原油開采技術(shù)鉆井工程

在油氣田開發(fā)中，有著十分重要的地位，在建設(shè)一個(gè)油氣田中，鉆井工程往往要占總投資的50%以上。一個(gè)油氣田的開發(fā)，往往要打幾百口甚至幾千口或更多的井。對(duì)用于開采、觀察和控制等不同目的的井（如生產(chǎn)井、注入井、觀察井以及專為檢查水洗油效果的檢查井等）有不同的技術(shù)要求。應(yīng)保證鉆出的井對(duì)油氣層的污染最少，固井質(zhì)量高，能經(jīng)受開采幾十年中的各種井下作業(yè)的影響。改進(jìn)鉆井技術(shù)和管理，提高鉆井速度，是降低鉆井成本的關(guān)鍵。

在井筒中應(yīng)用地球物理方法，把鉆過的巖層和油氣藏中的原始狀況和發(fā)生變化的信息，特別是油、氣、水在油藏中分布情況及其變化的信息，通過電纜傳到地面,據(jù)以綜合判斷,確定應(yīng)采取的技術(shù)措施。

石油開采的特點(diǎn)與一般的固體礦藏相比，有三個(gè)顯著特點(diǎn)：①開采的對(duì)象在整個(gè)開采的過程中不斷地流動(dòng)，油藏情況不斷地變化，一切措施必須針對(duì)這種情況來進(jìn)行，因此，油氣田開采的整個(gè)過程是一個(gè)不斷了解、不斷改進(jìn)的過程；②開采者在一般情況下不與礦體直接接觸。油氣的開采，對(duì)油氣藏中情況的了解以及對(duì)油氣藏施加影響進(jìn)行各種措施，都要通過專門的測井來進(jìn)行；③油氣藏的某些特點(diǎn)必須在生產(chǎn)過程中，甚至必須在井?dāng)?shù)較多后才能認(rèn)識(shí)到，因此，在一段時(shí)間內(nèi)勘探和開采階段常?；ハ嘟豢椩谝黄?。

原油開采技術(shù)是指在有石油儲(chǔ)存的地方對(duì)石油進(jìn)行挖掘、提取的行為。在開采石油的過程中，油氣從儲(chǔ)層流入井底，又從井底上升到井口的驅(qū)動(dòng)方式。

是把油、氣在油井中從井底舉升到井口的整個(gè)過程的工藝技術(shù)。油氣的上升可以依靠地層的能量自噴，也可以依靠抽油泵、氣舉等人工增補(bǔ)的能量舉出。各種有效的修井措施，能排除油井經(jīng)常出現(xiàn)的結(jié)蠟、出水、出砂等故障，保證油井正常生產(chǎn)。水力壓裂或酸化等增產(chǎn)措施，能提高因油層滲透率太低，或因鉆井技術(shù)措施不當(dāng)污染、損害油氣層而降低的產(chǎn)能。對(duì)注入井來說，則是提高注入能力。

是在油田上建設(shè)完整的油氣收集、分離、處理、計(jì)量和儲(chǔ)存、輸送的工藝技術(shù)。使井中采出的油、氣、水等混合流體，在礦場進(jìn)行分離和初步處理，獲得盡可能多的油、氣產(chǎn)品。水可回注或加以利用，以防止污染環(huán)境。減少無效損耗。

重原油有兩種開采方法：即豎井蒸汽開采法和水平井冷開采法。

1.豎井蒸汽開采法

最初，曾用豎井冷法開采特重質(zhì)原油，單井產(chǎn)量只有200-400桶/井·天。由于產(chǎn)量低、鉆井密度大，經(jīng)濟(jì)上不可行。于是改用向垂直的豎井中交替注入蒸汽、加熱重油以降低黏度，使其流入井中，然后用泵抽出。這種開采方法的采收率仍然較低(單井產(chǎn)量只有900～1200桶/井·天)，已很少采用。

2.水平井冷開采法(Cold production)

該方法是常采用的重質(zhì)原油開采方法。方法是在油藏內(nèi)鉆水平井，水平長度在1500m之內(nèi)。利用泡沫驅(qū)油機(jī)理，使分散的氣泡滯留在重油中以提高產(chǎn)量。水平井冷開采法開采的單井日產(chǎn)量可達(dá)3000桶/天。雖然冷開采法工藝簡單，生產(chǎn)成本較低，但只適用于開采孔隙度高、滲透性好的油藏。

3.重質(zhì)原油熱采技術(shù)

重質(zhì)原油熱采，是向油層注蒸汽降低原油粘度的開采方法。關(guān)鍵技術(shù)是蒸汽發(fā)生器、井下隔熱管、耐高溫封隔器及伸縮管管柱。經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)，這套設(shè)備的生產(chǎn)已掌握了先期防砂、預(yù)應(yīng)力套管和耐熱水泥固井等適合于熱采的油井完成方法。鏈條式抽油機(jī)與長沖程泵、高強(qiáng)度抽油桿相匹配，形成了適合重油生產(chǎn)的采油機(jī)械。

1、早期的加工技術(shù)

重質(zhì)原油的加工機(jī)理與油砂瀝青基本相同，可以采用脫碳或加氫工藝完成重油輕質(zhì)化和脫除各種雜質(zhì)的過程。受技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的約束，委內(nèi)瑞拉早期的重質(zhì)原油改質(zhì)加工以采用水熱加工(Aquaconversion)和焦化過程為主，采用加氫工藝較少，甚至直接以稀釋原油方式出口。2001年從委內(nèi)瑞拉輸往美國墨西哥灣地區(qū)的第一批(60萬桶)重質(zhì)原油就是用Mesa原油(API=30)作稀釋劑，與Zuata重質(zhì)原油(API=18)調(diào)制成API=16的稀釋原油。

2、水熱轉(zhuǎn)化技術(shù)

Intevel公司在20世紀(jì)80年代末曾與幾家美國公司合作，開發(fā)研究重質(zhì)原油的加工技術(shù)，稱為水熱轉(zhuǎn)化工藝。這種工藝的開發(fā)理念是把蒸汽轉(zhuǎn)化制氫的原理應(yīng)用到減黏裂化過程之中。曾在一套1桶/天的中試裝置上行了水熱轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，表1為水熱轉(zhuǎn)化試驗(yàn)結(jié)果與常規(guī)減黏裂化數(shù)據(jù)的比較。

3、油溶性的雙催化劑系統(tǒng)

為了解決高轉(zhuǎn)化率下的渣油性質(zhì)不穩(wěn)定問題，開發(fā)了一種油溶性的雙催化劑系統(tǒng)，可以在常規(guī)減黏裂化條件下使水轉(zhuǎn)化為氫，當(dāng)發(fā)生可生成瀝青質(zhì)的縮合反應(yīng)時(shí)，氫轉(zhuǎn)移機(jī)理就可以抑制芳烴的縮合反應(yīng)，從而生成性質(zhì)穩(wěn)定的減黏渣油。催化劑系統(tǒng)包括兩種非貴金屬催化劑組分：一種為促進(jìn)水解離為氫、氧自由基的催化劑；另一種為促進(jìn)芳烴自由基加氫以減少縮合反應(yīng)的催化劑?？偟男?yīng)是生成小分子的芳烴、氫自由基和二氧化碳，有效地終止芳烴縮合反應(yīng)。