【正文】 2022年 8月 采油工程技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展簡介 一、采油工程技術(shù)的發(fā)展歷程 二、采油工程技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 三、面臨的采油工藝難題 四、 機采井指標計算方法 二十世紀是名副其實的 “ 石油世紀 ” ， 在整整一個世紀里， 石油吸引著全球視野 ， 激蕩起世界風云， 極大的推動了人類社會發(fā)展的進程。 正是在人們的企盼和關(guān)注之中，石油工業(yè)沿著 “ 技術(shù)與全球化 ” 的主線，走過了發(fā)展壯大的 百年歷程 。 前 言 自 1859年第一口現(xiàn)代油井在美國小鎮(zhèn) “ 梯特斯維爾 ” 鉆成后，即拉開了采油工程技術(shù)發(fā)展的序幕。 二十一世紀將是新的石油世紀，在新世紀里我們必須面對 資源接替 ，環(huán)境保護、控制噸油成本等諸多方面的挑戰(zhàn)。 一、采油工程技術(shù)的發(fā)展歷程 采油工程技術(shù)包括 鉆 井 完 井 注 入 舉 升 油層改造 （一）、世界范圍內(nèi)的采油工程技術(shù)的發(fā)展歷程 發(fā)展歷程 探索、實踐階段 （從 19世紀中葉到 20世紀 20年代 ） 發(fā)展、成熟階段 （從 20世紀 30年代到 60年代 ） 發(fā)展、完善階段 （從 20世紀 70年代到目前 ） 探索、實踐階段 從 19世紀中葉到 20世紀 20年代，這一時期世界范圍的采油工藝技術(shù) 發(fā)展緩慢 ，基本上處于 探索、實踐階段 。 在此階段中美國的采油工藝技術(shù)一直處于領(lǐng)先水平，其標志性的技術(shù)有： 鉆、完井技術(shù) ； 籠統(tǒng)注水技術(shù) ； 小型水力壓裂技術(shù) 。 初步建立了 “ 油氣藏滲流理論的雛型 ” 指導采油工程技術(shù)發(fā)展的理論基礎(chǔ) 為“油氣藏滲流力學” 在現(xiàn)代鉆完井技術(shù)的形成中， “ 古代中國人 ” 功不可沒，應用頓鉆技術(shù)于 1835年在四川地區(qū)鉆成桑海井。 小知識： 石油的 “ 桶 ” 及其來歷 石油被大規(guī)模的開發(fā)利用是 1859年從美國的賓夕法尼亞洲開始的，當時盛裝原油的容器主要是木桶，于是人們在石油的生產(chǎn)和交易中也就以木桶為計量單位。 美制： 1桶 = = = 3 英制： 1桶 = = = 3 國際上規(guī)定以沙特阿拉伯生產(chǎn)的 34176。 API（相對密度為）的輕質(zhì)原油為國際標準原油。 標準中 1桶的重量為： 。（采用的為英制） 此時： 1噸 = ； 1桶 = 發(fā)展、成熟階段 從 20世紀 30年代到 60年代，這一時期在世界范圍內(nèi)的采油工藝技術(shù)迅猛發(fā)展并走向成熟，此階段為發(fā)展、成熟階段。 在此階段中前蘇聯(lián)的采油工藝技術(shù)迅速崛起，與美國的差距大大縮小，甚至在某些方面已走到了美國的前列。 前蘇聯(lián)的代表技術(shù)有： ⑴ 舉升工藝模式初步完善 ；發(fā)明了 抽油機 和 潛油電泵 ⑵ 油田的注水開發(fā)形成工業(yè)化規(guī)模 ； ⑶“油氣藏滲流力學”得以發(fā)展、完善。 常規(guī)舉升工藝技術(shù)得以完善 在 20世紀 30年代前蘇聯(lián)人依據(jù)力學理論中的“ 四連桿 ” 機構(gòu)發(fā)明了 游梁式抽油機 。 （一）、抽油機 抽油機 基本術(shù)語： 異相型游梁式抽油機： 驢頭和曲柄連桿機構(gòu)分別位于支架前后 ， 平衡角不為零的游梁式抽油機 。 懸點載荷： 抽油機驢頭懸點的實際載荷， KN。 額定懸點載荷： 抽油機正常工作允許的最大懸點載荷 ， KN。 光桿最大沖程： 調(diào)整抽油機沖程調(diào)節(jié)機構(gòu) ， 使光桿能獲得的最大位移 ， m。 最高沖次： 動力機輸出軸上裝最大直徑膠帶輪時，抽油機所獲得的沖次， min1。 減速器扭矩： 減速器輸出軸的實際扭矩 ， 。 抽油機 ； ； ； 游梁式抽油機類別 CYJ： 常規(guī)型游梁式抽油機； CYJQ： 前置型游梁式抽油機； CYJY： 異相型游梁式抽油機； Y： 游梁平衡 。 在游梁上加平衡重的平衡方式； B： 曲柄平衡 。 在曲柄上加平衡重的平衡方式； F： 復合平衡 。 同時采用游梁平衡和曲柄平衡的平衡方式； Q： 氣動平衡 。 用氣缸平衡的平衡方式； H： 點嚙合雙圓弧齒形 。 漸開線齒形不標注 。 游梁式抽油機代號 抽油機 型號表示法 例：規(guī)格代號為 8337的常規(guī)型游梁式抽油機，減速器采用點嚙合雙圓弧齒輪，平衡方式為曲柄平衡，型號為CYJ8337HB 抽油機 常規(guī)游梁式抽油機基本參數(shù) 序號抽油機規(guī)格代號額定懸點載荷K N （t f ）光桿最大沖程m減速器額定扭矩K N . m （k g f . m ）1 8 18 18 （ 1800 ）2 8 26 26 （ 2600 ）3 8 3 374 10 3 375 10 3 536 10 53 7 12 53 8 12 73 9 12 73 10 14 7311 14 8912 14 6 89 637 （ 3700 ）53 （ 5300 ）73 （ 7300 ）89 （ 8900 ）80 （ 8 ）140 （ 14 ）120 （ 12 ）100 （ 10 ）常規(guī)舉升工藝技術(shù)得以完善 （二）、 電動潛油離心泵 電動潛油離心泵簡稱電泵 ， 由前蘇聯(lián)人 .艾魯托諾夫先生發(fā)明 ， 1923年電泵被引入美國 ，美國第一臺潛油電泵在洛杉磯問世 。 1926年美國開始在坎隆斯的魯賽爾油田應用潛油電泵抽油 。 我國是從 1964年首先在沈陽機電局開始研制40方 /日潛油電泵的 ， 通過現(xiàn)場試驗 ， 各項技術(shù)指標沒有達到要求 ， 另外由于當時的一些其它原因 ，被迫停止研制 。 1981年天津電機廠首先研制成功200方 /日 800米揚程潛油電泵 。 潛油電泵是井下工作的多級離心泵 ， 同油管一起下入井內(nèi) ， 地面電源通過變壓器 、控制屏 、 接線盒和動力電纜將電能輸送給井下潛油電機 ， 使?jié)撚碗姍C帶動多級離心泵旋轉(zhuǎn) ， 將電能轉(zhuǎn)換為機械能 ， 把油井中的井液舉升到地面 。 電動潛油離心泵 工作原理： 潛油電泵由三大部分七大件組成 : 電動潛油離心泵 井下部分： 包括潛油電機 、 保護器 、 分離器 、 多級離心泵 （ 俗稱井下四大件 ） 。 中間部分： 潛油電纜 （ 分大扁電纜和小扁電纜 ） 。 地面部分： 包括控制屏和變壓器 。 “油氣藏滲流力學”得以發(fā)展、完善 在此階段中，前蘇聯(lián)在莫斯科大學集中了大量的人力、物力，迅速發(fā)展并完善了 “ 油氣藏滲流理論 ” 。 對世界范圍內(nèi)采油工程技術(shù)的發(fā)展功不可沒，具有重要的理論指導意義。 例如：借助于滲流基礎(chǔ)理論，我們就可以確定油田（油井）的增產(chǎn)途徑。 利用平面徑向流的產(chǎn)量公式 ： 來探討出油田（油井）的增產(chǎn)措施（途徑）有那些。 )l n ()(2GRJRJG PPkhQ?? ??RPQGRJRJGkhPP ?????)l n (2)(??將公式變形： “油氣藏滲流力學”得以發(fā)展、完善 RPQGRJRJGkhPP ?????)l n (2)(??⑵ 減小 R ⑴ 增大 ΔP 增大 PG（ 注水 、 注氣等 ） 減小 PJ（ 進行強采 ） 減小 μ （ 注熱水等 ） 有限的增大 K（ 酸化 、 壓裂 ） 減小 （ 打加密井 ） JGRRLn⑴ 在增大△ P（生產(chǎn)壓差）理論的指導下 ①發(fā)展了二次采油工藝技術(shù)，即：人工為地層補充能量技術(shù)。代表為：注水技術(shù)；注氣技術(shù)。 ②發(fā)展了強制降低流壓（強采）工藝技術(shù)，即：人工舉升技術(shù)。代表為：機械采油技術(shù)（含有桿泵、無桿泵采油技術(shù)和氣舉技術(shù)等）。 “油氣藏滲流力學”得以發(fā)展、完善 ⑵ 在減小 R（地層的滲流阻力）理論的指導下 ①發(fā)展了減小 μ （采出液粘度）工藝技術(shù)，即：高溫降粘和化學降粘技術(shù)。代表為：注高溫水技術(shù)；蒸汽吞吐技術(shù)；火燒油層技術(shù)；注入化學助劑技術(shù)（在引入增大波及體積等理論后發(fā)展為三次采油技術(shù)）。 ②發(fā)展了有限的增大 K（地層的滲透率）或滲濾面積工藝技術(shù)，代表為：酸化工藝技術(shù)；水力壓裂工藝技術(shù)；水平井工藝技術(shù)；多井底分支井工藝技術(shù)；超完善的完井工藝技術(shù)等。 ③發(fā)展了減小 即：打加密井工藝技術(shù)。 JGRRLn發(fā)展、完善階段 從 20世紀 70年代到現(xiàn)在，這一時期世界范圍內(nèi)的采油工藝技術(shù)更加成熟并逐步得以完善，此階段為發(fā)展、完善階段。 在次階段中中國的采油工藝技術(shù)迅猛崛起，以分采、分注；工業(yè)化三次采油為代表的工藝技術(shù)已步入了世界先進行列。 在此階段中代表性的采油工藝技術(shù)有： ⑴鉆、完井工藝技術(shù)日趨完善 ⑵舉升工藝的配套技術(shù)發(fā)展迅猛 ⑶高含水后期的 “ 穩(wěn)油控水 ” 技術(shù)日漸成熟 ⑷工業(yè)化三次采油工藝技術(shù)開始崛起。 鉆、完井工藝技術(shù)日趨完善 現(xiàn)代鉆井工藝技術(shù)的標志為：多井底的分支井；單井底的斜井、水平井等。 單井底的井分類：按在目