低渗透油田节能降耗中采油工程配套技术的应用分析

摘要：低渗透油田具有油层渗透率和油藏压力低等特殊地质特征，常规采油方法应用于该油田具有一系列难点和局限。对低渗透油田所面临挑战的深刻认识有利于寻找更加高效的开发方式。本次研究的目的是探索采油工程配套技术对低渗透油田的应用效果，尤其是要重视对节能降耗可能产生的影响。通过对先进注采技术，智能采油系统以及节能降耗理念的介绍，论述了如何在降低能耗的前提下对采油过程进行优化，以提高采收率，从而为实现低渗透油田可持续发展提供了技术支撑。

关键词：低渗透；节能降耗；采油工程；配套技术；应用

1.低渗透油田的特殊挑战

低渗透油田渗透率低使原油向地层运移速度异常缓慢。影响低渗透油田渗透率有很多因素，主要有储层孔隙度，岩石渗透性，地层压力和油层黏度。孔隙度和渗透性较差的岩石使原油难以在井下储集，造成整个油藏渗透率下降。地层压力低和油层黏度大也是导致低渗透发生的关键，从而使原油在储层内流动更加困难。油层性质对低渗透油田采油工程有深刻的影响。低渗透油田油层渗透率受限、油井采收效率低下，这就要求采油过程必须采用更先进、更复杂的技术手段。低渗透油田油层抗油流能力强，造成油藏油压降速度加快，提高采收率困难。面对低渗透油田，常规采油技术表现出了一系列适用性难题。如常规垂直井采油方法因不能有效地覆盖大面积低渗透油层而造成采收率不高。常规水平井采油方法尽管比较先进，但是针对低渗透油田这一特殊地质条件，还面临着一些技术制约因素，很难发挥出最大效益。常规采油方法应用于低渗透油田时，常伴有大量能源消耗，对环境造成影响。如常规水平井及多级压裂技术所需大量水，化学药剂及砂岩等配套物质，不仅会加大能源消耗，而且会给水资源带来压力并加重环境负担。总之，由于低渗透油田地质条件的特殊性，对常规采油方法造成一系列适应性难题。这在影响采收率提高的同时，也带来能源消耗、环境影响等挑战，所以有必要采取更先进的采油工程技术来解决上述问题。

2.采油工程配套技术在低渗透油田节能降耗中的应用

2.1提高采收率的机理分析

采用先进注采技术对于低渗透油田提高采收率起着至关重要的作用，其最为突出的作用就是调节油层压力。水平井及多级压裂技术改变井筒几何形状，增大油层有效接触面积使得油层压力分布更均匀，避免常规垂直井超排采造成油层压降。具体地说，水平井引入后，井底向油层采出程度增加，油层流动阻力有效减小。相对于常规垂直井，水平井更能充分利用油层有效渗透区域，使得油井对油层原油吸附更均匀，延缓油层压力衰减。多级压裂技术通过井筒内设置若干裂缝段使得油层压力分布更加均匀，提高油层有效渗透性和采收率。先进注采技术对油层压力分布进行调节，使油井在采油全过程中更平稳地保持一定压力水平，使油藏压降速度下降，采油效果增强。智能采油系统是现代油田开发中的创新产物，它通过实时监测，数据分析，自动控制等技术在油藏管理中发挥着独特的优势，对于提高采收率有着积极的作用。智能采油系统是通过对油田井底压力，油井产能和注水效果等诸多方面进行实时数据采集，从而形成全面，精确的油藏管理信息。对该信息进行实时监测，有利于深入了解油藏的动态变化情况，从而为注采方案的优选提供科学依据。该体系通过深度分析资料，可以预测出油藏变化趋势，然后对注采比例、井口操作等进行调整，实现采收率最大化。二是智能采油系统自动控制能力对提高采收率同样重要。该系统能够根据实时监测数据对注水井及采油井运行状况进行自动调节，以达到最佳油田生产效益。智能采油系统以其全面管理数据、自动控制灵活等特点，使油藏精细化管理成为可能，从而为采收率的提高创造强大的技术支撑。优点是对油藏变化反应更准确，更及时，以达到在确保油田稳定生产的前提下采收率最大化。

2.2降低生产能耗的机理分析

采油工程先进材料及装备的使用情况，直接关系到生产能耗高低。使用高效节能电机、泵浦设备和重量轻、强度高的管道材料是减少输送过程能耗最有效的方法之一。这些材料与装置的引进在降低机械摩擦损失的同时也提高装置传输效率进而降低整体能耗。从电机的角度来看，高效节能型电机相比传统电机转化电能成为机械能的效率更高，减少电能的损耗。另外，采用智能电机控制系统，通过对电机运行状态的自动调节，使得电机能够在各种负荷下都工作在最佳效率点上，进一步提升能源的利用效率。但就管道材料而言，使用轻质高强度材料可以减轻管道自重和减少运输时能耗。同时这类材料更具有耐腐蚀性，降低设备维护频率并进一步提升生产经济效益。节能降耗理念体现于油田生产既是技术手段也是系统性管理理念，核心是尽量减少能源浪费，提高能源利用效率。就油田生产而言，这一思想主要表现为以下几点，一是采用了先进生产工艺与工艺。通过综合优化生产过程、运用高效节能工艺技术可有效降低不必要能源消耗。比如在注水系统方面，通过对注水井布置方式以及注水系统运行方式进行优化，使得注水效果更加显着，降低注水时能耗。二是普及智能化管理系统。应用智能采油系统，不但提高生产自动化水平，而且还能做到准确监控油田生产过程并适时进行调整。该系统对数据进行实时分析，实现井口装置自动优化和注采比例调整，减少人为操作失误和生产过程能源利用效率。最终提倡节能文化。通过节能培训和节能理念宣传等方式，唤起职工节能意识，从而在全油田营造了积极向上的节能文化氛围。职工的参与以及观念上的共鸣，会有效地推动油田生产过程中各种作业更加环保、节能，并最终达到降低生产能耗。从整体上看，先进材料和装备的引进以及节能降耗理念的普及，使油田生产过程中生产能耗得到了有效地降低。这种机理分析反映出一种从技术，管理，文化等方面合力使油田生产更经济，更环保，更可持续的综合战略。

2.3水平井和多级压裂技术的应用

在油田上，引进水平井技术后，井和油层接触范围得到成功拓展。水平井设计应用先进导向技术保证井筒向地层横向延伸。该设计使油井能对油层进行较大规模采出程度高、低渗透油田分布广薄层油藏高效动用。水平井引入后采收率显着提高，井底压力有效下降，油田压降速度减慢。通过水平井应用，成功地突破了常规垂直井开发低渗透油田的限制，达到更有效地开采油藏。在油田，水平井油藏开发普遍采用多级压裂技术。通过水平井井筒内布置多段压裂段有效地增加油层裂缝数量及分布范围，进而改善油层渗透性。该技术设计使油藏内原油更易放散，降低油层抵抗流体流动能力，进一步提高采收率。

多级压裂技术在该油田的成功运用，取得了明显的成效。建立油层裂缝网络，使本来渗透性差的低渗透油层更容易发育。通过对压裂参数及技术手段的持续优化，该油田已顺利实现油藏整体开发并获得较好的经济效益。该油田通过水平井与多级压裂技术综合运用，实现了低渗透油田开发的显著经济生产效益。提高采收率不但使油田产量明显增加，而且使油藏压降推迟，油田生产寿命延长。该成功实例为其他低渗透油田提供了有益的经验和启示，证实了水平井和多级压裂技术在低渗透油田的突出作用。

3.结论

低渗透油田水平井及多级压裂技术的成功实践，给提高采收率，降低能耗等方面带来显著成效。水平井的应用使油井和油层接触面积增大、井底压力下降、油藏压降速度变缓、采收率得到有效改善。多级压裂技术是通过在油层中构建复杂裂缝网络来提高油层渗透性，使油井有一个更顺畅的渠道，从而进一步提高采油效率。节能降耗理念体现到油田生产上，则是一种综合的，系统的管理策略。通过使用先进的材料和设备，普及智能化管理系统和提倡节能文化，油田生产有效降低能源浪费并最大限度提高能源利用效率，同时持续提升采收率。这一思想的践行，不但为油田可持续发展奠定了坚实的基础，而且对其他油田有一定的借鉴意义。采油工程配套技术应用于低渗透油田，特别是水平井，多级压裂技术及智能采油系统等方面，并大力推广节能降耗理念，对低渗透油田可持续开发及生产管理起到强有力的支撑作用。综合运用这几项技术，不但可以提高油田采收率减少能源消耗，而且还可以使得油田生产变得更环保，更经济，更可持续。在今后油田开发过程中要不断深化研究并对配套技术进行持续优化，使其能够满足能源环境的变化，促进油田工程向着更高效，更环保的方向迈进。