什么是采油系统现状及趋势课程论文

来源:论文 时间:2016-07-26 11:19:05 阅读:

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什么是采油系统现状及趋势课程论文(一)
三次采油技术的现状及发展趋势

三次采油技术的现状及发展趋势

由于采用三次采油方法能大大提高采收率,增加的可采储量相当于全国目前剩余储量56%,若把这种潜力挖掘出来,相当于我国的可采储量增加一倍以上。为此,发展三次采油是我国石油开采的必经之路。

一、三次采油方法分类

三次采油方法很多,根据不同油层开采的特点,前世界广泛使用的主要有四类,即化学法、气驱、热力和微生物采油。

1.化学法

使用化学方法进行三次采油亦可分为很多类, 主要为以下几种:

1.1碱驱

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碱驱油的原理是使用碱与原油中的石油酸发生反应生成表面活性剂,改变油水界面张力,从而达到驱油的目的。碱驱油技术是三次采油中应用较早的方法,但在碱驱油后期含油量很低,油相不连续,油珠被滞留成为碱驱残余油,不易开采,并且使用碱的同时对地层破坏很大。由于其采油缺陷,因此不能形成规模。

1.2聚合物驱

聚合物驱油技术是一种经济有效的提高原油采收率的方法,其主要驱油剂是聚合物,它通过提高水的波及系数来提高采油采收率。但聚合物溶液通常为假塑性流体,粘度随剪切速率的变化而变化,且有可能堵塞地层孔道,因此在很多油田聚合物驱油技术并不适用。

1.3复合驱油法

多种驱油方法的组合是由于各种驱油法,都有各自的优缺点,很难完全满足不同环境下油层的驱油。因此近年来,提出了各种驱油法组合的新型采油技术,有二元复合驱和三元复合驱。其中三元复合驱技术由于引入了廉价的碱替代以往昂贵的表面活性剂, 既减少了活性剂的用量,又降低了表面活性剂和聚合物的吸附滞留损耗,大幅度降低油水界面张力,提高波及系数和驱油效率。

2.混相法

混相法是将一种流体注入油层,在一定的温度压力下,通过复杂的相变关系与油藏中的石油形成一个混相区段, 混相驱在提高采收率的方法中, 具有很大的吸引力, 因为它可以使排驱剂所到之处的油百分之百的采出。当这种技术与提高波及系数的技术结合起来时,实际油层的采收率就有可能达到90% 以上。

什么是采油系统现状及趋势课程论文(二)
采油信息化建设的现状与发展

采油信息化建设的现状与发展

1 绪论

1.1 企业信息化概述

信息化已成为21世纪人类社会不可抗拒的必然选择,成为国民经济与社会发展的强大推动力。在我国“十五”计划纲要中,“以信息化带动工业化”成为国家发展经济、调整产业结构、提升企业竞争力的基本策略。随着国家对企业信息化建设支持力度的不断加大,石油行业信息化的重要性已被各大油田所接受。虽然我国石油企业实施大规模信息化建设的时间还不是很长自身经验也不是很丰富,加之我国进入WTO后目前经济体制正处于转型期,企业面临改革与发展的双重任务,所以在油田信息化方面还存在一些困难和问题。但是,各大油田都在信息化建设方面进行积极有益的探索,取得了一定的成绩,目前石油信息化呈现出蓬勃发展的良好势头。

企业信息化工程不同于一般的工程项目,它除了需要一定的投资和大批高素质的信息化人才之外,更需要做好扎实的基础性工作。这些基础性工作包括:1)企业的标准化工作;2)各种严格的程序和规范;3)行之有效的管理机制和激励机制;4)有计划、有步骤的人才培训和教育;5)业务流程的重组和优化。 企业信息化的系统结构如下图所示:

图1.1企业信息化的系统结构

可以看出,石油信息化的核心是企业的信息系统,它包括应用系统、计算机硬件、系统软件、网络数据库等部分。信息系统应为企业的战略发展规划提供支持,因此,信息系统的规划和建设应与企业的战略发展规划相一致。支持信息系统集成和优化运行的是企业的总体数据模型,它规定了数据的存取方式、存放地点、使用方式和数据的共享方式。信息系统与外部环境(供应商、配套商、零售商、用户、维修点、上级部门等)有着频繁的信息交换,在信息化社会更是如此。因此,在设计系统结构时,应充分考虑到对外交流的方便性、快捷性和数据的准确性。

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1.2 国内外研究和发展现状及趋势

1.2.1 国外企业信息化研究和发展现状

信息产业已经成为发达国家的朝阳产业。全球55个信息技术领先的国家,每年投入信息技术的资金占全球信息技术投入的99%。美国经济20世纪90年代以来之所以获得多年持续增长,其中一个重要原因就是信息技术及其相关产业的高速发展,具体体现为企业信息化水平的迅速提高和信息技术应用的迅速普及。如美国通用电气公司(GE)把电子商务作为新的经济增长点,运用网络技术去创造信息密集型而不是资本密集型的新业务,也就是利用现存有形资产提供基于网络的新服务。现在,客户通过特约零售商的网址或店内网点定购家电,GE就能将家电送到消费者手中。家居商场所售GE产品中约有62%是通过这种方式成交的。

GE从互联网中获利的新业务的增长幅度高过其总利润的增长。当前,信息化的发展程度已经成为衡量一个国家和地区国际竞争力、现代化程度、综合国力和经济成长能力的重要标志。它对全球范围的经济、政治、军事、文化以及意识形态产生着越来越广泛和深刻的影响,导致了经济增长方式、经济体制、政府职能等各方面的重大变革,使人类文明和社会发展走向新的高度。信息化有力地推动了世界经济的增长。

1.2.2 国内企业信息化研究和发展现状

我国企业信息化发展同发达国家相比还有很大的差距。从发展进程来看,我国企业信息化起步较晚,目前在整体的基础建设实施程度和应用层次方面都较发达国家要低。就拿我国的大公司大集团来说,如果同世界一流企业相比,企业信息化的差距可能要落后10-20年。另外,在企业的重视程度和信息化投入方面,我国企业同国外发达企业相比也有很大的差距。

尽管我们基础比较差,起步比较晚,但在企业信息化建设方面还是做了不少

工作。 “信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。”随着国家对企业信息化建设支持力度的不断加大,企业信息化的重要性已逐步被企业所接受。20世纪90年代,我国涌现了一批成功的企业信息化典型,如联想、海尔、春兰等国家重点企业的信息化成效都比较明显。许多企业由于自身发展的需求以及市场竞争的需要,开始积极进行信息化建设并取得了较好的效果。而且鉴于信息化建设规划的重要意义,根据我国信息化建设“统筹规划、国家主导、统一标准、联合建设、互联互通、资源共享”的24字方针, 油田制定了各自企业的信息化发展战略和总体规划,并在信息化建设方面发挥了较好的作用。

随着企业信息化的应用范围、层次和技术水平的不断扩大和提高,企业信息化也增加了许多新的内容。如电子商务、供应链管理、客户关系管理、大规模定制、网络化设计与制造等等。

1.2.3 国内企业信息化发展战略研究和发展现状

企业信息化战略是企业发展战略中的重要组成部分,因为我国企业往往面临资金少、技术人才缺乏、竞争能力相对较弱等现实问题,所以在充分认识我国企业信息化的现实状况,寻求适合中国国情的企业信息化发展战略和实施措施,对企业信息化建设具有十分现实的意义。

企业信息化是一项长期任务,也是一项复杂的系统工程,必须“解放思想、实事求是”,明确指导思想,从实际出发,确定发展战略。我国的企业随着体制转轨,市场化的压力增大,在信息化建设的意识上有了很大的转变,对信息化发展战略的认识也有了较大的提高。企业由于所处的行业及历史背景各不相同,在信息化建设过程中的需求也不一样,这就需要“量身定制”,很多企业已经意识到了这一点,并为企业制定出切合实际的发展战略目标。

在信息化及其发展战略研究方面,国内已有不少专家学者进行了研究。许多专家根据自身的研究工作以及参考国内外信息化的发展,著书立说,给企业、院校以及IT公司的有关人员提供了指导,促进了信息化发展战略研究的科学化、规范化,但是,由于国内企业信息化工作尚处于初级阶段、企业对信息化发展战略重要性的认识尚不深刻等因素的限制,目前企业信息化发展战略研究工作还有待于进一步发展完善。【什么是采油系统现状及趋势课程论文】

1.2.4 国内企业信息化的发展趋势【什么是采油系统现状及趋势课程论文】

我国的企业信息化经过多年的发展和努力,已经取得阶段性成果。随着企业对信息化建设重视程度的逐步提高,对信息化概念及应用的逐步深入和成熟,我国企业的信息化建设正在从大型企业为主向中小企业方向发展,从局部信息化向

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全局信息化发展,从“重硬轻软”向“软硬件并重”的方向发展。

我国企业信息化的主体原来是国有大中型企业,现在中小企业逐渐成为企业信息化的主角,并且在以后的发展中将会扮演越来越重要的角色,中小型企业、民营企业与三资企业间的信息化差距也将逐渐缩小。

从企业内部来看,企业信息化应用将从基础系统应用向综合系统应用过渡,将在局部信息化的基础上实现全局信息化。随着企业对信息化的理解逐步深入,企业将不只关注一些基础系统应用,而是更加注重提高企业的整体信息化水平,在企业研发、生产、管理和物流的各个环节充分运用信息技术,并注意各子系统之间的信息集成。

从企业信息化的资金投入来看,我国信息化资金投入正在由“重硬轻软”向“软硬并重”的方向发展。经过20多年的实践和摸索,企业对于企业信息化的理解逐步深入,企业对信息化的投入更加理性,更加注重投资回报。

企业信息化发展的良好的外部环境已初步形成。政策法律环境进一步优化,为企业信息化营造了良好的社会信息化环境,促使其步入良性的循环发展中。

虽然取得了一定的成果,但是从总体上来说,我国企业信息化建设仍处于起步阶段。无论是从信息化发展水平和自身发展的角度来说,还是从企业参与全球竞争的角度来看,我国企业信息化仍然任重道远。随着“西部大开发”战略的实施,西部边远省份的企业信息化建设将逐步推进,这些地区和重点发达地区及东部沿海地区的差距将不断缩小,同时我国中小企业信息化也将全面展开。

2.石油企业信息化建设研究

2.1石油企业特点分析

石油是全球性重要的战略物资,它在国民经济发展中的地位变得越来越重要,所以石油企业的发展也关乎到国计民生。目前国外的石油公司大多已经实现了一体化的数据管理和决策支持信息系统,大大提高了生产效率,有力地支持了公司决策水平,有效地降低了生产成本。如何成功实现国内石油企业的信息化转变,成为目前亟待解决的问题。由于石油企业具有鲜明的行业特点,所以掌握石油企业的特点是进行其信息化战略规划的基础。通过调研,笔者了解到石油企业具有以下几方面的特点:

① 由于石油资源是国家战略资源,运行管理还存在较为浓厚的计划经济色彩,集团控制严格,条块分割比较严重,在财务、人力资源、办公自动化等管理

类系统都采用自上而下相互独立运行的方式,系统之间基本没有联系和沟通,形成大量的信息孤岛,这样一来,企业的信息化规划就在很大程度上受制于上级部门的整体规划,对企业信息化建设造成较大制约。

② 由于我国石油、石化两大业务板块的重组,使石油企业管理方式和运行机制发生了根本性的改变。同时,多年来计划经济条件下潜在的矛盾和问题变得更加尖锐并且显性化,新老矛盾交织在一起,使石油企业形势变得异常严峻,其中以成本控制难度大为核心的几个主要矛盾已经十分突出。就企业信息化的进程来说,我国石油企业与国外石油企业的差距相当大,从企业的内部环境、管理模式到企业的外部环境都有着相当大的距离。

③ 由于石油资源分布的地域特点,石油企业的地理位置普遍比较偏僻,信息交流不畅通,信息化发展相对滞后,石油企业所在区域基本没有国内外较大的IT公司,信息化建设外部环境较差,信息化专业人才的吸引和稳定困难较大。

④ 由于石油企业的生产经营状况普遍较好,企业工资待遇、福利待遇等相对于其他国有企业具有较明显的优势,造成企业领导容易形成“求稳怕变,小富即安”的思想,对企业信息化建设的态度不积极,企业信息化建设难于得到领导的有力支持。

⑤ 由于受国际经济形势动荡和国内经济环境变化的影响,石油企业的生存发展环境发生了许多深刻变化。一方面国际油价波动频繁,另一方面我国又面临石油严重短缺的局面。因此,石油企业必须同时顾及国家石油安全与自身经营两个方面,给企业的战略性调整造成了矛盾。分析国内外信息化的发展形势,我们既面临着良好的发展机遇和有利条件,又面临着紧迫的挑战和不利因素。如果我们能够牢牢地把握信息化这个千载难逢的机遇,就可以化解矛盾,实现企业跨越式的发展。

⑥ 有些石油企业处于边疆少数民族地区,企业需要考虑民族关系问题,还要承担一定的社会责任,社会负担较重,也不利于企业信息化的发展。

2.2 一般石油企业的业务流程

石油企业分为上游、中游和下游,上游从事的业务包括原油、天然气的勘探、开发,中游主要是油气的存储与运输,下游则涵盖炼油、化工、天然气加工等流程型业务及加油站零售等产品配送、销售型业务。一般业务流程如图2.1:

什么是采油系统现状及趋势课程论文(三)
石油工程毕业论文---我国采油技术的发展现状及前展望

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大庆石油学院应用技术学院毕业论文

我国采油技术的发展现状及前展望

学科专业: 学生: 指导教师:

油田化学 徐子敬 于彦龙

入学日期: 2007年9月 论文完成日期:2010年4月

我国采油技术的发展现状及前展望

摘 要

本文章综述了我国采油技术的发展现状及前展望。同时对提高采收率技术进行了阐述,并详细介绍了草有技术存在的问题,并对多种采油技术的优势与不足进行多方位立体式对比,得出不同条件下适合的方式方法。指出发展采油技术存在的问题 ,并论述其今后发展方向。 关键词: 采油技术;注水;压裂;微生物采油;

目 录

摘 要 ..................................................... II 目 录 .................................................... III 第1章 概述 ................................................. 1

1.1 采油技术概述 ......................................... 1 1.2 我国采油技术的发展历程 ............................... 2 第2章 我国采油技术的发展现状 ............................... 3

2.1 采油技术的分类 ....................................... 3 2.2 采油技术 ............................................. 3

2.2.1 完井工程技术 ................................... 3 2.2.2 分层注水技术 ................................... 4 2.2.3 人工举升工艺技术 ............................... 4 2.2.4压裂、酸化工艺技术 .............................. 6 2.2.5堵水、调剖工艺技术 .............................. 6 2.2.6 稠油及超稠油开采技术 ........................... 7 2.2.7 多层砂岩油藏“控水稳油”配套技术 ............... 7

第3章 采油技术发展前景展望 ................................. 9

3.1 目前应用采油技术存在的问题 ........................... 9

3.1.1常规采油工艺难以满足目前开发的需求 .............. 9 3.1.2开发后期垢、锈现象日益严重 ..................... 10 3.1.3重复堵水措施效果日益变差 ....................... 10 3.2采油技术发展趋势及方向 .............................. 12

3.2.1复合驱油法 ..................................... 12 3.2.2混相法 ......................................... 12 3.2.3热力采油法 ..................................... 13

3.2.4微生物法 ....................................... 13

第4章 总结 ................................................ 14 参考文献 ................................................... 15 致 谢 ..................................................... 16

第1章 概述

1.1 采油技术概述

采油是油田开采过程中根据开发目标通过生产井和注入井对油藏采取的各项工程技术措施的总称。它所研究的是可经济有效地作用于油藏,以提高油井产量和原油采收率的各项工程技术措施的理论、工程设计方法及实施技术。

采油的任务是通过一系列可作用于油藏的工程技术措施,使油、气畅流入井,井高效率地将其举升到地面进行分离和计量;其目标是经济有效地提高油井和原油采收率。

从系统工程观点出发,采油是油田开采大系统中的一个处于中心地位的重要子系统,与油藏工程和矿场油气集输工程有着紧密的联系。

采油面对的是不同地质条件和动态不断变化的各种类型的油藏,只有根据油藏地质条件和动态变化,正确地选择和实施技术上可行、经济上合理的工程技术方案,才能获得良好的经济效果。要做到这一点,就必须掌握各种工程技术措施的基本原理、计算与工程设计方法的基础上,进行综合对比分析。

我国当前和未来都将面对低渗、稠油等难开发油藏及特高含水期油藏,以及海上和沙漠油田的一系列开采问题。随着油田开采难度的增大,技术要求越来越高,必须运用现代科学技术改造传统开采工艺,以迎接21世纪的挑战。

解决采油过程中某一生产技术问题,有机械、化学和物理等各种不同的方法,这将涉及技术方法的选择,甚至是综合应用问题。

综上所述,采油工程的特点是:在整个开采过程中的地位十分重要;遇到的问题多、难度大、涉及面广;综合性强和针对性强;各项工程技术措施间的相对独立性强。

目前,我国大多数油田已处于高含水、高采出阶段,产量递减较快,水油比上升造成的油气田开采难度越来越大。对油田进行措施配置有利于延长油田稳产年限,降低开采难度,从而提高采油速度及提高最终采

什么是采油系统现状及趋势课程论文(四)
采油工艺配套技术的发展方向

  摘 要:目前胜坨油田已经进入特高含水期,经过了注水开发和化学驱油等系列措施,但当前平均采收率仍然较低,约有三分之二的石油受各种限制开采困难。随着油田开发的不断扩大,以及科学技术的迅猛发展,国内外采油技术也得到了长足的发展,产生以及优化了许多针对各类型油气田的采油新理论、新技术,本文就其中几种技术加以介绍。

  关键词:采油工艺;新技术;发展
  中图分类号:TE355
  前 言
  随着油田开发的深入,油水分布关系日益复杂,剩余油多数存在于复杂、隐蔽环境中,在有限资源条件下,新的储量发现越来越困难,各种条件的限制使其无法达到预期的开采效果。只有不断提高、创新采油技术,才能提高油田产量,才能提高采油效率,才能从根本上解决这一问题。然而开采不单单是一门普通技术,而是由涉及面广的由各种复杂学科诸如电子、机械、热工、化工、计算机等多方位理论知识相交织渗透的结果。
  胜坨油田位于东营凹陷陈家庄凸起的南坡,是典型的大型整装油田,含油面积84.83Km2,动用石油地质储量45802×104t,可采储量18538×104t,采收率40.5%。胜坨油田自1964年投入试采至今经历了四个开发阶段:低含水开发阶段、中含水开发阶段、高含水开发阶段、特高含水开发阶段。目前已进入特高含水阶段,探索新的开发阶段适应的采油工艺技术,对提高采收率和储量动用率有重大战略意义。
  1 采油技术的发展历程
  采油工程技术历经5个阶段。探索、试验阶段:此阶段以注水开发为代表,探究出了诸如油田堵水实验、油层水力压裂实验、人工举升实验、注蒸汽吞吐开采实验等一系列采油实验,为我国石油开采工作打下良好基础,打开了全国采油工程技术发展的历史大门。分层开采工艺配套技术发展阶段:即根据陆相砂岩油藏含油层系多、各油层情况迥异且互相干扰严重的特点,探究出的一套以分层注水为中心的采油工艺技术。发展多种油藏类型采油工艺技术:随着不同类型的油田的发现及开采,逐步研究形成了适用于各类型油田的采油技术,如复杂断块油藏采油工艺技术、高凝油油藏开采技术、低渗透油藏采油工艺技术等。采油工程新技术重点突破发展阶段:随着石油生产迅猛的成长与发展,其致力于采油技术的研究与创新,成立了完井、压裂酸化、防砂、电潜泵和水力活塞泵5 个中心,极大程度上促进采油技术的发展。采油系统工程形成和发展阶段:即当前所处的阶段,在不断完善采油系统工程技术。
  2 当前较为有活力的采油新技术
  2.1 微生物采油技术
  微生物采油技术是指利用微生物的酵解等有益作用提高采油采收率的一种新技术,其主要原理是将相关微生物直接输送到地下油层,让其利用油层中物质进行代谢繁殖等生理活动,而其活动作用及其产物则使油层中物质产生变化,即改变原油固有的物理、化学特性等,如原油流动性质的改变,从而大大提高原油的开采效率。微生物采油技术具有许多优点:生产成本比低;施工流程简单、生产操作简易,生产方式多样且受控;可进行可持续循环生产利用;采油率高等。近年来由于微生物采油技术较其他采油技术相比,存在许多其他技术无法比拟的优势之处,并凭借着自身的特点,已成为一项迅速发展的采油技术,并受到广泛的欢迎。然而,微生物采油技术在运用中仍受诸多因素的限制,所以要进一步深入探究该项技术的深层次奥秘,使其克服种种不利因素将自身功能发挥到极致,从而实现我国石油开采进程的新突破,为我国社会的经济社会的稳定繁荣发展提供能源保证。
  2.2 CO2驱油技术
  CO2 驱油技术是利用CO2 溶解于原油中并与其中物质发生作用,改变其物理化学特性,如加剧其膨胀、降低黏度、降低油水界面张力、改善流动性和渗透率、萃取和汽化原油中轻质烃和形成内部溶解气驱等,从而提高石油开采率的采油技术。其可分为混相驱和非混相驱两种驱油方式,CO2 混相驱适用于小规模的采油,应用范围较广,CO2 非混相驱则适用于整个油田,可注入大量CO2,混相驱替在采油成效要好于非混相;注入方式可分为水与气交替注入和重力稳定注入。CO2 驱油技术的运用有效解决了低渗透油藏采油长期面临的一系列问题,如由于渗透率较低以及水敏性黏土矿物过多造成的注水后膨胀使孔隙阻塞,以致注水无效、不能注水的现象。所以CO2 采油技术广泛的运用于油田开采中,并取得良好的效果。而其在适用推广的过程中也受到诸多条件因素的限制,如CO2 资源的获得、输送以及突进问题,相关设备的腐蚀损耗问题,以及生产环境的安全环保问题等。这些都是今后该技术不断改进提高需要研究的重点。
  2.3 振动采油技术
  振动采油技术是指从根本上利用机械振动所产生的力的作用进行石油开采的一种物理采油技术,其涉及面较为广泛。当前的振动采油技术主要包括三大类,即人工地面振动技术、水力振荡技术以及电脉冲技术。其中,人工地面振动技术是利用低频波改善油层中流体物性及地层渗流条件,这需要在地面安装大功率的振动装置。水力振荡技术是施压力振荡脉冲于油层并解除地层污染,这要求在井下安设水力振动装置。而电脉冲技术则是利用相关振动设备产生的高压脉冲波作用于近井地层,使得岩层产生微细的破裂移动,从而增强近井油层的渗透性。
  2.4 微波采油技术
  目前设计的微波采油方法有三种:a.地面加热法,通过地面微波加热处理装置,对注入地层的水或水蒸气加热,此方法优点是不用改变现有井口设备,不需动管柱,施工方便。b.井下加热法。将微波源直接放入井下,使地层温度升高。c.多底井地层微波加热。该方法
  具有最佳的作用效果和作用效率。微波沿竖井段向下传到多连通器中的功分器,并与开窗侧钻的水平井内的天线相连通,微波能力通过水平天线向地层辐射。在这种结构中,由于在同一油层中可以钻探多条水平井,因此可以有效地提高微波辐射的作用效果。这种结构的有效作用半径和效果决定于开窗侧钻的水平井的个数和沿水平方向延伸的距离。
  2.5 磁处理技术
  为有效地保护石油资源,避免和减少油层污染,提供了一种新方法。磁处理技术是利用磁场对原油及驱替液的物理、化学性质的影响,可使经磁场处理后的流体物性发生变化,产生降粘、降凝、防蜡、增注等作用。从手段上看,磁场的建立有两种基本方式,一种是通过电磁铁建立磁场,另一种是利用永磁体建立磁场。磁处理技术的应用范围十分广泛,主要包括以下几个方面:油井磁防蜡技术,用于解决油井结蜡问题,延长热洗周期,节约清防蜡成本;磁减阻输油技术,解决了高粘原油地面集输困难的问题,达到节能降耗的目的;增磁注技术,对水井注入水进行磁处理,降低注入压力,提高吸水指标和水驱油效果。
  3 结语
  随着科学技术的不断发展,全球采油技术正在不断提高,我国的采油工程技术要想紧跟国际步伐,就要继续提高技术水平与发掘发展潜力,这就要求石油开采相关人员应致力于石油开采技术的研究,充分利用现代科学技术成果,使得采油技术在不断发展与施用过程中实现石油开采的高效性、合理性,并且满足社会生产对于能源物质的需求。然而这项任务是困难而艰巨的,如何更快更好、更圆满的实现我国石油开采的新任务。新目标,还需我们不断地思考、探究与实践。__
  [参考文献]
  [1] 杨志钢.三次采油技术及进展[J].化工进展,2011.
  [2] 张德平.CO2 驱采油技术研究与应用现状[J].科技导报,2011.
  [3] 油气开采尖端技术有待突破[J].油气地球物理,2011.
  [4] 何生厚,张琪.油气开采工程[M].北京:中国石化出版社,2003

什么是采油系统现状及趋势课程论文(五)
深海海洋工程装备技术发展现状与趋势研究

  【摘要】随着全人类科技与经济的飞速发展,世界各国对各种天然资源的需求日渐旺盛。地球陆地天然资源的有限性,趋使人们往深海寻找人类需要的各种天然资源,如石油、天然气等重要工业能源;这些能源在我国工业、农业生产以及军事方面和人民生活中都有着极为广泛的运用。本文对海洋油气钻采平台以及海洋油气储存设施等工程装备的现状进行了介绍分析;以海洋工程装备技术中的半潜式平台、张力腿平台、立柱式平台等技术为切入点,对海洋工程装备技术未来发展趋势做了相应的研究。

  【关键词】海洋工程、深海装备技术、海洋装备系统
  1. 海洋深海工程装备技术发展水平的现状概述
  海洋工程是一个复杂又庞大的科技工程项目,其需要先进的技术,和针对海洋开采的工程设备,主要包括:海洋石油天然气钻井开采采平台、海洋石油天然气储存装备设施、海洋钻井船。
  在陆地油气资源有限,人类对石油和天然气的需求又不断攀升的矛盾中,海洋深海钻井开采平台是海洋油气开采的基础设施保障;在广博的大海上,天气变化快,风浪和海流等因素对海上钻井平台造成一定的安全威胁,为有效避免这些潜在的危险,就需要在不同的自然条件下采用不同的钻井平台。目前海洋深海钻井开采平台主要分为固定式平台和移动式平台。其中固定式平台包括重力式平台和桩式平台(导管架式);移动式平台包括了浮式平台、座底式平台、顺应式平台。海上钻采平台不仅要保证正常的油气钻采工作,还需要提供给钻采人员日常生活的平台。
  海上油气短期储存设备FPSO(浮式生产储油卸油轮),其用油轮和驳船改装或者完全新建而成,设备主要功能是采油和储油。
  2.海洋工程装备技术未来发展趋势
  近年,随着海洋科技的发展,各类新型的平台也不断涌现出来,这里主要探讨一下三种不同的海上钻采平台技术。
  2.1半潜式平台技术发展简述
  半潜式钻井平台这种作业平台采用锚泊定位或者动力定位,作业时处于半潜状态,通常用于作业水深60-3050米的海洋区域,但是随着科学技术技的不断革新和进步,深海作业的水深越来越深。此种海洋钻采平台深受世界各国欢迎,占全球已有钻采平台的六分之一,其对科学技术水平要求高,造价也较高;其优点是海上抗风能力达到100-120kn,可抵御16-32米的海浪;甲板的面积大、可达8千吨的物体载重量;适应深水作业;钻井能力强,通常可达六千至一万米;除了这些基础的硬件设施,其多种作业功能和良好的移动性、全天候的工作能力等优点都使之成为最受欢迎钻采平台的推手。
  目前半潜式钻井平台技术已经发展到最新的第六代,其建造年代为21世纪初,深海作业水深范围可达2550-3600米,钻井深度大于9144米;第六代半潜式钻井平台船体结构较之前的更为优化,在重量上有所减轻,方便移动,平台的可变载荷能力提升。全自动化控制的钻井操作系统和甲板操作系统充分适应了深海作业极端恶劣的环境。
  2.2张力腿式平台技术发展简述
  张力腿式平台技术其主要用途是钻井和生产;张力腿式平台技术的优点是稳定性比较好、移动灵活度高、适应深水作业。有平台、立柱、下浮体等结构构成是与半潜式钻井平台的相似之处;同样他也采用锚泊定位。但是其区别在于张力腿平台锚泊定位的锚链是悬垂曲线。
  张力腿式平台技术1984年使用于欧洲北海地区,目前最大工作水深为1432米,其并不适用于大于1500米的水深海域。
  2.3浮式钻井船技术发展简述
  浮式钻井船设备能在海面上钻井和移位,属于移动式的海上钻井设备。钻井船在海上作业移动方便、机动性最好,但是钻井采油气的能力相对较差。
  钻井船作业时和半潜式平台一样浮在水面。井架大多设置在船体的中部,这样可以最大限度的减少船体摇荡对钻井工作的影响;如果在海中垂荡过大,会导致钻井工作被迫停止,减低了钻采效率,增加海上作业时间。大多钻井船都具有自己航行能力,没有自己航行能力的叫做“钻井驳”。他们均可以在三千米以上的超深水海域进行探查,可以帮助采油人员掌握海底油气储量状况、位置等。
  因为浮式钻井船容易受风浪影响,稳定性不好,所以通常会擦去以下技术措施减少其弊端。第一,摇水舱设置减少以减轻开采过程中船的摇摆。第二,在船中部安设井架或者圆筒,其下用锚链与海底链接,钻井船可以围绕其旋转,减少钻井船的摇摆和位移。第三,安装水下器具以适应钻井船的摇摆。第四,安装动力定位系统,提高钻井船性能,在一定条件下保持船的固定性。
  3.海洋开采工程未来发展趋势
  3.1向深海扩张开采是未来趋势
  近年来,全球天然资源紧缺,然而世界各国都纷纷将取得石油、天然气等资源的焦点转移到海上,尤其是许多未知的深海海域。未来海洋钻采作业向未知的深海海域转移是势在必行的趋势,在未知深海进行石油、天然气等资源的勘探工作将是未来海上作业迈出去的第一步。未知深海海域所蕴藏的能源,需要更为先进的技术做支撑去勘探。中国在海上有300万平方公里的海域,其丰富的天然资源等我们去开采,但是我国目前的钻井技术还需要提高,钻采模式要环保可持续发展。
  3.2深海海洋工程装备技术探索和研发
  我国科学技术不断创新,在海洋石油、天然气等天然能源的开采领域也不断的进行尝试和革新;但是,近年来我国地区性的天气异常,加之全球气候变暖越来越严重,部分地区环境堪忧,这些自然信号是给我们的警钟;这要求我们在开采油气时,需要更多的注重可持续发展,不能一味开采,断了子孙后代的后路。
  良好的海洋深海开采技术是保护海洋环境和海洋能源可持续开采的保障与前提。中国的深水石油开采起步较晚,从最初只能在浅滩不超过400米的海域进行开采,到中南海500-2000米的海域,再由半潜式海洋开采平台技术的不断革新,我们可以尝试超深水海域(>3000M)的油气开采工作,这些都离不开技术的进步;因此,我们虽然起步晚,但是技术进步却很快,这个时候,更应该要结合环保的理念,尽快设计建设处既环保又有效率的海上开采平台,造福中国。
  总之,从海洋深海钻井开采平台装备技术发展的现状来看,应继续提升海洋深海开采平台的优势部分,克服短板;把焦点放在海洋深海钻井开采平台的技术进步和建设速度上来。把资源和焦点放在需要高科技支撑的半潜式平台的研究和开发上。发挥其现有的稳定性好,运动灵活,全天候工作能力等功能优势,加大技术开发的投入,加大海洋深海钻井开采人才的选拨。为中国海上能源开发做出质的贡献,拔高中国海洋深海钻井技术领域的研究,将研究结果运用到实际的深海开采过程中去。
  参考文献:
  [1]高艳波,李慧青,柴玉萍,麻常雷. 深海高技术发展现状及趋势[J]. 海洋技术,2010,03:119-124.
  [2]王颖,韩光,张英香. 深海海洋工程装备技术发展现状及趋势[J]. 舰船科学技术,2010,10:108-113+124.
  [3]杜利楠. 我国海洋工程装备制造业的发展潜力研究[D].大连海事大学,2012.

什么是采油系统现状及趋势课程论文(六)
电潜泵系统效率因素分析与调整治理

  摘 要:油田进入高含水期,电潜泵举升扬程高,排量调节范围广,对于降低油井动液面,减小对油层的回压、放大生产压差、强化高、中渗透地层、解放低渗地层、提高采油速度等十分有效,得到比较广泛的应用。如何全面掌握电潜泵井的工况、挖掘油井潜力、保证设备有效工作、提高系统效率就显得非常重要。本文针对电潜泵采油井耗电量高、系统效率低的问题, 从电潜泵井产液量、动液面、配套电机功率、电泵扬程、下泵深度等参数入手, 研究了电泵井系统各部分功率损失和系统效率问题, 并应用电潜泵采油系统优化设计及现场推广应用, 系统效率提高了15.2%,取得明显效果。

  关键词:电潜泵;采油功率;系统效率;优化设计
  埕岛油田馆上段属河流相砂岩油藏,纵向层多、层薄,平面上砂体横向变化大,原油属常规稠油。因转注时间较晚,地层压力下降较大,全区采油速度低,与平台、管线寿命期矛盾突出。因此,埕岛油田必须提高采油速度,实施“强采强注”,在平台、海管寿命期限内最大限度的采出原油。开展电泵井优化设计和采油工艺适应性研究,对埕岛油田后期开发调整具有重要的指导作用和现实意义。
  随着油田开发进入高含水期, 电潜泵采油工艺在高含水期油田得到广泛应用。电潜泵举升扬程高,排量调节范围广,对于降低油井动液面,减小对油层的回压、放大生产压差、强化高、中渗透地层、解放低渗地层、提高采油速度等十分有效。管理简便,泵效相对较高,检泵周期长,经济效益好,特别是对原油粘度低,单井产量高的油井效果十分显著。但这种采油方式电缆设计是一个薄弱环节,井下机组发生故障时检泵时间长,改变生产条件缺乏灵活性,需要经济电源。在含气、砂量较高及井液结垢的井中使用泵效和寿命会大大降低,在斜井中使用也受到井斜角和造斜率的限制。由于电泵井系统效率低、耗电量高,因此如何提高电潜泵采油系统效率, 降低电潜泵采油井耗电量, 使电潜泵在最佳经济区运行, 已成为当前降低电潜泵采油成本的一条重要途径。
  1 电潜泵采油系统效率现状与分析
  可将电潜泵采油系统消耗的总功率分为井下潜油电机输入功率、中间电缆功率损失和地面设备功率损失 3 部分。潜油电机是动力源, 是电潜泵采油系统的主要能耗点, 占总功率的 80%以上。因此, 为便于分析电泵井的井下功率损耗, 将电泵井系统功率划分为 4 个部分: 电潜泵采油系统举升液体所消耗的水功率 ( 即有效功率);油管压头损失功率; 潜油电机本身的功率损失;井下分离器、保护器功率损失。为便于分析电泵井各运行参数与系统效率的关系, 找出提高电泵井采油系统效率和节能降耗的潜力点, 应用所引进的电潜泵采油系统优化设计软件, 对目前生产电泵井进行计算, 平均系统效率只有16.86% , 平均有效功率只有13.491kW, 而平均输入功率高达 80.018kW。系统效率小于 10% 平均系统效率只5.03% ,有效功率只有4.11kW; 系统效率大于30% 小于 40%平均系统效率 34.76% ;系统效率大于 40%采用的是小功率低扬程电泵机组, 平均系统效率高达 45.47% 。因此, 输入功率高和有效功率低是造成电泵井系统效率低的最根本原因。电泵井平均有效扬程 463.7m, 而平均电泵扬程高达1277m, 有效扬程与电泵扬程的差值为813.3m。其中:系统效率低于 10% 的井平均电泵扬程比有效扬程高出 1156.8m, 平均输入功率高达 81 74kW; 系统效率大于 20% 的 10 口, 平均电泵扬程比有效扬程高出 441.1m, 平均输入功率为75.28kW。因此, 电泵扬程远大于有效扬程是造成输入功率高和系统效率低的最关键因素。因此, 合理地匹配电泵扬程, 使电泵扬程等于或略大于有效扬程, 是降低输入功率、提高电潜泵采油系统效率的重要途径。从统计电泵井的有效扬程、有效功率和系统效率曲线来看, 有效扬程大的井, 其有效功率和系统效率也相应的要高。
  因此, 在地层静压一定的情况下, 确定合理的提液量和合理的下泵深度、增加提液量和有效扬程是提高系统效率主要途径。当然, 造成电泵井系统效率低的原因除以上几种主要原因外, 还与井口压力、电机工作电压、动力电缆损失等多种因素有关, 是多种因素相互作用、相互影响的结果。因此, 为提高电潜泵采油系统效率, 降低耗电量, 系统研究各运行参数的相互关系, 优化各运行参数, 建立合理的供排关系是提高电潜泵采油系统效率、节能降耗的根本途径。
  2 提高电潜泵采油系统效率优化设计
  为达到提高电潜泵采油系统效率的目的, 根据提高有效功率和降低输入功率的原则, 编制了电潜泵采油系统优化设计软件, 主要优化设计步骤如下: 根据地层压力、区块开发特点, 确定合理的提液量; 根据确定的目标提液量, 以泵吸入口压力为控制参数, 计算下泵深度; 选择合理的油管内径; 计算举升目标产液量下所需要的有效举升高度和油管压头损失高度, 并确定电泵井在设计井口压力条件下举升目标提液量所需要的有效扬程; 根据举升目标提液量所需要的有效扬程, 在电潜泵系列中优选吻合程度最高的电潜泵扬程; 结合泵特性曲线, 选择合理排量的电潜泵; 计算举升目标提液量所需要的有效功率; 计算所需要的潜油电机功率, 结合井况, 在潜油电机系列中优选吻合程度最高的潜油电机功率。应用所编制的软件对采油厂检泵的电潜泵采油井进行了设计。当设计产量为50 m3/d 时,选择D400 泵,泵效达到51%左右;当设计产量为60 m3/d 时,考虑到产液量的波动性,后期可能会达到80m3/d,会超出D400 泵的合理范围,选择DN675 泵,泵效达到48%左右;当设计产量为80 m3/d 时,选择DN675泵,泵效达到54%左右。其泵效均处于优化区间内。D400 和DN675 的泵特性曲线(见图1.2)。可知,优化后, 平均单井系统效率 35.59% 、泵效47.45% 、日耗电 929.3kWh, 实施后平均单井系统效率 27.77% , 泵效 37.03% , 日耗电 1164.1kWh, 系统效率和泵效分别比优化值低7.82% 和10.4% 。
  图1 D400 泵特性曲线图(频率60 Hz,级数100)
  图2 DN675泵特性曲线图(频率60 Hz,级数100)
  3 电潜泵工艺配套
  针对海上油田电潜泵应用过程中状况和优化配套问题进行分析,提出了解决措施。进一步分析表明,实施电潜泵的综合治理,对电潜泵井优化配套是一个不可缺少的重要环节,电潜泵井优化设计是确保电潜泵井高效生产,机组处于最佳运行状态的重要前提。借鉴陆上油田治理电潜泵井的先进经验,充分利用其配套优化技术,针对浅海油田特殊井况,采取不同的措施,如采用气-液处理器、电潜螺杆泵、测温测压装置等新技术,对于提高电潜泵系统效率,延长检泵周期有着非常积极的意义。■
  参考文献
  1.王峰. 电潜泵故障诊断技术研究现状及发展趋势[J]. 化工管理. 2014(35)

本文来源:http://www.zhuodaoren.com/fanwen297185/

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