“互聯(lián)網(wǎng)+”采油技術(shù)的分析及應(yīng)用

秦建國(中國石油長慶油田分公司第九采油廠羅龐塬作業(yè)區(qū)姬三聯(lián)中心站，寧夏 銀川 750000)

0 引言

目前采油工作中，大部分井仍選用人工的方式來調(diào)配工作中所需的摻稀量，該操作有較高的勞動強(qiáng)度，工作效率不是很高。采油的巡檢環(huán)節(jié)也使用較多的人力并投入一定數(shù)量的物力，但實(shí)際的巡檢成效不高，不少問題不能及時被發(fā)現(xiàn)。同時自動報警的功能也并未完善，延誤處理時機(jī)，在后續(xù)操作記錄中也因人為的不確定因素而產(chǎn)生一定的誤差，費(fèi)時費(fèi)力。物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)下，決策者根據(jù)“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)所提供的大數(shù)據(jù)等，對管理模式和組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，及時對采油技術(shù)做到分析并與“互聯(lián)網(wǎng)+”結(jié)合，優(yōu)化生產(chǎn)流程，提升采油效率。

1 采油技術(shù)的發(fā)展

在20世紀(jì)50年代我國正式開發(fā)了西部的油田后，在實(shí)踐中開始探索一些與我國實(shí)際情況相契合的工程技術(shù)并在20世紀(jì)70年代得到相應(yīng)的完善。20世紀(jì)80年代后，已對新老油田進(jìn)行挖潛，也對特殊油藏做到極為合理地開發(fā)，同時引入國外較為先進(jìn)的技術(shù)加以探索和改進(jìn)，以符合國情和地區(qū)的特點(diǎn)，故出現(xiàn)多層砂巖油藏、常規(guī)稠油油藏等十類不同的油藏開發(fā)的工程技術(shù)。

2 采油技術(shù)的分類

采油技術(shù)主要有以下三類：一次采油，即依托于地層所具有的天然壓力來進(jìn)行采油的辦法；二次采油，是當(dāng)?shù)貙訅毫﹂_始下降后，通過注水的方式來對地層所需的壓力進(jìn)行相等的補(bǔ)充，而后進(jìn)行采油的方式。通常需通過物理或化學(xué)等方式來對流體的性質(zhì)進(jìn)行改變，對于相態(tài)也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來轉(zhuǎn)變，如氣變液、液變固等，使注入水能夠在較大的范圍內(nèi)發(fā)生作用，繼而使驅(qū)油的整體效率提升；三次采油，即對原油的采收率進(jìn)行提升，通常選用熱力法、化學(xué)法和微生物法等。工作人員會根據(jù)采油的需求去選擇，同時化學(xué)法也能細(xì)分為微生物和堿驅(qū)法等。

3 我國目前的采油技術(shù)

3.1 混相法

混相法是在油層中注入一種特殊的流體，并對其施以溫度壓力，讓其開始產(chǎn)生較為復(fù)雜的相關(guān)效用，在石油中呈現(xiàn)出混相區(qū)段。該方法通過實(shí)踐證明對于采油收率的不斷提升有著切實(shí)有效的價值，受到工作人員的青睞，極具吸引力。同時還能與一些波及系數(shù)類的技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合的使用，對于含有烴類或非烴類氣體的油田更為適用，能使油層的采收率保持在95%甚至更高。

3.2 熱力采油法

熱力采油法通常是借助高熱量的方式來使原油的粘度降低，讓油藏在流動時所受的阻力減少，繼而提升采收率。實(shí)踐中，根據(jù)熱量產(chǎn)生的地點(diǎn)不同，將該技術(shù)分為以下兩類：第一，油層內(nèi)產(chǎn)生熱量時，在一邊的井中將熱流體注入油層，然后從另一部分的井中產(chǎn)油，使流動中的阻力減少，同時帶來驅(qū)油的極大動力，如火燒油層；第二，是從地面通過井筒將熱流體注入流層。

3.3 復(fù)合驅(qū)油法

相關(guān)部門通過一定的實(shí)踐，認(rèn)識到每種不同的驅(qū)油法都有著其優(yōu)缺點(diǎn)，對于不同環(huán)境下的一些油層的需求做不到滿足，使部分驅(qū)油操作成效不高。技術(shù)人員對采油的方式及所使用的技術(shù)進(jìn)行較為全面地分析，開始將多種驅(qū)油的方法進(jìn)組合而衍生出新的采油技術(shù)，例如二元或三元復(fù)合驅(qū)，以適應(yīng)當(dāng)前采油的多種需求。

4 采油工程技術(shù)中的新興技術(shù)

4.1 納米技術(shù)的應(yīng)用

采油的過程中，相關(guān)人員已對納米技術(shù)進(jìn)行較為深入地探究，與采油技術(shù)結(jié)合，將以往所使用的傳統(tǒng)材料做出新的改進(jìn)。技術(shù)人員已開始采用環(huán)保類型的納米水性涂料，并對納米驅(qū)油、納米MD、礦場實(shí)驗(yàn)等方面做到研究，使目前的涂層技術(shù)得到優(yōu)化。

4.2 信息技術(shù)的應(yīng)用

石油行業(yè)與信息技術(shù)有著緊密的聯(lián)系，凸顯依賴性，故是率先與信息技術(shù)結(jié)合的行業(yè)，為后續(xù)“互聯(lián)網(wǎng)+”的引入打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。采油工作中，對石油進(jìn)行勘測時，收集到的數(shù)據(jù)是由計算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行分析和處理，為后期的決策帶來當(dāng)時較為準(zhǔn)確的依據(jù)，也是當(dāng)時較為主要的計算機(jī)使用公戶。當(dāng)下，信息技術(shù)飛速發(fā)展，采油技術(shù)也開始優(yōu)化，油藏模擬、盆地模擬、虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)等也趨于成熟，提升采油量。

4.3 生物技術(shù)的應(yīng)用

采油工程中的微生物技術(shù)多用于混相驅(qū)、化學(xué)驅(qū)、熱力采油方面，即細(xì)菌采油。該技術(shù)在趨于干涸的一些含水量少的老油田中特別適用，表現(xiàn)出極強(qiáng)的活力，提升工作效率。微生物技術(shù)有著較好的重復(fù)性，成本較低且操作很簡便，作業(yè)速度得到提升。

4.4 新型材料的應(yīng)用

新型的材料能夠提升實(shí)際的采收率，也能增強(qiáng)管道剛的韌度，有著較強(qiáng)的防裂能力，在封隔器和連接管的接頭位置的應(yīng)用中彰顯出其價值。對于耐磨材料，有高韌性的硬質(zhì)合金、耐磨土層等，同時對材料的防腐蝕方面也有新的技術(shù)，如新型陰級保護(hù)、耐蝕涂層等。

5 新技術(shù)與“互聯(lián)網(wǎng)+”的結(jié)合

采油工作中，相關(guān)部門已建立起相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，由生產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控這三個部分的子系統(tǒng)組成。生產(chǎn)管理子系統(tǒng)有著預(yù)測預(yù)警、對生產(chǎn)趨勢分析、對工況進(jìn)行診斷等功能，也能對站庫等信息做到展示。數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)通過有線或無線的網(wǎng)絡(luò)，對生產(chǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時的采集，也可以收集相應(yīng)的音視頻，提供最為準(zhǔn)確的信息，為采油工作的優(yōu)化帶來強(qiáng)有力依據(jù)。數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控能對站庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行較為全面地采集，同時對井做到監(jiān)控，將采集到的信息進(jìn)行相應(yīng)的展示，兼顧遠(yuǎn)程控制的先進(jìn)功能，也有報警的功效。

5.1 “互聯(lián)網(wǎng)+”混合組網(wǎng)技術(shù)

該技術(shù)下集成了較為先進(jìn)的智能傳感器，常見的有：電參儀表、攝像頭、高壓流量控制儀等，同時有著遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)終端，又配有4G無線及有線網(wǎng)的多種模式，形成混合網(wǎng)技術(shù)。首先，對于環(huán)境惡劣的地區(qū)，如溝壑、沙漠等可以選用無線網(wǎng)絡(luò)，就地組網(wǎng)的操作較為方便又快捷；其次，科技進(jìn)步的背景下，該技術(shù)趨于智能化，使用方面更為簡單，故應(yīng)用廣泛；再次，該技術(shù)將有線與無線進(jìn)行完善的結(jié)合，使二者憑借自身的優(yōu)勢對缺陷進(jìn)行互補(bǔ)，呈現(xiàn)出高速的特點(diǎn)，且在運(yùn)行中更為可靠，對投資成本做到節(jié)約，可謂經(jīng)濟(jì)且快捷。然后，智能傳感器是一體化集成，故有著多功能，可以代替人工的一些操作，也能做到監(jiān)控，如其中的RTU技術(shù)對所需參數(shù)進(jìn)行采集，同時也對控制儀表的參數(shù)做出相應(yīng)的設(shè)定，極為智能。此外，混合組網(wǎng)技術(shù)有著一定的兼容性，工作人員可以在眾多工作環(huán)節(jié)進(jìn)行采用，如摻稀、加藥等，且改造所需的工藝也較為簡單。最后，該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)無人值守的操作，借助其監(jiān)控的作用對入網(wǎng)標(biāo)識、物聯(lián)所用的多個設(shè)備等進(jìn)行監(jiān)控并施以遠(yuǎn)程的管理。

5.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”注水技術(shù)

“互聯(lián)網(wǎng)+”與精細(xì)注水技術(shù)的結(jié)合下形成新的技術(shù)模式，即將三代高壓流量的自控儀器，例如主板和智能變速技術(shù)等，再加上監(jiān)控配套和4G的通訊設(shè)備嵌入枝狀的串聯(lián)短注水流程中，以做到精細(xì)化的技術(shù)操作。采油廠會根據(jù)自身的實(shí)際情況及采油的需求對該技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，例如，注水壓力較高的情況下，工作人員會選用耐高壓差的自控儀，做到集計量、通訊等為一體的操作，同時還與有線或無線形式的壓力變送器進(jìn)行搭配，對井口做到自動化方式的調(diào)配，凸顯“互聯(lián)網(wǎng)+”注水技術(shù)的成效。該技術(shù)的創(chuàng)新與調(diào)整下，工作人員憑借自身的經(jīng)驗(yàn)使枝狀串接操作得到簡化。

5.3 “互聯(lián)網(wǎng)+”油井診斷技術(shù)

該技術(shù)是4G通訊和能夠采集井口多種參數(shù)的新型傳感器結(jié)合，對壓力、電參數(shù)等做到收集，再配以多功能的監(jiān)控技術(shù)，凸顯該模式下的智能化。首先，對于多功能的監(jiān)控平臺而言，該技術(shù)能集成多個系統(tǒng)下的全部參數(shù)，在數(shù)據(jù)采集方面有著較高的頻次，使單井工況下的信息能夠更為全面的收集。與此同時，通過實(shí)時的監(jiān)控對站庫和井的作業(yè)情況進(jìn)行了解，及時發(fā)現(xiàn)采油過程中的故障并報警，使工作人員在第一時間趕赴故障位置，對故障的原因進(jìn)行快速且準(zhǔn)確地分析，盡快制定并實(shí)施處理的方案，使故障在最短的時間內(nèi)被解決，讓采油工作繼續(xù)進(jìn)行，也能憑借該技術(shù)完善預(yù)警功能。其次，該技術(shù)的應(yīng)用下形成診斷的模范，對采油的管理進(jìn)行有效分析，診斷各操作環(huán)節(jié)及工況的程序是否標(biāo)準(zhǔn)化等，減少人為因素的干擾而出現(xiàn)的誤差。參與內(nèi)檢、外檢的工作人員可以對采油的過程進(jìn)行快速地診斷，使以往繁瑣的操作間接化，縮短整體的診斷時間。最后，該技術(shù)還能運(yùn)用于報表系統(tǒng)，例如基層工區(qū)的報表，可以代替人工記錄，因其每2h便生成相應(yīng)的巡檢類報表。工作人員還能夠借助該技術(shù)調(diào)取油水井的生產(chǎn)情況，繼而生成相關(guān)的日報，并將該報表錄入數(shù)據(jù)庫，免去人工因素的失誤，保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，降低勞動強(qiáng)度，提升工作效率。

6“互聯(lián)網(wǎng)+”采油技術(shù)的應(yīng)用效果

原油的開采作業(yè)中，若原油呈現(xiàn)出稠油的狀態(tài)，應(yīng)增加注入水的壓力，通常使用中的高壓流量自控儀已不適用，這時“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)與新型自控儀結(jié)合，憑借其1269MPa的耐壓特點(diǎn)，滿足采油作業(yè)的需求，并將計量和調(diào)控等集成，將技術(shù)體系轉(zhuǎn)變?yōu)橹畲雍椭悄芫诩夹g(shù)的模式，使后續(xù)摻稀、注水的費(fèi)用等得以降低。4G物聯(lián)網(wǎng)體系的構(gòu)建下，數(shù)據(jù)的傳輸速度愈發(fā)加快，也做到自動的調(diào)控和在線遠(yuǎn)程的配水操作等。采油工作中，相關(guān)人員可以建立相應(yīng)的微信群，對各單位的每日工作情況進(jìn)行及時反饋，尋找問題，有的放矢。

7 結(jié)語

社會進(jìn)步的前提下，采油技術(shù)也愈發(fā)先進(jìn)并開始與“互聯(lián)網(wǎng)+”結(jié)合，朝著信息化的方向前行，使油氣生產(chǎn)工作高質(zhì)高效，滿足市場多樣化的需求。多種高新技術(shù)不斷引入的當(dāng)下，相關(guān)部門要看清未來發(fā)展的趨勢，立足當(dāng)前，在環(huán)保及節(jié)約資源的基礎(chǔ)上對采油量進(jìn)行增加，滿足日益增長的社會需求。