁式抽油机；游梁式抽油
10、机；Y Y：游梁平衡。在游梁上加平衡重的平衡方式；游梁平衡。在游梁上加平衡重的平衡方式；B B：曲柄平衡。在曲柄上加平衡重的平衡方式；曲柄平衡。在曲柄上加平衡重的平衡方式；F F：复合平衡。同时采用游梁平衡和曲柄平衡的平衡方式；复合平衡。同时采用游梁平衡和曲柄平衡的平衡方式；Q Q：气动平衡。用气缸平衡的平衡方式；气动平衡。用气缸平衡的平衡方式；H：点啮合双圆弧齿形。渐开线齿形不标注。点啮合双圆弧齿形。渐开线齿形不标注。 3 3、游梁式抽油机代号、游梁式抽油机代号抽油机抽油机4、型号表示法、型号表示法 例：规格代号为例：规格代号为8-3-37的常规型游梁式抽油机，减速的常规型游梁式抽油机，减速
11、器采用器采用点啮合双圆弧齿轮，平衡方式为曲柄平衡，点啮合双圆弧齿轮，平衡方式为曲柄平衡，型号为型号为CYJ8-3-37HB 抽油机抽油机5、常规游梁式抽油机基本参数、常规游梁式抽油机基本参数 序号序号抽油机抽油机规格代号规格代号额定悬额定悬点载荷点载荷KN（tf）KN（tf）光杆最光杆最大冲程大冲程m m减速器减速器额定扭矩额定扭矩KN.m（kgf.m）KN.m（kgf.m）1 18-2.1-182.12.118（1800）2 28-2.5-262.52.526（2600）3 38-3-374 410-3-375 510-3-536 610-4.2-534.24.27 712-3.6-533.
12、63.68 812-4.2-734.24.29 912-4.8-734.84.8101014-5.5-73111114-5.5-89121214-6-896 637（3700）53（5300）73（7300）89（8900）80（8）3.03.0140（14）120（12）100（10）5.55.5常规举升工艺技术得以完善常规举升工艺技术得以完善（二）、（二）、电动潜油离心泵电动潜油离心泵 电动潜油离心泵简称电泵，由前苏联人电动潜油离心泵简称电泵，由前苏联人A.S.A.S.艾鲁托诺夫先生发明，艾鲁托诺夫先生发明，19231923年电泵被引入美国，年电泵被引入美国，美国第一台潜油电泵在洛杉矶问世
13、。美国第一台潜油电泵在洛杉矶问世。19261926年美国年美国开始在坎隆斯的鲁赛尔油田应用潜油电泵抽油。开始在坎隆斯的鲁赛尔油田应用潜油电泵抽油。 我国是从我国是从19641964年首先在沈阳机电局开始研制年首先在沈阳机电局开始研制4040方方/ /日潜油电泵的，通过现场试验，各项技术指日潜油电泵的，通过现场试验，各项技术指标没有达到要求，另外由于当时的一些其它原因，标没有达到要求，另外由于当时的一些其它原因，被迫停止研制。被迫停止研制。19811981年天津电机厂首先研制成功年天津电机厂首先研制成功200200方方/ /日日800800米扬程潜油电泵。米扬程潜油电泵。 潜油电泵是井下工作的多
14、级离心泵，同潜油电泵是井下工作的多级离心泵，同油管一起下入井内，地面电源通过变压器、油管一起下入井内，地面电源通过变压器、控制屏、接线盒和动力电缆将电能输送给井控制屏、接线盒和动力电缆将电能输送给井下潜油电机，使潜油电机带动多级离心泵旋下潜油电机，使潜油电机带动多级离心泵旋转，将电能转换为机械能，把油井中的井液转，将电能转换为机械能，把油井中的井液举升到地面。举升到地面。 电动潜油离心泵电动潜油离心泵 1、工作原理：、工作原理：潜油电泵由三大部分七大件组成潜油电泵由三大部分七大件组成: :电动潜油离心泵电动潜油离心泵 井下部分：井下部分：包括潜油电机、保护器、分离器、多级离包括潜油电机、保护器
15、、分离器、多级离心泵（俗称井下四大件）。心泵（俗称井下四大件）。中间部分：中间部分：潜油电缆（分大扁电缆和小扁电缆）。潜油电缆（分大扁电缆和小扁电缆）。地面部分：地面部分：包括控制屏和变压器。包括控制屏和变压器。“油气藏渗流力学油气藏渗流力学”得以发展、完善得以发展、完善 在此阶段中，前苏联在莫斯科大学集中了大量的人力、在此阶段中，前苏联在莫斯科大学集中了大量的人力、物力，迅速发展并完善了物力，迅速发展并完善了“油气藏渗流理论油气藏渗流理论”。对世界范围对世界范围内采油工程技术的发展功不可没，具有重要的理论指导意义。内采油工程技术的发展功不可没，具有重要的理论指导意义。 例如：借助于渗流基础理
16、论，我们就可以确定油田（油例如：借助于渗流基础理论，我们就可以确定油田（油井）的增产途径。井）的增产途径。利用平面径向流的产量公式利用平面径向流的产量公式 ：来探讨出油田（油井）的增产措施（途径）有那些。来探讨出油田（油井）的增产措施（途径）有那些。 )ln()(2GRJRJGPPkhQRPQGRJRJGkhPP)ln(2)(将公式变形：将公式变形：“油气藏渗流力学油气藏渗流力学”得以发展、完善得以发展、完善RPQGRJRJGkhPP)ln(2)(减小减小R R增大增大PP增大增大P PG G（注水、注气等）（注水、注气等）减小减小P PJ J（进行强采）（进行强采）减小减小（注热水等）（注热
17、水等）有限的增大有限的增大K K（酸化、压裂）（酸化、压裂）减小减小 （打加密井）（打加密井）JGRRLn在增大在增大P P（生产压差）理论的指导下（生产压差）理论的指导下发展了二次采油工艺技术，即：人工为地层补充能量技术。发展了二次采油工艺技术，即：人工为地层补充能量技术。代表为：注水技术；注气技术。代表为：注水技术；注气技术。发展了强制降低流压（强采）工艺技术，即：人工举升技发展了强制降低流压（强采）工艺技术，即：人工举升技术。代表为：机械采油技术（含有杆泵、无杆泵采油技术和术。代表为：机械采油技术（含有杆泵、无杆泵采油技术和气举技术等）。气举技术等）。 “油气藏渗流力学油气藏渗流力学”得
18、以发展、完善得以发展、完善在减小在减小R R（地层的渗流阻力）理论的指导下（地层的渗流阻力）理论的指导下发展了减小发展了减小（采出液粘度）工艺技术，即：高温降粘（采出液粘度）工艺技术，即：高温降粘和化学降粘技术。代表为：注高温水技术；蒸汽吞吐技术；和化学降粘技术。代表为：注高温水技术；蒸汽吞吐技术；火烧油层技术；注入化学助剂技术（在引入增大波及体积火烧油层技术；注入化学助剂技术（在引入增大波及体积等理论后发展为三次采油技术）。等理论后发展为三次采油技术）。发展了有限的增大发展了有限的增大K K（地层的渗透率）或渗滤面积工艺（地层的渗透率）或渗滤面积工艺技术，代表为：酸化工艺技术；水力压裂工艺技
19、术；水平技术，代表为：酸化工艺技术；水力压裂工艺技术；水平井工艺技术；多井底分支井工艺技术；超完善的完井工艺井工艺技术；多井底分支井工艺技术；超完善的完井工艺技术等。技术等。发展了减小发展了减小 即：打加密井工艺技术。即：打加密井工艺技术。JGRRLn3、发展、完善阶段、发展、完善阶段 从从2020世纪世纪7070年代到现在，这一时期世界范围内的采油年代到现在，这一时期世界范围内的采油工艺技术更加成熟并逐步得以完善，此阶段为发展、完善工艺技术更加成熟并逐步得以完善，此阶段为发展、完善阶段。阶段。 在次阶段中中国的采油工艺技术迅猛崛起，以分采、在次阶段中中国的采油工艺技术迅猛崛起，以分采、分注；
20、工业化三次采油为代表的工艺技术已步入了世界先分注；工业化三次采油为代表的工艺技术已步入了世界先进行列。进行列。 在此阶段中代表性的采油工艺技术有：在此阶段中代表性的采油工艺技术有：钻、完井工艺技术日趋完善钻、完井工艺技术日趋完善举升工艺的配套技术发展迅猛举升工艺的配套技术发展迅猛 高含水后期的高含水后期的“稳油控水稳油控水”技术日渐成熟技术日渐成熟工业化三次采油工艺技术开始崛起。工业化三次采油工艺技术开始崛起。钻、完井工艺技术日趋完善钻、完井工艺技术日趋完善 现代钻井工艺技术的标志为：多井底的分支井；单现代钻井工艺技术的标志为：多井底的分支井；单井底的斜井、水平井等。井底的斜井、水平井等。 单
21、井底的井分类：按在目的层段中的井身轴线与铅单井底的井分类：按在目的层段中的井身轴线与铅垂线间的夹角来分。垂线间的夹角来分。 单井底的井分单井底的井分铅直井（直井）铅直井（直井）55（大庆取（大庆取3 3）定向井定向井5 57070斜直井斜直井5 54545斜井（存在造斜段）斜井（存在造斜段）水平井（直井）水平井（直井）70709090钻、完井工艺技术日趋完善钻、完井工艺技术日趋完善分支井的定义分支井的定义: 分支井就是在一个主井筒中侧钻出两个或两个以上分支井就是在一个主井筒中侧钻出两个或两个以上的分支井筒的井。的分支井筒的井。 分支井主井筒可以是直井、定向井，也可以是水分支井主井筒可以是直井、
22、定向井，也可以是水平井。平井。 分支井可从新钻一口井开始，也可以从老井中侧分支井可从新钻一口井开始，也可以从老井中侧钻（有效井眼必须是两个或两个以上）钻（有效井眼必须是两个或两个以上）钻、完井工艺技术日趋完善钻、完井工艺技术日趋完善分支井的应用范围分支井的应用范围 薄产层、油藏面积小或分隔性油藏薄产层、油藏面积小或分隔性油藏 低渗透非均质地层低渗透非均质地层 裂缝性油藏及有强烈水锥、气锥条件下的底水油藏裂缝性油藏及有强烈水锥、气锥条件下的底水油藏 高粘度油藏和水淹层、自然沥青油藏高粘度油藏和水淹层、自然沥青油藏 多层油藏，中间有夹层且垂直渗透率极低多层油藏，中间有夹层且垂直渗透率极低 呈透镜体
23、形状的产层呈透镜体形状的产层 海上钻井海上钻井 用于水驱的注入井，以达到完善压力控制用于水驱的注入井，以达到完善压力控制钻、完井工艺技术日趋完善钻、完井工艺技术日趋完善钻、完井工艺技术日趋完善钻、完井工艺技术日趋完善分支井的优点：分支井的优点：具有接触更大油藏面积的能力，因而能由单一井眼控制更大具有接触更大油藏面积的能力，因而能由单一井眼控制更大的采油面积的采油面积具有一个以上水平段采油的能力或有效开发多层油藏的能力具有一个以上水平段采油的能力或有效开发多层油藏的能力可防止锥进效应可防止锥进效应使用较少的垂直井眼开发不规则形状油田，占地面积较小使用较少的垂直井眼开发不规则形状油田，占地面积较小
24、降低接触油藏井眼单位长度的钻井成本降低接触油藏井眼单位长度的钻井成本直井的开采系数不超过直井的开采系数不超过50%50%，而分支水平井可达，而分支水平井可达60-80%60-80%游梁式节能抽油机游梁式节能抽油机 对于对于有游梁的抽油机而言，指在有游梁的抽油机而言，指在平衡状态平衡状态下，只要是满下，只要是满足其净扭矩曲线波动范围小（与常规机比较）、且趋于平足其净扭矩曲线波动范围小（与常规机比较）、且趋于平稳，稳，无负净扭矩值无负净扭矩值出现的抽油机，我们将其定义为出现的抽油机，我们将其定义为节能抽节能抽油机油机。1 1、节能抽油机的定义：、节能抽油机的定义：举升工艺的配套技术发展迅猛举升工艺
25、的配套技术发展迅猛游梁式节能抽油机游梁式节能抽油机2、三种机型的净扭矩曲线对比图：、三种机型的净扭矩曲线对比图： 常规机、偏置机、双驴头净扭距对比图常规机、偏置机、双驴头净扭距对比图-40-25-10520355065050100150200250300350400曲柄转角 度净扭距 KN.m常规机净扭矩偏置机净扭矩双驴头净扭矩 对于非节能抽油机而言，其本身的结构设计就允许其做对于非节能抽油机而言，其本身的结构设计就允许其做负功，这是一种正常现象；对于节能抽油机而言则是因为其负功，这是一种正常现象；对于节能抽油机而言则是因为其失去平衡而出现了做负功，这是一种不正常现象。失去平衡而出现了做负功，
26、这是一种不正常现象。 3 3、对有游梁抽油机电机做负功的科学解释：、对有游梁抽油机电机做负功的科学解释：二、采油工艺技术的发展现状二、采油工艺技术的发展现状1、钻井工艺技术、钻井工艺技术 现代钻井工艺技术的标志为：多井底的分支井；单井现代钻井工艺技术的标志为：多井底的分支井；单井底的斜井、水平井等。底的斜井、水平井等。我国与西方国家存在的差距主要体现在如下两个方面：我国与西方国家存在的差距主要体现在如下两个方面： 我国生产的多数钻井设备与美国等还存在着一定的我国生产的多数钻井设备与美国等还存在着一定的差距。差距。 我国在钻井过程中的油层保护与美国等还存在着一我国在钻井过程中的油层保护与美国等还
27、存在着一定的差距。定的差距。二、采油工艺技术的发展现状二、采油工艺技术的发展现状2、完井工程技术、完井工程技术 美国、前苏联和我国过去都将完井工程定义为钻井工程美国、前苏联和我国过去都将完井工程定义为钻井工程的最后一道工序，即钻完目的层后下套管、注水泥固井（或的最后一道工序，即钻完目的层后下套管、注水泥固井（或包括射孔）完井，也有人将其称为完井工艺。包括射孔）完井，也有人将其称为完井工艺。 现代完井工程的定义为：完井工程是衔接钻井和采油而现代完井工程的定义为：完井工程是衔接钻井和采油而又相对独立的工程，是从钻开油层开始，到下套管、注水又相对独立的工程，是从钻开油层开始，到下套管、注水泥固井、射
28、孔、下生产管柱、排液，直至投产的一项系统泥固井、射孔、下生产管柱、排液，直至投产的一项系统工程。工程。 我厂属于多油层、非均质油田。油田持续高效开发，我厂属于多油层、非均质油田。油田持续高效开发，必须依靠一套针对不同开发时期的特色鲜明的采油工艺配必须依靠一套针对不同开发时期的特色鲜明的采油工艺配套技术。套技术。 40 40年来，采油工程技术基本适应了自喷开采、全面转年来，采油工程技术基本适应了自喷开采、全面转抽、加密调整和水驱聚驱并存四个发展阶段的开发要求，抽、加密调整和水驱聚驱并存四个发展阶段的开发要求，每一个开发阶段采油工艺的发展，都经历了从认识到实践，每一个开发阶段采油工艺的发展，都经历
29、了从认识到实践，再认识再实践的过程，通过不断的优化、配套、换代和集再认识再实践的过程，通过不断的优化、配套、换代和集成，有力地支撑了油田高水平、高效益开发。成，有力地支撑了油田高水平、高效益开发。实践证明：实践证明： 在基础井网自喷开采阶段，形成了以在基础井网自喷开采阶段，形成了以“六分四清六分四清”为为主的采油工艺技术。主的采油工艺技术。 注水井偏心配水工艺注水井偏心配水工艺 油井偏心配产堵水工艺油井偏心配产堵水工艺 油水井偏心测试工艺技术油水井偏心测试工艺技术在注采工艺技术方面，采用了笼统及分层注水技术在注采工艺技术方面，采用了笼统及分层注水技术研研究究完完善善无法多级封隔、无法多级封隔、
30、随时投捞以及封随时投捞以及封隔器寿命短的技隔器寿命短的技术难题术难题初步解决初步解决 形成了以提高泵效为中心的强采技术形成了以提高泵效为中心的强采技术 压、堵、修等工艺成为主导措施工艺技术压、堵、修等工艺成为主导措施工艺技术 分层压裂技术实现了一次压开多层的目标分层压裂技术实现了一次压开多层的目标 低渗透、薄油层多层压裂技术进入现场应用低渗透、薄油层多层压裂技术进入现场应用 从从19821982年开始，萨南油田陆续全面转抽跨入机械采油年开始，萨南油田陆续全面转抽跨入机械采油工艺技术阶段工艺技术阶段在工艺配套上在工艺配套上进入加密调整采油工艺技术阶段后进入加密调整采油工艺技术阶段后 萨东过渡带油
31、层保护技术萨东过渡带油层保护技术 南四区系统效率试验区南四区系统效率试验区 车载抽油机环空测试配套技术车载抽油机环空测试配套技术 一套分层注水技术一套分层注水技术 化学调剖技术化学调剖技术 小直径分层配水工艺技术小直径分层配水工艺技术开展研开展研究究完善推完善推广广完善了以机械细分和化学浅调剖为主的细分挖潜工艺技术完善了以机械细分和化学浅调剖为主的细分挖潜工艺技术开展了机采井高效运行和提高泵效技术研究开展了机采井高效运行和提高泵效技术研究采用了聚驱螺杆泵举升工艺新技术采用了聚驱螺杆泵举升工艺新技术 1999 1999年年4 4月，南二区东部聚驱投入工业化开采，标志着萨月，南二区东部聚驱投入工业
32、化开采，标志着萨南采油工程技术进入了水驱、聚驱并存的阶段。南采油工程技术进入了水驱、聚驱并存的阶段。 开展了分层注聚开展了分层注聚工艺技术研究工艺技术研究 开展了开展了聚驱解堵工艺技术研究聚驱解堵工艺技术研究这一阶段这一阶段针对聚驱采油技术针对聚驱采油技术 完成了油管疲劳机理及抗力指标研究完成了油管疲劳机理及抗力指标研究 采用了抽油杆扶正技术采用了抽油杆扶正技术 采用了油管锚定技术采用了油管锚定技术在管杆治理技术上在管杆治理技术上采油工艺技术由自喷开采、笼统注水发展到目前的机采油工艺技术由自喷开采、笼统注水发展到目前的机械采油、分层注入、分层改造，形成了适应开发要求械采油、分层注入、分层改造，
33、形成了适应开发要求的的“十大工艺配套技术十大工艺配套技术”。我厂从。我厂从19851985年起持续高产年起持续高产稳产，采油工程技术的发展起到了至关重要的作用。稳产，采油工程技术的发展起到了至关重要的作用。通过聚驱偏心分注工艺技术的研究与完善，满足了分注通过聚驱偏心分注工艺技术的研究与完善，满足了分注要求，改善了聚驱开发效果；要求，改善了聚驱开发效果；通过开展螺杆泵排量调整、螺杆泵环空测试及不压井等通过开展螺杆泵排量调整、螺杆泵环空测试及不压井等配套技术研究，拓宽了螺杆泵的适应性配套技术研究，拓宽了螺杆泵的适应性；通过开展抽油机井示功图智能诊断技术研究，实现了分通过开展抽油机井示功图智能诊断技
34、术研究，实现了分析诊断信息的知识共享；析诊断信息的知识共享；通过开展采油工程方案经济评价技术、多目标优化技术通过开展采油工程方案经济评价技术、多目标优化技术研究，提高了采油工程方案的编制水平；研究，提高了采油工程方案的编制水平；通过开展降低综合返工率配套技术研究，达到了有效降通过开展降低综合返工率配套技术研究，达到了有效降低成本的目的。低成本的目的。 厚油层挖潜工艺技术厚油层挖潜工艺技术 三次加密调整井配套工艺技术三次加密调整井配套工艺技术 “ “两驱两驱”细分开采技术细分开采技术 举升工艺技术举升工艺技术 机采井节能降耗技术机采井节能降耗技术 增产增注工艺技术增产增注工艺技术 大修工艺技术大
35、修工艺技术油田开发对采油油田开发对采油工程的整体需求工程的整体需求表现为七个方面表现为七个方面一方面给采油工程提出了挑战，另一方面也给采油工程技一方面给采油工程提出了挑战，另一方面也给采油工程技术发展创造了新的发展机遇和空间。术发展创造了新的发展机遇和空间。采油工程面临的形势采油工程面临的形势 由于厚油层非均质性严重，经注入水长期冲刷后，由于厚油层非均质性严重，经注入水长期冲刷后，逐渐形成特高渗透条带。同时，开发过程中的压裂、逐渐形成特高渗透条带。同时，开发过程中的压裂、酸化等增产、增注措施也促使高渗透带的形成。由于酸化等增产、增注措施也促使高渗透带的形成。由于厚油层多段多韵律分布，油水层交替
36、存在、相间分布，厚油层多段多韵律分布，油水层交替存在、相间分布，层内水淹级差越来越大，层内水淹级差越来越大，90%90%的注入水会沿着大孔道突的注入水会沿着大孔道突进，无效循环严重。进，无效循环严重。 目前，厚油层挖潜的主要工艺措施有深度封堵、目前，厚油层挖潜的主要工艺措施有深度封堵、长胶筒封堵、定位平衡压裂、深穿透、水力割缝、全长胶筒封堵、定位平衡压裂、深穿透、水力割缝、全井封堵后选择性射孔钻水平井等技术。井封堵后选择性射孔钻水平井等技术。挖潜难度很大挖潜难度很大 出现注入压力始终偏低并在采出井采出调剖剂，或者出现注入压力始终偏低并在采出井采出调剖剂，或者未达到注入量时注入压力很快上升，造成
37、注不进去。未达到注入量时注入压力很快上升，造成注不进去。 无论是离子调剖还是体膨调剖，调剖剂成本都比较高，无论是离子调剖还是体膨调剖，调剖剂成本都比较高，从经济效益上考虑不能满足深度调剖的需要。从经济效益上考虑不能满足深度调剖的需要。水泥粉煤灰深度封堵技术也已进入现场应用水泥粉煤灰深度封堵技术也已进入现场应用,应用的效应用的效果较好果较好,但依然存在施工工艺复杂、成本偏高的问题。但依然存在施工工艺复杂、成本偏高的问题。深度封堵以深调为主，深调在现场应用中的两个问题：深度封堵以深调为主，深调在现场应用中的两个问题：另外另外可以对稳定发育但厚度小于可以对稳定发育但厚度小于0.50.5米的隔层进行封
38、堵，米的隔层进行封堵，达到常规分层注水及分层采油技术无法实现细分挖达到常规分层注水及分层采油技术无法实现细分挖潜的目的。我厂已实施潜的目的。我厂已实施1818井次，工艺成功率达到井次，工艺成功率达到100%100%。存在的问题是，如果隔层发生窜流则仍会导。存在的问题是，如果隔层发生窜流则仍会导致封堵失效。致封堵失效。是厚油层低渗透部位挖潜技术的有效手段，近年来是厚油层低渗透部位挖潜技术的有效手段，近年来通过技术攻关，平均隔层厚度达到通过技术攻关，平均隔层厚度达到0.80.8米，最小可米，最小可达到达到0.40.4米，工艺配套技术比较完善。存在的主要米，工艺配套技术比较完善。存在的主要问题是选井
39、选层比较困难。问题是选井选层比较困难。是已应用过的成型技术，射孔或割缝后不存在压实是已应用过的成型技术，射孔或割缝后不存在压实带，可有效增大近井地带的导流能力，从而加大低带，可有效增大近井地带的导流能力，从而加大低渗透、低含水层的注采强度，挖潜低渗透和高渗透渗透、低含水层的注采强度，挖潜低渗透和高渗透厚层内未动用或动用差的油层的剩余油，增加可采厚层内未动用或动用差的油层的剩余油，增加可采储量，提高油田总体效益。下一步还需要进一步降储量，提高油田总体效益。下一步还需要进一步降低施工成本。低施工成本。 措施的对象是剩余油主要分布在沉积单元上部，具措施的对象是剩余油主要分布在沉积单元上部，具有较好的
40、稳定发育的物性夹层但层段内及水泥环胶有较好的稳定发育的物性夹层但层段内及水泥环胶结面窜流的采出井，采取高强度封堵措施，封堵原结面窜流的采出井，采取高强度封堵措施，封堵原来的射孔炮眼，然后进行二次选择性射孔进行挖潜。来的射孔炮眼，然后进行二次选择性射孔进行挖潜。该技术投入高、风险大，且多数没有达到预期的试该技术投入高、风险大，且多数没有达到预期的试验效果，还需要更多的现场试验验证。验效果，还需要更多的现场试验验证。 物性差物性差 平面上分布不均衡平面上分布不均衡 纵向上高度分散的特点纵向上高度分散的特点 固井技术固井技术 压裂技术压裂技术 油层保护技术油层保护技术目的层特点目的层特点主要工艺技术
41、主要工艺技术 提高固井质量一直是三次加密调整井配套工艺的重要任提高固井质量一直是三次加密调整井配套工艺的重要任务，目前针对高压、高渗低压等不同压力地层初步形成了不务，目前针对高压、高渗低压等不同压力地层初步形成了不同的配套技术，但部分井固井质量差、窜槽严重等问题同的配套技术，但部分井固井质量差、窜槽严重等问题 薄隔层封固质量较差，在进行压裂改造时，容易造成层薄隔层封固质量较差，在进行压裂改造时，容易造成层间混窜，需提高水泥环与地层的水力封隔效果。间混窜，需提高水泥环与地层的水力封隔效果。 大部分井固井质量声变检测为优质，但是由于水泥和地大部分井固井质量声变检测为优质，但是由于水泥和地层封固质量
42、检测手段缺乏，无法判断层间混窜现象。层封固质量检测手段缺乏，无法判断层间混窜现象。 针对三次加密调整井油层的特点，发展并完善了多针对三次加密调整井油层的特点，发展并完善了多种平衡保护压裂工艺，使压裂隔层厚度降低到种平衡保护压裂工艺，使压裂隔层厚度降低到0.80.8米。尽米。尽管如此，进一步降低隔层厚度仍然是三次加密压裂工艺管如此，进一步降低隔层厚度仍然是三次加密压裂工艺面临的问题。面临的问题。由于三次加密井的目的主要低渗薄差油层，由于三次加密井的目的主要低渗薄差油层，对油层保护技术的要求更高。对油层保护技术的要求更高。一是一是二是二是 完井液使用不规范。由于区块地质条件差异明完井液使用不规范。
43、由于区块地质条件差异明显，且在选用上没有统一的评价方法，部分完井液显，且在选用上没有统一的评价方法，部分完井液使用后，出现固相堵塞、水敏、微粒运移、结垢、使用后，出现固相堵塞、水敏、微粒运移、结垢、水锁等问题，对储集层造成严重的伤害，影响了油水锁等问题，对储集层造成严重的伤害，影响了油田的开发效果。田的开发效果。目前存在的主要问题目前存在的主要问题一是一是二是二是 完井工艺缺乏针对性。目前在选择完井方式时，完井工艺缺乏针对性。目前在选择完井方式时，设计的参数缺乏针对性，没有针对不同井层的个性设计的参数缺乏针对性，没有针对不同井层的个性化设计系统，射孔工艺的优选和设计难度越来越大，化设计系统，射
44、孔工艺的优选和设计难度越来越大，严重影响了新井产能的发挥。严重影响了新井产能的发挥。目前存在的主要问题目前存在的主要问题 在注水工艺技术上，随着油田开发规模的不断扩大，在注水工艺技术上，随着油田开发规模的不断扩大，注水井数逐年增加，而目前油田大量应用的仍然是注水井数逐年增加，而目前油田大量应用的仍然是665665偏心配水。偏心配水。我厂注水井常规注水工艺占总注水井数我厂注水井常规注水工艺占总注水井数70% 分层测试调整工作量大，测调效率低。与常规分层测试调整工作量大，测调效率低。与常规偏心注水工艺配套的测试调整工艺，在测试队伍不偏心注水工艺配套的测试调整工艺，在测试队伍不扩大的情况下，只能通过
45、增加工作负荷完成测试工扩大的情况下，只能通过增加工作负荷完成测试工作量。而且普通偏心采用递减法测试误差较大，因作量。而且普通偏心采用递减法测试误差较大，因此，首先必须加快提高测调效率和测试精度新工艺此，首先必须加快提高测调效率和测试精度新工艺的研究与应用。的研究与应用。常规注水工艺存在的主要问题常规注水工艺存在的主要问题一是一是二是二是三是三是四是四是 注入管柱的验封工作针对性不强。目前，无法注入管柱的验封工作针对性不强。目前，无法实现对全厂下入的分注管柱实行口口井验封。统计实现对全厂下入的分注管柱实行口口井验封。统计表明，表明，20022002年的全井验封合格率在年的全井验封合格率在90%9
46、0%左右，也就是左右，也就是说，有说，有10%10%的井存在密封问题，而口口井单独验封不的井存在密封问题，而口口井单独验封不仅造成成本上升，而且费时费力。为此，要以改变仅造成成本上升，而且费时费力。为此，要以改变验封方式为目标。研究测调验封一体化技术，提高验封方式为目标。研究测调验封一体化技术，提高水井生产时率，节约成本。水井生产时率，节约成本。常规注水工艺存在的主要问题常规注水工艺存在的主要问题一是一是二是二是三是三是四是四是 现有分层注水工艺不适合现有分层注水工艺不适合长井段加密调整井的分长井段加密调整井的分段分压注水的要求。随着加密调整井的逐年增多，低段分压注水的要求。随着加密调整井的逐
47、年增多，低渗透、薄差层所占比例也在增多，这些井的射孔井段渗透、薄差层所占比例也在增多，这些井的射孔井段长，一般都在长，一般都在200300m200300m左右，各层系间吸水启动压力左右，各层系间吸水启动压力差异大，破裂压力相差差异大，破裂压力相差23Mpa23Mpa，现有一个压力系统下现有一个压力系统下分层注水工艺已经不适应此类井的分层注水的要求，分层注水工艺已经不适应此类井的分层注水的要求，因此急需开展因此急需开展“分段分压注水工艺技术分段分压注水工艺技术”，以满足油，以满足油田注水需求田注水需求。常规注水工艺存在的主要问题常规注水工艺存在的主要问题一是一是二是二是三是三是四是四是 注水井洗
48、井及不放喷作业问题。目前注水井洗井注水井洗井及不放喷作业问题。目前注水井洗井水主要采用罐车回收或用洗井车洗井，但由于工作量水主要采用罐车回收或用洗井车洗井，但由于工作量较大，难以作到全部回收处理，注水井作业目前还主较大，难以作到全部回收处理，注水井作业目前还主要是敞口作业。应加强洗井液回收装置的研究开发，要是敞口作业。应加强洗井液回收装置的研究开发，研究注水井不压井作业技术，解决环境保护问题。研究注水井不压井作业技术，解决环境保护问题。常规注水工艺存在的主要问题常规注水工艺存在的主要问题一是一是二是二是三是三是四是四是 主要包括两种类型，地面分注工艺和井下分注工艺，主要包括两种类型，地面分注工
49、艺和井下分注工艺，井下分注工艺主要有同心环形降压槽、偏心和螺杆泵三种。井下分注工艺主要有同心环形降压槽、偏心和螺杆泵三种。地面分注技术主要问题是地面建设两条管线、分泵注入，地面分注技术主要问题是地面建设两条管线、分泵注入，地面投资大，利用环空作为配注通道，只能实现两层注入，地面投资大，利用环空作为配注通道，只能实现两层注入，聚合物对套管的腐蚀伤害问题无法确定。井下分注工艺中聚合物对套管的腐蚀伤害问题无法确定。井下分注工艺中以偏心分注为代表，我厂应用自行研制的偏心分注技术已以偏心分注为代表，我厂应用自行研制的偏心分注技术已达到达到9191口井。采油五、四厂也在应用。口井。采油五、四厂也在应用。在
50、聚驱细分工艺上在聚驱细分工艺上一是一是二是二是 注入管柱结垢问题比较普遍。调查一、三、六注入管柱结垢问题比较普遍。调查一、三、六厂，以及我厂注聚井作业情况，管柱存在比较严重厂，以及我厂注聚井作业情况，管柱存在比较严重的垢质沉积物的井，约占的垢质沉积物的井，约占40%40%左右，沉积物主要是左右，沉积物主要是聚合物絮凝物，结垢造成井口注入压力上升，注入聚合物絮凝物，结垢造成井口注入压力上升，注入量下降，在造成测试掉卡等问题。因此应研究量下降，在造成测试掉卡等问题。因此应研究聚驱聚驱注入井清防垢技术以保证正常聚驱注入要求。注入井清防垢技术以保证正常聚驱注入要求。聚驱注入技术存在的主要问题聚驱注入技
