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1、油田开发中油藏工程技术方法的应用及其发展摘要：油藏工程技术是实现油气田开发方案的重要手段,是决定油田产量高低、采油速度快慢、最终采收率大小、经济效益的优劣等重要问题的关键技术。分析了我国采油工程技术发展的 5 个阶段和各自的工艺技术状况,介绍了与我国油藏相适应的 5 套油藏工程技术方法,指出了采油工程技术今后发展的必然趋势。关键词：油藏工程技术应用发展油藏工程技术发展阶段一、探索、试验阶段(50 年代到 60 年代初)1949 年 9 月 25 日玉门油田获得解放,当时共有生产井 48 口,年产原油 6. 9104t,再加上延长 15 口井和独山子 11 口油井,全国年产原油总计 7. 710
2、4t。1950 年进入第一个五年计划时期,玉门油田被列为全国 156 项重点建设工程项目。一开始油井都靠天然能量开采,压力下降,油井停喷, 1953 年在前苏联专家帮助下编制了老君庙第一个顶部注气、边部注水的开发方案。为砂岩油藏配套开采上述技术打下了一定的基础,成为全国采油工程技术发展的良好开端。二、分层开采工艺配套技术发展阶段(60 年代到 70 年代)陆相砂岩油藏含油层系多、彼此差异大、互相干扰严重,针对这些特点,玉门局和克拉玛依油田对分层注水、分层多管开采进行了探索。60 年代大庆油田根据砂岩油藏多层同时开采的特点,研究开发了一整套以分层注水为中心的采油工艺技术。1、分层注水大庆采用早期
3、内部切割注水保持地层压力开采,采用笼统注水时因注入水沿高渗透层带突进,含水上升快,开采效果差,为此开展了同井分层注水技术。2、分层采油发挥低渗透层的潜力进行自喷井分采,可分单管封隔器、双管分采和油套管分采三种形式。3、分层测试研究发展了对自喷采油井产出剖面和注水井注入剖面进行分层测试、对有杆泵抽油井进行环空测试、油水界面测试及有杆泵井下诊断、无杆泵流压测试等技术。4、分层改造压裂酸化工艺是油田增产的重要措施。二、 发展多种油藏类型采油工艺技术(70 年代到 80 年代)1、复杂断块油藏采油工艺技术根据复杂断块油藏大小不一、形态各异、断层上下盘互相分隔构成独立的开发单元等特点,采用滚动勘探开发方
4、法,注水及油层改造因地制宜,达到少井多产,稀井高产,形成了复杂断块配套的工艺技术。2、碳酸盐岩潜山油藏开采技术潜山油藏以任丘油田为代表,与砂岩油藏完全不同,油气储存在孔隙、裂缝和溶洞中,下部由地层水衬托,成为底水块状油藏。以任丘奥陶系、震旦系油藏为主,初产高、递减快,油田开采中形成了碳酸盐岩高产潜山油藏开采配套技术。3、低渗透油藏采油工艺技术进入 70 年代后,全国先后开发了长庆马岭、大庆朝阳沟等低渗透油藏，形成了低渗透油田采油工艺技术:有细分和限流压裂技术,分层早期注水和提高水质高效注水技术,钻井、完井和作业中保护油层技术,简化地面流程和人工举升及提捞采油技术等,从而使一些边界油藏投入开发,
5、并获得较好的经济效益。4、稠油热力开采技术在 50、60 年代注蒸汽攻关的基础上, 1976 年开始在克拉玛依、辽河、胜利等油田进一步开展了注蒸汽开采稠油攻关, 80 年代在上述油田开展了更大工业规模试验和开采,包括蒸汽吞吐和蒸汽驱等。5、气顶砂岩油藏开采技术以大庆喇嘛甸油田为代表,采用先采油、后采气的程序,在含油区采用早期内切割注水,保持油区和天然气区压力基本平衡,防止天然气窜入油区,做到合理开采。6、高凝油油藏开采技术以河南魏岗、辽河静安堡、沈阳大民屯、大港小集等油田为重点,在原油凝固点大于 40的高凝油藏的原油流变性和井筒温度场研究的基础上,配套形成了以井筒加热为核心、以有杆泵、电潜泵、
6、水力泵为主的人工举升技术和相应的注热水及动态监测技术,并配套了开式水力泵、闭式热水循环、双管掺水等集输流程。7、 常规稠油油藏开采技术胜利孤岛和孤东油田、辽河曙光油田等的开发采用了保持压力注水、大排量提液开采、防砂、堵水调剖等工艺,初步形成了常规稠油油藏冷采配套工艺技术。三、油藏工程新技术重点突破发展阶段(8090 年代)石油天然气集团公司为推动重点技术的发展,在全石油行业成立了完井、压裂酸化、防砂、电潜泵和水力活塞泵 5 个中心,对采油工艺的发展起了很大促进作用。在此期间,水平井开采工艺技术通过“八五” 、 “九五”攻关,取得巨大效益,攻下了水平井完井、射孔、压裂(分段)、酸化、举升、防砂等
7、技术难关,配套了水平井油藏、工艺适应性筛选技术。超深井采油工程技术在西部油区得到发展,超深井人工举升电泵机组采用耐磨、耐压和耐温 145电缆,泵挂深度达到 3200m 以上。酸化压裂解决压裂液携砂性能、高压施工管柱和液氮返排等技术,突破 6000m 大关。四、油藏系统工程形成和发展阶段(19901999 年)为保证集团公司的持续稳定发展, 90 年代以来采油工程技术在完善现有配套技术基础上,进一步形成系统工程,重点研究和发展的有七个方面。1、编制油田开发方案，提高油田整体经济效益。2、编写了中长期采油工程规划和科技发展规划,进一步处理好近期应用技术和基础研究的关系。3、加强研究,进一步改善高(
8、特高)含水老油田“稳油控水” 、注聚合物和三元复合驱,扩大波及体积,提高开采效果,提高最终采收率,提高经济效益。4、对低渗透油田采用小井距、加强注水、简化举升方式和简化地面流程,进一步提高单井产量,实现经济有效开采。5、发展蒸汽吞吐接替技术,扭转稠油开采被动局面。6、完善配套深层酸压、举升、堵水采油工艺技术,保证高速高效开采。7、 减缓套管损坏速度,提高油水井利用率。油藏工程技术方法的应用一、分层注水技术多层油藏注水开发中的一项关键技术就是要提高注入水的波及效率。50 年代克拉玛依油田在调整中对分层注水进行了探索,研究成功的管式活动配水器和支撑式封隔器,在油田分注中发挥了一定的作用。1963
9、年大庆油田采油工艺研究所经过上千次试验,研制成功水力压差式封隔器,70 年代又研制成功活动式偏心配水器,使 1 口井分注 36 个层段分层注水工艺完整配套,并在大庆油田大面积推广应用。80 年代以来,江汉、胜利、大港、华北等油田对深井封隔器和配水器做了相应的研究和发展,为深井分层注水创造了条件,达到每井分注 23 层的基本目标。90 年代大庆油田、河南油田进一步研究成功液压投捞式分层注水管柱,达到了液压投捞一次可测试、调整多层的细分注水的目的。二、人工举升工艺技术根据各类油田在不同开发阶段的需要, 50 年中,我国发展了多种人工举升工艺技术：抽油机有杆泵采油技术（平均符合率达到85%90%,提
10、高了抽油机井的效率和管理水平） ，电动潜油泵采油技术（电动潜油泵采油井数占 4%,但排液量占 21. 7%,已成为油田举升的一项重要技术） ，水力活塞泵采油技术（效率高达 40%60%,在高凝油开采和常规油藏含水低于 60%的情况下应用,取得良好效果） ，地面驱动螺杆泵采油技术（近钢材耗量低,安装简便,适于开采高粘度原油,在出砂量高的井可正常工作） ，气举采油（举升管柱简单,井深和井眼轨迹都不受限制,举升深度可达 3658m）三、压裂、酸化工艺技术压裂、酸化是采油工程的主导工艺技术之一。到 1997 年底全国大约压裂 17 万井次,年增产油量达 200104t 以上,为我国老油田的挖潜和新油田
11、的开发做出了卓越的贡献。我国发展完善了中深井和深井压裂以后, 45006000m 的超深井压裂技术又在塔里木油田的实践中取得成功。相继研究成功和推广应用了限流压裂技术和投球、封隔器、化学暂堵剂选择性压裂技术。水平井限流压裂和化学剂暂堵压裂在大庆和长庆油田取得良好效果。90 年代以来的油田整体压裂技术,从油藏整体出发,开发了压前评估、材料优选、施工监测、实时诊断和压后评估等配套技术,使压裂工作创出了新水平。四、稠油及超稠油开采技术我国 50 年代就在新疆克拉玛依油区发现了浅层稠油,于 6070年代进行蒸汽驱和火烧油层的小井组试验。到 90 年代在我国 12 个盆地中已发现 70 多个稠油油田,地
12、质储量超过 12 亿 m3。80 年代以来稠油的热力开采逐步走向工业化, 1997 年稠油热采产量稳定在1100104t。经过几十年的科技攻关和实践,引进先进技术、设备和自力更生相结合,已形成与国内稠油油藏的特点配套的热采工艺技术。五、水平井开采技术80 年代后期进行的水平井科研攻关,促进了水平井开采技术的发展,取得可喜的成果。初步形成了不同类型油气藏水平井适应性筛选方法、深层特稠油油藏水平井开采技术、砂砾岩稠油油藏水平井开采技术、浅层超稠油水平井开采技术、低渗透油藏水平井开采技术、火山岩裂缝性油藏水平井开采技术和水平井物理模拟与数值模拟技术等 7 套技术,包括油藏地质研究、完井、射孔、测井、举升、防砂增产等主要技术。同时,在侧钻水平井中进行分段酸化,调剖堵水、冲砂技术也在现场试验成功。对水平井成功地进行了限流法压裂和暂堵法分段压裂,取得了施工技术的成功,也取得了油田应用的好效果。
