時(shí)間：2023-04-13 17:08:39
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論文摘要：《采油工程》是石油工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課，該課程涵蓋的知識(shí)面廣、涉及內(nèi)容多，學(xué)習(xí)難度大。筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和油田現(xiàn)場(chǎng)對(duì)石油工程師的需求，介紹了采油工程課程不同環(huán)節(jié)的教學(xué)方式，深入分析了如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，優(yōu)化教學(xué)手段，時(shí)提高采油工程教學(xué)質(zhì)量具有重要的指導(dǎo)意義。
0引言
采油工程是石油工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課，是在修完油層(藏)物理、滲流力學(xué)、工程流體力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課之上而開設(shè)的一門主干專業(yè)課。該課程涉及的主要內(nèi)容包括向井流動(dòng)態(tài)分析、井筒多相管流和水平管流計(jì)算、人工舉升方法、注水、增產(chǎn)增注措施、復(fù)雜條件下的開采技術(shù)、完井方案設(shè)計(jì)、采油工程方案設(shè)計(jì)等內(nèi)容。該課程涵蓋知識(shí)面廣，難點(diǎn)多。
1培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
“興趣是最好的老師”。學(xué)生只有在對(duì)事物產(chǎn)生興趣時(shí)才會(huì)主動(dòng)、自發(fā)的去了解和學(xué)習(xí)，才會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望。因此，作為采油工程課的教師應(yīng)該注重培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣。掌握當(dāng)前國(guó)內(nèi)外石油工業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，精心組織教案，做好充分的準(zhǔn)備工作。①加強(qiáng)專業(yè)教育，認(rèn)清國(guó)內(nèi)外石油工業(yè)的發(fā)展形式。教師應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)外石油工業(yè)的發(fā)展歷程和我國(guó)目前對(duì)能源的需求進(jìn)行介紹和分析。讓學(xué)生了解到當(dāng)前國(guó)內(nèi)各油田采油工藝技術(shù)發(fā)展的狀況，懂得采油工程在石油開采中的地位和作用，懂得在新的就業(yè)形式下如何學(xué)好該課程，打下良好的基礎(chǔ)。②精心編制教案，采用手段多樣的教學(xué)方式。采油工程是一門與油田實(shí)際有著緊密聯(lián)系的專業(yè)課，因此，教師在編制教案時(shí)應(yīng)多采用油田的實(shí)際資料和相關(guān)圖片來(lái)加深學(xué)生的印象。如封隔器，井下配水器等。如果只是從理論上講解，很難提高學(xué)生的認(rèn)知水平，如果更多地采用實(shí)物或圖片，卻可以達(dá)到事半功倍的效果。教師要充分利用這一點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。如講述抽油泵的工作原理時(shí)，可以采用Flas進(jìn)行演示，學(xué)生也就很容易掌握和理解這一內(nèi)容，同時(shí)也避免了理論學(xué)習(xí)的枯燥。③積極開展互動(dòng)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。如在講授向井流動(dòng)態(tài)分析時(shí)，可以提問(wèn)學(xué)生對(duì)達(dá)西滲流定律的理解，講述達(dá)西定律的來(lái)龍去脈。活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生聽課的積極性和學(xué)習(xí)激情。學(xué)生們?cè)谳p松愉快的環(huán)境中學(xué)習(xí)，就不會(huì)感覺(jué)到理論學(xué)習(xí)的枯燥，所學(xué)的知識(shí)也很容易掌握。④緊密結(jié)合油田實(shí)際。作為采油工程課的教師應(yīng)該多收集油田實(shí)際生產(chǎn)資料，將科研成果與教學(xué)相結(jié)合，在教學(xué)過(guò)程中更多的運(yùn)用油田資料來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。如在講授注水井吸水剖面測(cè)試時(shí)，就可以運(yùn)用油田真實(shí)的吸水剖面測(cè)試曲線來(lái)加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，也讓學(xué)生懂得怎樣學(xué)好本領(lǐng)將來(lái)更好地服務(wù)于油田實(shí)際生產(chǎn)。
2優(yōu)化教學(xué)手段
隨著石油工業(yè)的發(fā)展和國(guó)家對(duì)能源的需求，中石油、中石化、中海油等三大油公司積極發(fā)展海外業(yè)務(wù)，拓寬國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。對(duì)人才的需求也更加趨向于復(fù)合型的人才。因此，為了適應(yīng)新形式下石油工業(yè)對(duì)人才的需求，需要更新教學(xué)手段?！恫捎凸こ獭氛n程應(yīng)采用傳統(tǒng)教學(xué)與新型多媒體教學(xué)相結(jié)合的技術(shù)手段，傳統(tǒng)的教學(xué)手段即黑板和粉筆。對(duì)于教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，如復(fù)雜油藏向井流動(dòng)態(tài)分析、多相管流壓力梯度分布公式推導(dǎo)等，采用板書方式，引導(dǎo)學(xué)生思考，參與具體推導(dǎo)過(guò)程，加深理解。對(duì)于教學(xué)內(nèi)容中的基本概念、計(jì)算方法(如有桿抽油泵系統(tǒng)API方法設(shè)計(jì))和計(jì)算步驟(如連續(xù)氣舉設(shè)計(jì))等內(nèi)容的講解，以及一些復(fù)雜過(guò)程的動(dòng)態(tài)模擬，如井筒氣液兩相流流動(dòng)型態(tài)的劃分，應(yīng)采用預(yù)先制作的多媒體課件(如Flas或放錄象)進(jìn)行演示，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行形象思維，加深理解。多媒體教學(xué)具有生動(dòng)、形象、直觀、信息量大等特點(diǎn)，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生各種感官的綜合功能，提高學(xué)生的注意力。
3重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)
采油工程課程涉及知識(shí)面廣，內(nèi)容復(fù)雜。因此，教師要有針對(duì)性的對(duì)一些重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行講解。尤其是在今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)或工作中常常遇見(jiàn)的部分內(nèi)容，如綜合IPR曲線的繪制。該部分內(nèi)容在舉升工藝設(shè)計(jì)和油井動(dòng)態(tài)分析方面是非常重要的，過(guò)去常常容易被忽略，因此，學(xué)生在最后一學(xué)期畢業(yè)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)中就感覺(jué)到力不從心。垂直多相管流壓力分布計(jì)算(上機(jī)編程)因教學(xué)大綱對(duì)課時(shí)數(shù)縮減而取消，此部分內(nèi)容應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生課后上機(jī)操作訓(xùn)練，培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力。在講述水力壓裂部分內(nèi)容時(shí)，應(yīng)該補(bǔ)充有關(guān)低滲透油藏的基本知識(shí)，介紹中國(guó)低滲透油氣資源的分布情況以及低滲透油藏的劃分標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生了解到水力壓裂技術(shù)在油田有著廣闊的發(fā)展空間，激發(fā)學(xué)生學(xué)石油、愛(ài)石油、獻(xiàn)身石油事業(yè)的熱情。目前，從我們的畢業(yè)生反饋的信息來(lái)看，采油工程課程與油田現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用有一定的脫節(jié)，因此，教師在講課過(guò)程中要適當(dāng)補(bǔ)充當(dāng)前油田所用的先進(jìn)的工藝技術(shù)。如注水一章講述調(diào)剖時(shí)，應(yīng)補(bǔ)充介紹調(diào)驅(qū)技術(shù)、深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)。因?yàn)檫@些都是目前針對(duì)高含水油田提高采收率的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。在講述到調(diào)剖調(diào)驅(qū)化學(xué)劑時(shí)，最好能將實(shí)物或照片展示給學(xué)生，結(jié)合油田實(shí)際調(diào)剖調(diào)驅(qū)實(shí)例進(jìn)行講解。這樣，對(duì)一些重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題的教學(xué)就能達(dá)到較好的效果，切忌學(xué)生死記硬背。
關(guān)鍵詞：油田采油工程；系統(tǒng)問(wèn)題；優(yōu)化
中圖分類號(hào)：F270 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2014）19-0021-02
一、大慶油田采油工程系統(tǒng)存在問(wèn)題
（一）采油工程隊(duì)伍裝備存在問(wèn)題
大慶油田將基建四萬(wàn)多口油水井，隨著生產(chǎn)井?dāng)?shù)的增多、開采范圍的拓寬、開發(fā)難度的加大，采油工程隊(duì)伍面臨更大的挑戰(zhàn)[1]。
1.隊(duì)伍作業(yè)施工難度高。采油隊(duì)伍管井?dāng)?shù)量大幅增加，基建油水井?dāng)?shù)達(dá)到2008年油水井?dāng)?shù)量的60%左右，管井強(qiáng)度大、工作量多，井下作業(yè)施工難度高、工藝復(fù)雜，隊(duì)伍和員工數(shù)量不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求。低產(chǎn)低滲透油田原有的建設(shè)方法和管理方法很難實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)，應(yīng)在開發(fā)建設(shè)的機(jī)制、體制上有所突破。
2.整體裝備水平較低。（1）壓裂裝備老化嚴(yán)重。油田公司現(xiàn)有壓裂設(shè)備258臺(tái)，超效用年限115臺(tái)，占總數(shù)的45%，新度系數(shù)僅為0.18，影響了壓裂工作量的完成。（2）修井設(shè)備不能滿足需要。大慶油田2009年油（氣）水總井?dāng)?shù)為5 426口，其中待修套損井2 611口，并且每年新增套損井700口左右。現(xiàn)有修井機(jī)195臺(tái)，超效用年限50臺(tái)，占總數(shù)的26%。（3）常規(guī)作業(yè)設(shè)備需要更新。大慶油田現(xiàn)有475臺(tái)通井機(jī)，超效用年限141臺(tái)，占總數(shù)的30%。嚴(yán)重影響了作業(yè)施工進(jìn)度。
（二）采油工程后場(chǎng)建設(shè)存在問(wèn)題
隨著螺桿泵井的逐年增多，以及螺桿泵檢泵、維修技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有螺桿泵檢修車間存在修復(fù)設(shè)備及技術(shù)潛力不足，各采油廠的檢泵車間和井控車間的廠房及配套設(shè)備有待于更新和完善。目前大慶油田除去采油二廠抽油桿檢修廠、采油十廠油管檢修廠在生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平、工廠管理等方面，能夠滿足本廠需要，其他采油廠的檢修以到外部委托為主，屬于關(guān)聯(lián)交易，存在管理與油田規(guī)劃脫節(jié)的問(wèn)題。從工作量的需求來(lái)看，這些后勤場(chǎng)站目前能滿足油田生產(chǎn)的需要，但因設(shè)備壽命周期和技術(shù)發(fā)展等原因，創(chuàng)業(yè)集團(tuán)的部分場(chǎng)站需要更新和擴(kuò)大生產(chǎn)能力才能保障油田“十二五”的生產(chǎn)需要，否則就應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)屬于上市公司的各個(gè)后場(chǎng)建設(shè)力度。
（三）采油工程工藝技術(shù)發(fā)展存在問(wèn)題
大慶油田即將進(jìn)入特高含水期開發(fā)階段，開發(fā)難度越來(lái)越大，采油工程要順利完成開發(fā)指標(biāo)和任務(wù)，在長(zhǎng)垣水驅(qū)、三次采油及油田開采上將面臨著一系列問(wèn)題[2]。
一是進(jìn)入“十一五”，喇薩杏油田全面進(jìn)入特高含水期開發(fā)階段，可采儲(chǔ)量采出程度大于60%、綜合含水大于90%的雙高油田如何提高采收率，厚油層低效無(wú)效注水循環(huán)嚴(yán)重，實(shí)現(xiàn)油田的高水平、高效益開發(fā)、最大限度地挖潛厚油層頂部的剩余油是今后工作的難題。
二是三元復(fù)合驅(qū)將逐步成為油田開發(fā)的主體技術(shù)，由于驅(qū)替液中含有堿注入與采出系統(tǒng)結(jié)垢嚴(yán)重，影響了三元復(fù)合驅(qū)整體開發(fā)效果，如何清防垢等采油工程配套技術(shù)是急需解決的難題。
三是目前的低滲、特低滲油藏已探明儲(chǔ)量約15億噸，而動(dòng)用率僅42.2%，大部分低豐度和特低滲透儲(chǔ)量，在目前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下仍難以動(dòng)用，如何通過(guò)工藝技術(shù)來(lái)提高這些儲(chǔ)量的動(dòng)用程度，加快油田增儲(chǔ)上產(chǎn)步伐，也將是我們的一項(xiàng)長(zhǎng)期任務(wù)。
四是天然氣開采規(guī)模逐年增大，如何在深層地質(zhì)條件非常復(fù)雜的情況下，以及含CO2氣的情況下，高效地開發(fā)天然氣資源，給采油工程技術(shù)帶來(lái)了難題，高含CO2氣藏的防腐問(wèn)題，對(duì)井下作業(yè)工藝技術(shù)提出了新的更高要求。
五是隨著水平特殊結(jié)構(gòu)井開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大，應(yīng)用向“低”、“深”、“難”及老區(qū)厚油層剩余油挖潛等領(lǐng)域的不斷拓展，現(xiàn)有的配套工藝技術(shù)暴露出極大的不適應(yīng)性，已成為制約水平井應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。
六是套損井?dāng)?shù)量越來(lái)越多，2008年變形井占待修套損井比例為75.3%，修井難度加大，已嚴(yán)重影響油氣田的正常開發(fā)。
（四）采油工程井下作業(yè)發(fā)展存在問(wèn)題
1.油井壓裂改造挖潛難度日益加大。一是儲(chǔ)層條件不斷下降，平均單井壓裂改造厚度降低；二是油井壓前含水上升，挖潛余地不斷減小，給壓裂施工和控制低效井工作帶來(lái)了很大難度，2010年水驅(qū)老井壓裂825口，增油39.55×104t，平均單井增油479.39t，較“十一五”初期的2005年下降了40.61t。
2.控水措施效果逐年減弱。大慶油田經(jīng)過(guò)近五十年的開發(fā)，現(xiàn)已進(jìn)入高含水開發(fā)階段。堵水選層難度日益增加，淺調(diào)剖對(duì)吸水剖面的改造能力變差。堵水措施平均單井年降水從2009年的2 471.4×104m3下降到2010年的2 283.9×104m3。
3.井下作業(yè)工作依然存在困難。伴隨全油田油水井?dāng)?shù)不斷的增加，井下作業(yè)工作量也將逐年增加。油水井維護(hù)性工作中檢泵作業(yè)還存在偏磨比例居高不下，桿管問(wèn)題依然普遍存在的情況，2010年檢泵工作中這兩項(xiàng)原因占46%。
二、大慶油田采油工程系統(tǒng)優(yōu)化措施
（一）優(yōu)化采油工程隊(duì)伍管理和裝備更新模式
1.采油隊(duì)伍推行先進(jìn)的管理模式。采油隊(duì)伍應(yīng)由粗放型管理模式向作業(yè)區(qū)管理模式轉(zhuǎn)化，采油小隊(duì)走專業(yè)化管理的道路，提高采油隊(duì)伍裝備水平，采油隊(duì)伍人均管井能力提高到3.00井次，在井?dāng)?shù)增加、維護(hù)工作量大幅增多的情況下，使員工總量的增加得到有效控制。
2.提升隊(duì)伍專業(yè)化管理水平。井下作業(yè)隊(duì)伍應(yīng)通過(guò)精干隊(duì)伍、優(yōu)化裝備、建立機(jī)制、強(qiáng)化培訓(xùn)等措施，加快體制、機(jī)制和管理創(chuàng)新，培養(yǎng)高素質(zhì)的人才，提高裝備的新度系數(shù)，加快裝備的升級(jí)，努力培育優(yōu)勢(shì)技術(shù)，不斷提高工程技術(shù)服務(wù)水平全面提高作業(yè)隊(duì)伍的施工能力，使單隊(duì)年平均施工能力達(dá)到150口以上。
3.加大各類油層的配套裝備研究。一是加強(qiáng)設(shè)備的調(diào)整更換。二是為降低產(chǎn)能投資和生產(chǎn)維護(hù)成本，盤活閑置資產(chǎn)。
（二）優(yōu)化采油工程后場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制
1.依據(jù)節(jié)能設(shè)備的系統(tǒng)評(píng)價(jià)加大其應(yīng)用力度。一是對(duì)節(jié)能抽油機(jī)、節(jié)能電機(jī)、節(jié)能控制箱的單項(xiàng)節(jié)能效果進(jìn)行評(píng)價(jià)；二是對(duì)抽油機(jī)、電機(jī)、配電箱進(jìn)行組合匹配測(cè)試。
2.利用優(yōu)化方法加強(qiáng)抽汲參數(shù)優(yōu)化調(diào)整。一是針對(duì)供液不足井，采取換小泵、下調(diào)參數(shù)等措施，保持合理沉沒(méi)度，提高系統(tǒng)效率；二是針對(duì)供液能力較強(qiáng)的井，檢泵時(shí)采取換大泵結(jié)合降沖次、合理上提泵掛措施，控制舉升能耗；三是對(duì)供排關(guān)系平衡的井，合理優(yōu)化參數(shù)，采用長(zhǎng)沖程、慢沖次等措施，減小交變載荷；四是隨作業(yè)檢泵時(shí)，對(duì)抽汲參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，在滿足油井產(chǎn)量和正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，盡可能地降低能耗；五是采取間抽措施，提高抽油機(jī)井的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
3.強(qiáng)化基礎(chǔ)管理工作保證系統(tǒng)效率提高。一是狠抓目標(biāo)落實(shí)，確保整體水平的提高。二是規(guī)范管理程序，保證測(cè)試工作質(zhì)量。三是明確測(cè)試條件，保證錄取資料準(zhǔn)確可靠。
（三）優(yōu)化采油工程核心工藝技術(shù)
一是不斷發(fā)展完善老區(qū)水驅(qū)開采技術(shù)。發(fā)展提高分層注水井測(cè)調(diào)效率和分注合格率技術(shù)；發(fā)展進(jìn)一步提高老區(qū)重復(fù)壓裂井改造效果的技術(shù)；發(fā)展厚油層內(nèi)部剩余油挖潛和大孔道治理的工藝技術(shù)，發(fā)展堵水、壓裂等水驅(qū)綜合調(diào)整配套技術(shù)，解決厚層頂部剩余油挖潛問(wèn)題，降低無(wú)效循環(huán)場(chǎng)治理措施成本，提高各類油層的采收率。
二是繼續(xù)發(fā)展三元復(fù)合驅(qū)三次采油配套技術(shù)。形成層間及平面分質(zhì)分壓注入、防垢抽油泵及螺桿泵舉升、增注等采油工藝配套技術(shù)。
三是發(fā)展“三低”油田水驅(qū)增效采油工程配套技術(shù)。完善發(fā)展老油田堵水調(diào)剖、提高單井產(chǎn)能壓裂等水驅(qū)配套技術(shù)；發(fā)展形成水平井開發(fā)等一系列采油工程配套技術(shù)；發(fā)展形成二氧化碳驅(qū)采油工藝技術(shù)。保障未開發(fā)油田的經(jīng)濟(jì)有效動(dòng)用。發(fā)展CO2驅(qū)吸氣及產(chǎn)液剖面調(diào)整技術(shù)等二氧化碳驅(qū)采油工藝技術(shù)。
四是發(fā)展海塔盆地復(fù)雜斷塊油藏的壓裂改造技術(shù)，確保復(fù)雜巖性斷塊及潛山油藏開發(fā)進(jìn)一步增儲(chǔ)上產(chǎn)。
五是繼續(xù)發(fā)展深層氣開采技術(shù)，形成深層氣壓裂、解堵、排水采氣、深層氣田堵水等采氣工藝配套技術(shù)，確保深層氣層特別是深度大于4 000m以上的氣層上產(chǎn)需要。
六是繼續(xù)發(fā)展提高中低產(chǎn)油井的機(jī)械舉升技術(shù)的泵效及系統(tǒng)效率、延長(zhǎng)檢泵周期、降低機(jī)械舉升工藝的運(yùn)行成本的機(jī)械舉升技術(shù)，使抽油機(jī)井保持在700天以上，檢泵周期螺桿泵井達(dá)到600天以上。
（四）優(yōu)化采油工程井下作業(yè)施工強(qiáng)度
1.為進(jìn)一步降低抽油機(jī)檢泵率，提高經(jīng)濟(jì)效益。采取以下措施：一是加大了防偏磨實(shí)用技術(shù)的應(yīng)用力度，防偏磨技術(shù)措施進(jìn)一步完善。二是擴(kuò)大油管防斷漏技術(shù)的應(yīng)用。三是加強(qiáng)桿管檔案庫(kù)的建設(shè)，并引進(jìn)了抽油桿修復(fù)技術(shù)，避免了有缺陷油管下井造成重復(fù)作業(yè)。
2.有效控制電泵井檢泵率。一是要抓好優(yōu)化方案設(shè)計(jì)工作，優(yōu)化工藝參數(shù)、提高方案符合率。二是加強(qiáng)日常管理、加大異常井現(xiàn)場(chǎng)診斷處理力度和作業(yè)監(jiān)督力度。三是加大成熟技術(shù)推廣應(yīng)用力度，采用變頻措施，延長(zhǎng)機(jī)組運(yùn)行周期，降低運(yùn)行能耗。電泵井檢泵率可控制在20%左右。
3.延長(zhǎng)螺桿泵井檢泵周期。重點(diǎn)推廣螺桿泵專用抽油桿、空心轉(zhuǎn)子泵等成熟技術(shù)；試驗(yàn)完善桿柱優(yōu)化扶正、桿柱防脫器、螺桿泵變頻裝置等技術(shù)；開展三元驅(qū)和稠油出砂等疑難區(qū)塊的螺桿泵配套技術(shù)試驗(yàn)；加強(qiáng)螺桿泵井工況診斷測(cè)試，開發(fā)螺桿泵診斷測(cè)試分析解釋軟件。螺桿泵應(yīng)用井?dāng)?shù)穩(wěn)步增加，成熟配套技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模逐步擴(kuò)大，檢泵周期明顯延長(zhǎng)。
4.減少作業(yè)返工井井?dāng)?shù)。采取以下措施減少作業(yè)返工井井?dāng)?shù)：一是強(qiáng)化對(duì)入井油管及工具的監(jiān)督力度，加大井下問(wèn)題油管的更換力度；二是優(yōu)化管柱結(jié)構(gòu)，確保封隔器密封率；三是強(qiáng)化對(duì)作業(yè)和測(cè)試隊(duì)伍的管理和監(jiān)督，減少儀器下不去和掉卡儀器現(xiàn)象的發(fā)生，減少作業(yè)返工井的井?dāng)?shù)。
參考文獻(xiàn)：
【Abstract】The selection of down-hole tool determines whether the oil production process can play an expected role， and also relates to the operation efficiency. Paper according the selection principle and methods of down-hole tool in oil production， puts forward the important role of selecting a correct down-hole tools to ensure smooth production， and improve production efficiency， so as to provide a reference for the optimization and development of production.
【關(guān)鍵詞】井下工具；工具選擇；采油工藝；作用
【Keywords】down-hole tools； tools selection； oil production process； effect
【中圖分類號(hào)】TE931 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）05-0191-02
1引言
采油作業(yè)中，井下工具發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，工具選擇是否正確合理，在一定程度上決定了采油的質(zhì)量和效率。但在實(shí)際情況中經(jīng)常出現(xiàn)由于井下工具選擇不當(dāng)而造成的問(wèn)題，這不僅影響了采油的持續(xù)、順利進(jìn)行，還影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，需在在認(rèn)識(shí)到正確選擇井下工具對(duì)保證采油質(zhì)量有重要作用的前提下，嚴(yán)格控制井下工具的選擇。
2 井下工具選擇原則與具體方法
2.1 選擇原則
2.1.1 穩(wěn)定性原則
通過(guò)對(duì)各類井下工具的合理應(yīng)用，能為井下采油工作提供必要的數(shù)據(jù)依據(jù)，起到降低誤差與保證井下作業(yè)安全的作用。在選擇具體的井下工具時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循穩(wěn)定性的基本原則，即優(yōu)先考慮工具穩(wěn)定性。首先，在認(rèn)識(shí)到地面監(jiān)測(cè)對(duì)井下作業(yè)安全有重要作用的基礎(chǔ)上，偏心配水器作為地面監(jiān)測(cè)的必備工具，應(yīng)對(duì)其偏孔密封情況及連接螺紋密封情況進(jìn)行檢查與了解，其原理如圖1所示[1]。其次，保證工具使用時(shí)間滿足作業(yè)基本要求，掌握工具壽命狀況，嚴(yán)格控制工具實(shí)際使用時(shí)間，若工具的實(shí)際使用時(shí)間較長(zhǎng)，需將其列入高頻使用范圍，做好定期檢查與更換工作，減少或避免在實(shí)際作業(yè)中因工具損壞造成的作業(yè)中斷，以此確保井下作業(yè)的連續(xù)性。最后，對(duì)相同類型和型號(hào)的井下工具進(jìn)行性能檢測(cè)，掌握工具實(shí)際情況，保證其使用合理性，最大程度發(fā)揮工具的作用，從而實(shí)現(xiàn)提高作業(yè)效率的根本目標(biāo)。
2.1.2 經(jīng)濟(jì)性原則
采油是一項(xiàng)大投資、高產(chǎn)出行業(yè)，在實(shí)際采油過(guò)程中，無(wú)論是材料購(gòu)進(jìn)，還是專家檢測(cè)，都需投入較大成本。因此，在保證產(chǎn)量和產(chǎn)質(zhì)的基礎(chǔ)上降低投資是現(xiàn)階段采油行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。在選擇具體的井下工具時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循經(jīng)濟(jì)性的基本原則，在不會(huì)對(duì)工藝及質(zhì)量造成影響的基礎(chǔ)上，優(yōu)先選擇造價(jià)較低的工具。此外，還可借助批發(fā)與對(duì)比等手段，選定低成本、高效用井下工具，以此在確保采油高效進(jìn)行的同時(shí)，降低采油成本，推動(dòng)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
2.1.3 實(shí)用性原則
通過(guò)對(duì)高精度井下工具的應(yīng)用，可以為地面監(jiān)測(cè)工作提供可靠的數(shù)據(jù)保障，使井下采油作業(yè)在理想的條件下穩(wěn)定進(jìn)行。然而，高精度井下工具價(jià)格昂貴，很多企業(yè)無(wú)法承受，不具備大量引入的經(jīng)濟(jì)條件。因此，應(yīng)將行業(yè)現(xiàn)實(shí)狀況作為出發(fā)點(diǎn)，選擇既具有良好穩(wěn)定性，又便宜實(shí)惠的井下工具，并通過(guò)專業(yè)檢測(cè)和試驗(yàn)，確保工具實(shí)用性，從而滿足高強(qiáng)度井下作業(yè)要求。
2.2 選擇方法
2.2.1 基于地面檢測(cè)
想要對(duì)所選井下工具的合理性進(jìn)行驗(yàn)證，可以采取地面檢測(cè)的方法，重點(diǎn)檢測(cè)工具的各項(xiàng)性能指標(biāo)與結(jié)構(gòu)原理，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷工具能否滿足作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在確認(rèn)無(wú)誤后才能正式投入使用。在此期間，為了保證地面檢測(cè)工作的可靠性與準(zhǔn)確性，應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行檢測(cè)操作，根據(jù)井下工具的類型、功能和使用特點(diǎn)，采取合理有效的檢測(cè)方式，確保每一項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)都具有良好的合理性與科學(xué)性，從而滿足井下作業(yè)提出的要求，使井下采油作業(yè)在范、正確的條件下進(jìn)行。
2.2.2 基于效果跟蹤
為了使井下工具發(fā)揮最大化作用，取得最佳使用效果，應(yīng)開展效果跟蹤工作，在確保井下工具選擇正確性與合理性的基礎(chǔ)上，保障從進(jìn)場(chǎng)到發(fā)放每一個(gè)環(huán)節(jié)的工作都具有良好的規(guī)范性。此外，在實(shí)際工作中，還需按照相關(guān)要求嚴(yán)格落實(shí)工具檢修與日常維護(hù)，同時(shí)及時(shí)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常和問(wèn)題后立即采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理，避免因井下工具問(wèn)題對(duì)采油造成不利影響。最后要對(duì)工具使用效果、維護(hù)檢修情況進(jìn)行記錄，根據(jù)采油進(jìn)度制定合理的維護(hù)計(jì)劃，從而為井下工具的配套選型提供可靠依據(jù)。
3 井下工具選擇對(duì)采油工藝的作用
3.1 保證采油順利進(jìn)行
為使所選井下工具發(fā)揮出預(yù)期的作用與效果，應(yīng)在采油正式開始以前選擇適宜的試驗(yàn)工具。過(guò)去在選擇井下工具的過(guò)程中，大多是憑借個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn)，使得工具的選擇無(wú)法滿足采油實(shí)際需求，不但影響工具作用和效果的發(fā)揮，還會(huì)對(duì)采油造成不便，降低采油效率。對(duì)此，應(yīng)保證偏心配水器等關(guān)鍵工具設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，除了要對(duì)其實(shí)施豎直投撈，還應(yīng)根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行拉力檢測(cè)，以確保工具檢驗(yàn)的完整性與可靠性[2]。除此之外，相比其他井下工具，試驗(yàn)工具的實(shí)際操作并不復(fù)雜，可對(duì)很多井下工具進(jìn)行性能檢驗(yàn)，為工具性能的判斷和衡量提供依據(jù)，從而使采油能夠順利進(jìn)行。
3.2 提高采油效率
以封隔器為例，其作為采油主要工具之一，為加強(qiáng)它的基本性能，相關(guān)設(shè)計(jì)人員根據(jù)封隔器構(gòu)造特點(diǎn)和使用特征，研制專用檢測(cè)設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行細(xì)致的檢查，從而保證在封隔器選擇合理性的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用與效果。實(shí)踐表明，正確選擇井下工具，能起到促進(jìn)采油生產(chǎn)，提高采油效率的作用[3]。基于此，在實(shí)際工作中必須選擇適宜的井下工具，降低事故發(fā)生率，延長(zhǎng)各類工具或設(shè)備的有效使用壽命，避免在采油作業(yè)中發(fā)生意外，確保工具及設(shè)備的效果得以充分發(fā)揮。此外，提高采油的機(jī)械化水平，還能有效降低投資成本，簡(jiǎn)化采油工序，滿足企業(yè)發(fā)展提出的現(xiàn)實(shí)需求，為進(jìn)一步提高采油效率和保障井下作業(yè)安全提供技術(shù)支撐。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開石油行業(yè)，其在加速經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與緩解能源壓力上有著不可替代的作用。而井下采油工作是一個(gè)漫長(zhǎng)且復(fù)雜的過(guò)程，不僅會(huì)受到眾多外部因素的影響，而且實(shí)際的作業(yè)效率還取決于井下工具的選擇與技術(shù)水平。實(shí)踐表明，選擇正確、適宜的井下工具，無(wú)論是對(duì)提高效率還是保證質(zhì)量，都具有重要作用和意義。因此，在實(shí)際工作中，首先要注重井下工具的選擇，按照各項(xiàng)基本原則，結(jié)合井下實(shí)際情況，選擇最佳的井下工具，并做好日常檢修和維護(hù)工作，確保井下工具時(shí)刻處于良好的工況。此外，還應(yīng)加大工具及技術(shù)的科研力度，研發(fā)更先進(jìn)的井下工具，從而為采油增產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
【參考文獻(xiàn)】
【1】劉偉.井下工具的選擇對(duì)采油工藝的作用探討[J].化工管理，2016（03）：201.
論文摘要：介紹了螺桿泵的結(jié)構(gòu)、工作原理和特點(diǎn)。對(duì)其在古城油礦使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的對(duì)策
一、螺桿泵采油工藝簡(jiǎn)介
螺桿泵作為一種油田采輸工藝技術(shù)，是一種行之有效的采輸手段，廣泛應(yīng)用于采油生產(chǎn)，而且被廣泛應(yīng)用于油田地面油氣集輸系統(tǒng)。這一切均取決于其對(duì)于輸送介質(zhì)物性有著優(yōu)越的適應(yīng)性，尤其是對(duì)于氣液混合物的輸送，能很好的解決普通容積泵所面臨的氣蝕、氣鎖、砂卡問(wèn)題，達(dá)到很高的效率。
二、螺桿泵采油裝置結(jié)構(gòu)及其工作原理
螺桿泵采油裝置是由井下螺桿泵和地面驅(qū)動(dòng)裝置兩部分組成。二者由加強(qiáng)級(jí)抽油桿作為繞軸，把井口驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力通過(guò)抽油桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到井下，從而驅(qū)動(dòng)螺桿泵的轉(zhuǎn)子工作。螺桿泵結(jié)構(gòu)如圖1所示:井下螺桿泵是由一個(gè)單頭轉(zhuǎn)子和一個(gè)雙頭定子組成，在兩件之間形成一個(gè)個(gè)密閉的空腔，當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這些空腔沿軸向由吸入端向排出端方向運(yùn)動(dòng)，密封腔在排出端消失，同時(shí)在吸入端形成新的密封腔，其中被吸入的液體也隨著運(yùn)動(dòng)由吸入端被推擠到排出端。最終這些封閉腔隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從泵入口向出口方向移動(dòng)，并將液體由進(jìn)口端推向出口端，排入到管線，舉升到地面。
三、螺桿泵性能特點(diǎn)
1、螺桿泵屬于容積式泵，液體沿輸液元件的軸向均勻、低速流動(dòng)，是螺桿泵具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
2、液體的種類多，粘度范圍大，可抽稠油和高含蠟原油。
3、適應(yīng)產(chǎn)量方面，從幾立方米到高產(chǎn)的幾百立方米均可順利舉升。
4、攜砂能力強(qiáng)，襯套材料對(duì)砂粒等固體雜物有容讓性，可抽含砂原油。還具備高氣液比處理能力，不發(fā)生氣鎖。
5、運(yùn)動(dòng)部件少，沒(méi)有閥件和復(fù)雜流道，油流擾動(dòng)小，水力損失低，泵效達(dá)70％，系統(tǒng)效率達(dá)60％
6、流量調(diào)節(jié)容易，改變地面驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速就可實(shí)現(xiàn)。
7、整套設(shè)備易損件少，井口驅(qū)動(dòng)頭僅有1套需的驅(qū)動(dòng)頭，井下設(shè)備也只有1個(gè)移動(dòng)件，維護(hù)方便，運(yùn)行費(fèi)用低。
8、螺桿泵采油系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是揚(yáng)程較低。目前，最大清水揚(yáng)程僅為2600米，不能滿足深井開采要求。
四、螺桿泵采油故障原因分析
應(yīng)用螺桿泵采油工藝技術(shù)，目的是通過(guò)螺桿泵采油工藝解決稠油在油井井筒中的流動(dòng)問(wèn)題、地層疏松引起的出砂問(wèn)題，自從在B125區(qū)使用螺桿采油工藝以來(lái)，這一新工藝、措施的引進(jìn)及應(yīng)用取得了良好的效果。但是在使用過(guò)程中出現(xiàn)一些問(wèn)題值得討論。
1、井口回壓高、負(fù)荷重造成燒皮帶頻繁、電機(jī)燒毀
原因：
a、因?yàn)榛旌衔锪黧w的粘度過(guò)高，根據(jù)B125區(qū)原油粘度為348～7092mPa.s，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的含量為21.95～44.4％，含蠟量為7.42～15.58%.原油膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的含量較高。原油在井下泵的強(qiáng)烈攪拌作用下，原油和水形成乳化程度很高的油包水型乳狀液，乳狀液的粘度隨著乳化程度的升高（水滴顆粒被攪拌得很細(xì)）而大幅度提高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了螺桿泵負(fù)荷能力。
b、驅(qū)動(dòng)裝置故障引起機(jī)械負(fù)荷增大，主要有中間滾軸軸承磨損造成受力不均引起負(fù)荷增大，上下兩端的定位扶正滾珠軸承磨損、輸入軸齒面和主錐體齒面嚙合間隙過(guò)大造成受力不均引起負(fù)荷增大
c、因?yàn)樵驮谂e升過(guò)程粘度會(huì)升高，所以一些螺桿泵井一旦回壓過(guò)高則必須洗井才能恢復(fù)生產(chǎn)，同時(shí)地面輸油管線需要掃線。因?yàn)槿闋钜旱恼扯葘?duì)于溫度的敏感性低，加溫對(duì)于降粘效果不明顯，通常將轉(zhuǎn)子提出泵筒后采用反洗井。
1、抽油桿、轉(zhuǎn)子及油管脫扣
原因：
a、由于螺桿泵井采用φ25mm高強(qiáng)度抽油桿和φ36mm空心抽油桿，由于扭矩大，很容易造成桿斷和防脫器碎裂和過(guò)載停機(jī)，斷脫位置在上、中、下均有。主要是停機(jī)時(shí)因?yàn)榕ちπ遁d，抽油桿高速反轉(zhuǎn)，其反轉(zhuǎn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常開抽時(shí)的正轉(zhuǎn)速度，此時(shí)抽油桿非常容易脫扣，甚至造成油管脫扣。
b、目前使用的油管錨為機(jī)械式座封，在座封時(shí)主要靠給油管加壓使其坐封。加壓使油管在井內(nèi)嚴(yán)重彎曲，抽油桿在油管內(nèi)工況惡化，坐封力不好控制，故易導(dǎo)致油管脫扣。
3.驅(qū)動(dòng)裝置的密封性差
現(xiàn)有地面驅(qū)動(dòng)裝置密封有兩處：一是減速器油封密封，二是井口盤根盒密封。尤其井口盤根密封漏油嚴(yán)重，因?yàn)楝F(xiàn)在采用的盤根為“O”型聚乙烯四氟，對(duì)光桿磨損較大，造成光桿外徑變細(xì)，新加盤根后，光桿與盤根之間密封由于盤根的可塑性差造成間隙過(guò)大，導(dǎo)致從盤根處漏油。
4、井下工況判斷不精確
目前尚無(wú)有效的螺桿泵工況監(jiān)測(cè)手段，對(duì)螺桿泵井的泵況診斷僅有2種方法。一是觀察運(yùn)行電流，看電流是否在正常范圍之內(nèi)；二是井口憋壓測(cè)試壓降，通過(guò)觀察油、套壓的變化，繪制變化曲線進(jìn)行分析，對(duì)出現(xiàn)的復(fù)雜情況難以準(zhǔn)確診斷。
5、泵最佳實(shí)際排量與油井產(chǎn)能不匹配
五、對(duì)策
1、對(duì)反向乳化嚴(yán)重的油井，采用環(huán)空加破乳劑的方式生產(chǎn)，降低產(chǎn)出液粘度，并可提高螺桿泵的吸入能力。
2、采用電動(dòng)潛油螺桿泵，減少由于抽油桿攪動(dòng)引起的粘度增加，并可提高油井的流通面積，井下機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量還可加熱原油降低井筒流體的入泵粘度。
3、采用傳遞高扭矩的抽油桿，解決抽油桿本體、連接絲扣的抗扭問(wèn)題，防止抽油桿斷脫。
4、用旋轉(zhuǎn)式油管錨替代在用的油管錨，減小因?yàn)楣堋U彎曲造成的管、桿脫扣
5、對(duì)盤根密封的泄漏一是采用高塑性盤根，二是使用帶錐度的盤根盒。
6、螺桿泵系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
關(guān)鍵詞：石油工程；認(rèn)知實(shí)習(xí)；探索；思考
中圖分類號(hào)：G646 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）16-0170-02
作為新升石油類本科院校，為進(jìn)一步增強(qiáng)我校在石油工程專業(yè)領(lǐng)域培養(yǎng)工程型人才的優(yōu)勢(shì)，2013級(jí)石油工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了重大變革，大幅度提高了實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)分比例，增加了認(rèn)知實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。2014級(jí)及以后的人才培養(yǎng)方案都是在2013級(jí)的基礎(chǔ)上做了些優(yōu)化調(diào)整。
一、認(rèn)知實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)
工科專業(yè)實(shí)習(xí)可分為認(rèn)知實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)。對(duì)石油工程專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，認(rèn)知實(shí)習(xí)是在學(xué)習(xí)油藏工程、鉆井工程和采油工程三大主干專業(yè)課之前，到油氣生產(chǎn)環(huán)境去參觀認(rèn)識(shí)，了解今后將要學(xué)習(xí)的專業(yè)內(nèi)容和將來(lái)工作的對(duì)象，增加對(duì)將要從事的職業(yè)崗位的初級(jí)認(rèn)識(shí)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是指石油類高等學(xué)校的石油工程專業(yè)的學(xué)生，在學(xué)習(xí)了主干專業(yè)課之后，到油氣生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)以工人、技術(shù)員、管理員等身份，直接參與油氣生產(chǎn)過(guò)程，將專業(yè)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)過(guò)程。
二、認(rèn)知實(shí)習(xí)目的
石油工程專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)是學(xué)生了解石油工程專業(yè)知識(shí)的重要實(shí)踐性環(huán)節(jié)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)參觀，并輔以現(xiàn)場(chǎng)操作人員和技術(shù)人員、教師或現(xiàn)場(chǎng)專家的講課、教學(xué)錄相等環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)石油工程專業(yè)的感性認(rèn)識(shí)，了解工作環(huán)境和行業(yè)特點(diǎn)、常用工藝、關(guān)鍵設(shè)備及工具，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
三、認(rèn)知實(shí)習(xí)內(nèi)容
石油工程專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)主要包括兩大部分內(nèi)容：油氣井工程和油氣開采工程。油氣井工程部分主要內(nèi)容包括鉆井技術(shù)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀、鉆機(jī)的組成（系統(tǒng)）及作用、鉆井工具（鉆頭、鉆桿等）的結(jié)構(gòu)及作用、鉆進(jìn)過(guò)程、鉆井液、固井工藝流程、固井設(shè)備的組成及作用、完井工藝流程、完井設(shè)備的組成及作用、鉆井井場(chǎng)布置、井場(chǎng)設(shè)備配備、井場(chǎng)常用工具及用途、各種鉆井儀表及作用。油氣開采部分包括油氣藏開發(fā)基本過(guò)程、裸眼完井和射孔完井、射孔工具、自噴采油方法、自噴井井下管柱、自噴井井口裝置、自噴井井口流程、有桿泵采油方法、有桿泵采油關(guān)鍵設(shè)備、有桿泵采油管柱、有桿泵采油井口裝置、有桿泵采油井口流程、潛油電泵采油方式、潛油電泵采油主要設(shè)備、潛油電泵采油管柱、潛油電泵采油井口裝置、潛油電泵采油井口流程、采氣方法、常用采氣管柱、采氣井口裝置、采氣井地面流程、油井采出液主要處理工藝（分離、穩(wěn)定、除油）、油井產(chǎn)出液地面處理主要設(shè)備、氣井采出流體主要處理工藝（脫水、脫硫）、天然氣地面處理關(guān)鍵設(shè)備、注水工藝、注水管柱、注水地面流程、注水主要設(shè)備、酸化壓裂工藝原理、酸化壓裂主要設(shè)備與工具、壓裂地面流程等。其他內(nèi)容包括鉆井及采油工程中的風(fēng)險(xiǎn)及措施等。
四、認(rèn)知實(shí)習(xí)要求
總的來(lái)說(shuō)，通過(guò)模擬油氣生產(chǎn)環(huán)境，了解將要學(xué)習(xí)的專業(yè)課所包括的油氣生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)和安全知識(shí)。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)認(rèn)知實(shí)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列基本要求。
1.油氣井工程認(rèn)知：①了解油氣田開發(fā)的基本過(guò)程。②了解射孔完井工藝。③了解油氣安全鉆井的基本知識(shí)。④認(rèn)識(shí)鉆機(jī)、鉆具。⑤熟悉油氣井鉆井過(guò)程。⑥了解鉆井液。⑦了解固井設(shè)備、固井管柱。⑧了解固井過(guò)程。⑨了解水泥漿的組成及作用。⑩了解鉆井過(guò)程中的HSE。
2.油氣開采工程認(rèn)知：①了解油氣安全生產(chǎn)的基本知識(shí)。②熟悉自噴采油工藝過(guò)程。③認(rèn)識(shí)自噴井井下管柱及井口裝置。④熟悉有桿泵采油工藝過(guò)程。⑤認(rèn)識(shí)抽油機(jī)、抽油桿、抽油泵及井口裝置。⑥熟悉采氣工藝過(guò)程。⑦認(rèn)識(shí)采氣井口。⑧熟悉油井和氣井產(chǎn)出物地面處理工藝。⑨認(rèn)識(shí)油氣水地面處理設(shè)備。⑩了解油氣生產(chǎn)過(guò)程中的HSE。
總之，通過(guò)石油工程認(rèn)知實(shí)習(xí)，達(dá)到學(xué)生熟悉（理解）重點(diǎn)工藝和認(rèn)識(shí)相關(guān)設(shè)備的目的。
五、認(rèn)知實(shí)習(xí)方式
石油工程專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)有三種方式：基地參觀、教師講課和觀看錄像。利用國(guó)內(nèi)石油高校唯一的一個(gè)全尺寸石油工程實(shí)踐教學(xué)基地，將油氣安全生產(chǎn)、鉆機(jī)、鉆井工具、輔助工具、鉆進(jìn)過(guò)程、鉆井液、固井過(guò)程、有桿泵采油、采氣工藝、油氣井產(chǎn)出流體地面處理等內(nèi)容的教學(xué)場(chǎng)所定在實(shí)踐教學(xué)基地，通過(guò)指導(dǎo)老師講解和學(xué)生直接觀察來(lái)熟悉相關(guān)工藝和認(rèn)識(shí)關(guān)鍵設(shè)備。在基地參觀前，先由各個(gè)專業(yè)方向的指導(dǎo)老師在教室將要認(rèn)知的內(nèi)容簡(jiǎn)單介紹一下，主要介紹后續(xù)基地參觀所要認(rèn)知的石油工程專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)（鉆機(jī)、鉆進(jìn)、鉆井管柱與工具、有桿泵采油工藝原理及三抽設(shè)備、采氣工藝及井口裝置、油井產(chǎn)出物地面處理工藝及設(shè)備、氣井產(chǎn)出物地面處理工藝及設(shè)備）。
六、考核方式
實(shí)踐課程的考核內(nèi)容不外乎平時(shí)表現(xiàn)、紙質(zhì)成果和考試表現(xiàn)。首次認(rèn)知實(shí)習(xí)時(shí)的平時(shí)表現(xiàn)主要考查學(xué)生紀(jì)律、參與程度。紙質(zhì)成果評(píng)價(jià)一是評(píng)閱實(shí)習(xí)筆記，二是看實(shí)習(xí)報(bào)告。認(rèn)知實(shí)習(xí)主要采用口試方式來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生達(dá)到認(rèn)知實(shí)習(xí)要求的程度。具體來(lái)說(shuō)，以考勤和活躍程度為主要內(nèi)容的平時(shí)成績(jī)占20%，口試成績(jī)占50%，實(shí)習(xí)報(bào)告占20%，實(shí)習(xí)筆記占10%。評(píng)閱實(shí)習(xí)筆記時(shí)，主要關(guān)注篇幅的長(zhǎng)短、內(nèi)容的完整性、層次的條例性、圖表的正確性和時(shí)間的連續(xù)性。在實(shí)習(xí)報(bào)告評(píng)閱時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注與筆記的差異性、內(nèi)容的完整性、條例的清楚性和格式的規(guī)范性?？谠嚂r(shí)，由至少一名油田現(xiàn)場(chǎng)專家和三名校內(nèi)教師組成答辯組，先由學(xué)生簡(jiǎn)單闡述認(rèn)知實(shí)習(xí)的內(nèi)容和成果，接著答辯教師提3-5個(gè)與認(rèn)知實(shí)習(xí)有關(guān)的問(wèn)題請(qǐng)學(xué)生回答，然后根據(jù)回答情況給出答辯成績(jī)。
七、指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)
石油工程專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)涉及到油藏、鉆井和采油三個(gè)方面的內(nèi)容，因此指導(dǎo)教師必須由這個(gè)三個(gè)方向的老師組成，主要負(fù)責(zé)實(shí)習(xí)計(jì)劃制定、實(shí)習(xí)組織、理論講解、實(shí)習(xí)指導(dǎo)。同時(shí)，認(rèn)知實(shí)習(xí)的主要場(chǎng)所為石油工程校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)基地，所以基地的鉆井、采油和儲(chǔ)運(yùn)的教師也要參加認(rèn)知實(shí)習(xí)指導(dǎo)，主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。第一屆和第二屆專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)由6位教師組成，分屬油藏、鉆井、采油和儲(chǔ)運(yùn)方向。其中，高級(jí)職稱1人，中級(jí)職稱2人，初級(jí)職稱3人。青年教師5人，中年教師1人。具有現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)歷的教師1人。
八、教學(xué)效果
首屆專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)的學(xué)生共有225人，在計(jì)劃的一周時(shí)間內(nèi)，先后通過(guò)教師講解、基地參觀與觀看錄像的方式完成了計(jì)劃的全部?jī)?nèi)容。通過(guò)此次認(rèn)知實(shí)習(xí)，了解了油氣藏開發(fā)的基本過(guò)程、鉆井工藝、采油采氣工藝、油氣集輸工藝，認(rèn)識(shí)了鉆井設(shè)備、采油氣設(shè)備、油氣處理設(shè)備，為第7周學(xué)習(xí)專業(yè)主干課打下了一定的基礎(chǔ)。指導(dǎo)教師嚴(yán)格按照實(shí)施方案進(jìn)行學(xué)習(xí)效果考核，最終優(yōu)秀37人，良好82人，優(yōu)良率53.0%。
后記
由于是首次開展石油工程專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)，因此在認(rèn)知實(shí)習(xí)內(nèi)容、認(rèn)知實(shí)習(xí)方式、考核方式和指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)等方面還存在一些需要完善和改進(jìn)的地方。認(rèn)知實(shí)習(xí)內(nèi)容主要依據(jù)校內(nèi)實(shí)習(xí)條件來(lái)定，如果在校內(nèi)外基地同時(shí)進(jìn)行，則需要增加和調(diào)整部分內(nèi)容；同時(shí)，隨著實(shí)驗(yàn)條件的改善或技術(shù)的進(jìn)步，認(rèn)知實(shí)習(xí)內(nèi)容也需要做相應(yīng)的調(diào)整。首次認(rèn)知實(shí)習(xí)主要是在校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)基地以參觀認(rèn)識(shí)為主，而校內(nèi)基地為停產(chǎn)狀態(tài)，與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況有差距，在條件允許時(shí)盡可能到油田培訓(xùn)基地開展認(rèn)知實(shí)習(xí)，可以采取見(jiàn)習(xí)方式。
參考文獻(xiàn)：
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傾注在北大荒那片他所鐘愛(ài)的沃土，
無(wú)怨無(wú)悔默默奉獻(xiàn)46年，
創(chuàng)造了采油技術(shù)上的奇跡，
為大慶油田連續(xù)27年實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)油5000萬(wàn)噸、
穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)做出了重要貢獻(xiàn)。
王德民是中國(guó)工程院的首批院士，我國(guó)石油工業(yè)著名專家。他將自己的人生理想、事業(yè)，傾注在北大荒那片他所鐘愛(ài)的沃土，無(wú)怨無(wú)悔默默奉獻(xiàn)46年，創(chuàng)造了采油技術(shù)上的奇跡，為大慶油田連續(xù)27年實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)油5000萬(wàn)噸、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)做出了重要貢獻(xiàn)。
挑戰(zhàn)采油業(yè) 攀登采油技術(shù)高峰
大慶油田是世界上最大的陸相沉積油田，比美國(guó)最大的普魯?shù)潞秤吞镞€大。這方圓百里范圍的百層巖石經(jīng)千百萬(wàn)年的沉積，緘默成金。上世紀(jì)60年代初，在我國(guó)決定開發(fā)大慶油田后，世界公認(rèn)測(cè)算水平最高的美國(guó)?？松凸具\(yùn)用他們的技術(shù)計(jì)算，大慶采油率只有32%，王德民卻運(yùn)用他研究的一整套開采工藝技術(shù)，使大慶油田的采收率達(dá)到40%以上，打破了國(guó)際采油權(quán)威的斷言。王德民以自己的聰明才智和“心有恒志節(jié)節(jié)求”的韌勁兒，為大慶油田創(chuàng)造了巨大價(jià)值。
王德民出身于一個(gè)高級(jí)知識(shí)分子家庭，父親留美學(xué)醫(yī)，曾任北京同仁醫(yī)院副院長(zhǎng)，母親是中國(guó)籍的瑞士人，從教于中央對(duì)外貿(mào)易大學(xué)，家中經(jīng)濟(jì)條件非常優(yōu)越。1960年畢業(yè)于北京石油學(xué)院的王德民毅然回絕親人的挽留，打起背包，帶上書本，奔赴大慶，到油田采油地質(zhì)室測(cè)壓組參加了工作。
創(chuàng)業(yè)初期的大慶，生產(chǎn)和生活條件都異常艱苦。王德民開始住的是牛棚，“青天一頂星星亮，荒原一片篝火紅。”那“篝火”是在棚子里放塊鐵板，燒原油取暖。油煙把王德民這批大慶人都熏成了“黑人”。在如此艱苦環(huán)境下，王德民開始了自己的科研生涯。
當(dāng)時(shí)“試井”，一個(gè)月搞一次“測(cè)壓會(huì)戰(zhàn)”，把所有的井都測(cè)一次，將特制的儀器下到1000多米深的井里，測(cè)定油層的壓力。千米地下石油儲(chǔ)藏在“磨刀石”中，油石縫隙僅有頭發(fā)絲的十分之一。在120個(gè)大氣壓下才可出油，當(dāng)?shù)陀?00個(gè)大氣壓時(shí)，氣就出來(lái)了，若氣泡阻力大就會(huì)不出油，而氣壓太高，又容易出水，油也出不來(lái)。
對(duì)這個(gè)壓力的計(jì)算，當(dāng)時(shí)國(guó)際通用的方法是國(guó)外的“赫諾法”。此法誤差較大，不符合大慶油田地下的實(shí)際情況，而且要工人們來(lái)回扛著100多斤重的絞車上井測(cè)試，勞動(dòng)強(qiáng)度很大。
當(dāng)時(shí)只有24歲的王德民決心發(fā)明一種新的測(cè)試計(jì)算方法，解決這一難題。
王德民學(xué)的是采油專業(yè)，試井測(cè)量只是他所學(xué)32門功課中的一門。他在校攻的是英語(yǔ)，為掌握數(shù)學(xué)推導(dǎo)知識(shí)，研究當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)這方面的資料，他又自學(xué)俄語(yǔ)。他廢寢忘食，連續(xù)奮戰(zhàn)100多天，終于在1961年2月17日，即參加工作5個(gè)多月后，根據(jù)不穩(wěn)定熱傳導(dǎo)原理，推導(dǎo)出了符合大慶油田實(shí)情的油井壓力計(jì)算公式。
經(jīng)過(guò)鑒定，新的計(jì)算方法被定為“松遼法”，并很快在全油田應(yīng)用推廣。實(shí)踐證明，“松遼法”比“赫諾法”精確兩倍。
接著，王德民又搞出第二、三、四種測(cè)算方法。他的“松遼法”一直用到現(xiàn)在，45年來(lái)被用了100多萬(wàn)次。
堅(jiān)持學(xué)以致用 拼命攻克難關(guān)
大慶油田地下儲(chǔ)油石層非常復(fù)雜，最薄的有1尺左右厚，最厚的有30多尺厚，這樣的油石層達(dá)100多層。哪一層進(jìn)出水、哪一層油多哪一層油少？光憑測(cè)量壓力是得不到準(zhǔn)確回答的，還得將儀表下到各石層里去測(cè)數(shù)據(jù)。當(dāng)時(shí)世界上都是用承重10噸、食指粗的電纜或鋼絲繩將儀表下到千米地下測(cè)試。這些注水井口的大氣壓力達(dá)到120，水像噴泉一樣直噴而上，王德民和技術(shù)人員在寒冷的冬天往井里下鋼絲繩、送儀器，一站就是幾個(gè)小時(shí)，噴過(guò)水的衣服常常會(huì)被凍成“盔甲”，彎不了胳膊、邁不了步。這樣長(zhǎng)年累月地工作，王德民得了關(guān)節(jié)炎，夜里疼得翻不了身。
艱苦的勞動(dòng)，使王德民意識(shí)到，沿襲這種舊的測(cè)試法，效率太低又不科學(xué)。一夜，他突發(fā)奇想：能不能用細(xì)的鋼絲代替鋼絲繩？
這個(gè)試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)是巨大的。若改用2毫米細(xì)的鋼絲，其承重只有100多公斤，一旦鋼絲斷了，將儀器留在1000多米地下，就會(huì)釀成嚴(yán)重生產(chǎn)事故。
但他決定試下去。經(jīng)過(guò)兩年苦戰(zhàn)，他在世界上首次研制、推廣一套鋼絲起下分層測(cè)試儀器，用細(xì)鋼絲將6種儀表下到井下，及時(shí)掌握每一油層油、水、壓的詳細(xì)情況。這項(xiàng)工藝技術(shù)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，處于國(guó)際領(lǐng)先地位，直到現(xiàn)在還作為油田的主導(dǎo)技術(shù)在使用，其可靠率達(dá)99%，而原來(lái)舊法可靠率僅為80%。
王德民情系大慶油田的發(fā)展命運(yùn)。他說(shuō)搞科研必須學(xué)以致用，不能為了搞鑒定、出論文、獲獎(jiǎng)勵(lì)。只要大慶油田生產(chǎn)遇到難以解決的實(shí)際問(wèn)題，他總是勇于承擔(dān)重任，拼命也要攻克難關(guān)。
1969年，已開發(fā)10年的大慶油田出現(xiàn)了地層壓力下降、出油產(chǎn)量下降、含水量上升的問(wèn)題。這被稱為“兩降一升”的問(wèn)題，決定著大慶油田的命運(yùn)。王德民沒(méi)等誰(shuí)指派，主動(dòng)承擔(dān)這一失敗風(fēng)險(xiǎn)很大的科研項(xiàng)目。他和同事們攻關(guān)一年多，經(jīng)過(guò)1000多次試驗(yàn)，研制成功我國(guó)自己的偏心配產(chǎn)、配水器，生產(chǎn)效率比原來(lái)提高5倍多。對(duì)大慶油田長(zhǎng)期高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)起到重要作用?，F(xiàn)在大慶油田1萬(wàn)多口井歷時(shí)30多年，仍在用偏心配產(chǎn)、配水技術(shù)。
進(jìn)入70年代，大慶油田進(jìn)入中含水開采期，原有采油工藝大部分已不適應(yīng)新的需要，必須采用新技術(shù)滿足生產(chǎn)所需。王德民夙興夜寐地一心撲在新技術(shù)研發(fā)上，他自愿承擔(dān)科研責(zé)任，和同事們一起選擇一批油田實(shí)用的新課題，共取得20多項(xiàng)科研成果，其中3項(xiàng)達(dá)到國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平。其中分層壓裂法推廣使用后，每年為油田增產(chǎn)100多萬(wàn)噸原油。
大慶油田有1/4薄差油層，厚度僅為0.2米至0.5米。這在世界上還沒(méi)有開采先例。要讓這部分薄差油層多出油，須采取高壓注入液體，壓裂薄差油層，使之產(chǎn)生比原來(lái)大100倍的裂縫，滲透出油。難就難在怎樣只壓裂所需要的油層，在技術(shù)上要求能在地下1000多米射開0.2米薄的油層，深度誤差得小于萬(wàn)分之二。業(yè)內(nèi)人說(shuō)這比當(dāng)個(gè)神還難。但王德民又一次和同事們一起攻克了這個(gè)難關(guān)，使大慶未被列入開采量的薄油層，也變成可開采的油藏。開采這些薄油層，每年可新增采儲(chǔ)量5000多萬(wàn)噸。這項(xiàng)成果在油田推廣后，使儲(chǔ)量增加7億噸，等于又找到一個(gè)大油田。
王德民成為大慶石油管理局副總工程師后，發(fā)揮科技帶頭人的作用，針對(duì)油田繼續(xù)強(qiáng)化注水，可能造成大面積水淹和大批套管損壞的潛在威脅，帶領(lǐng)一批科技人員深入現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)。一次不慎將腿摔斷，可他僅住了3天醫(yī)院，就拄著拐杖回到了辦公室，組織全局300多名工程師投入這一科研攻關(guān)，使大慶油田年產(chǎn)量由5000萬(wàn)噸上升到5500萬(wàn)噸。
在大慶油田進(jìn)入高含水期，王德民積極倡導(dǎo)并落實(shí)采取鉆2次、3次加密調(diào)整井的技術(shù)措施，使大慶油田可采儲(chǔ)量又增加6億噸。
不斷超越自我 創(chuàng)新腳步永不停頓
上世紀(jì)中后期，一個(gè)問(wèn)題擺在了大慶人面前：大慶油田年產(chǎn)5000萬(wàn)噸油究竟可持續(xù)開采多少年？有外國(guó)專家預(yù)測(cè)，加上已用的各種方法，大慶油田年產(chǎn)5000萬(wàn)噸油可持續(xù)到1995年。但是王德民不信，他和很多大慶人堅(jiān)信，開展技術(shù)創(chuàng)新，采用更新的采油技術(shù)，大慶能繼續(xù)保持更長(zhǎng)時(shí)間的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。
世界平均采油率為33%，而大慶油田采油率已達(dá)40%以上。別人都認(rèn)為大慶人已做得很好了，可王德民卻問(wèn)：那剩下的將近60%的油藏怎么才能更多地采出呢？他打個(gè)比方說(shuō)：“采油就好像洗衣服，用冷水洗是洗不凈的，要想洗得更干凈，只好用化學(xué)的辦法?！?/p>
事實(shí)上，王德民已提前10年研究化學(xué)驅(qū)油技術(shù)了。在國(guó)際上，以美國(guó)為代表的很多國(guó)家都不用化學(xué)驅(qū)油，認(rèn)為它是一個(gè)不好掌握的技術(shù)。而大慶油田從1996年就大量投入使用了，開發(fā)面積超過(guò)100平方公里，動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)2億噸，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)100億元人民幣。
這項(xiàng)被叫做“聚合物驅(qū)油”的技術(shù)，使大慶油田采油率提高到50%，相對(duì)增長(zhǎng)25%。此技術(shù)榮獲1998年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
回顧這件事，大慶人感慨良多。當(dāng)初，當(dāng)王德民提出這一科研項(xiàng)目時(shí)，遇到了意想不到的壓力。有人甚至懷疑：“國(guó)外都沒(méi)搞成功，你能搞成功？”可王德民迎難而上，勇挑重?fù)?dān)，使這個(gè)關(guān)系到大慶油田可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略項(xiàng)目正常運(yùn)行，如期成功。
王德民何以敢承擔(dān)如此大的責(zé)任？
他說(shuō)：“大慶油田是很難開采的陸相油田，要解決出現(xiàn)的新問(wèn)題，就要采用新技術(shù)，敢為人先、放膽前行，堅(jiān)持創(chuàng)新精神，用創(chuàng)新技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題?！?/p>
王德民以這種務(wù)實(shí)創(chuàng)新精神，在聚合物驅(qū)油技術(shù)的基礎(chǔ)上，又研究開發(fā)出“堿―表面活性劑―聚合物”三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)。這一技術(shù)經(jīng)過(guò)8個(gè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，驅(qū)油率又增加50%。
王德民是那種不需揚(yáng)鞭自?shī)^蹄的人。在創(chuàng)新之路上，他總是不斷超越自我。在攻下“堿―表面活性劑―聚合物”三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)后，他又向“泡沫復(fù)合驅(qū)油”新技術(shù)的高峰攀登。
“泡沫復(fù)合驅(qū)油”技術(shù)，就是將聚合物、堿、活性劑加上天然氣合而為一，充分利用泡沫上浮頂油和“油流水阻”、“大縫堵小縫鉆”的特點(diǎn)，把油巖上層的油驅(qū)走。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，泡沫復(fù)合驅(qū)油技術(shù)，可使出油率高達(dá)70%。這是目前國(guó)際上絕無(wú)僅有的原始創(chuàng)新技術(shù)！
該技術(shù)現(xiàn)已獲得中國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、加拿大、俄羅斯等國(guó)家的發(fā)明專利，并榮獲2005年度國(guó)家創(chuàng)造發(fā)明二等獎(jiǎng)。
王德民從未停止過(guò)創(chuàng)新思維，他在考慮未來(lái)5年、10年大慶油田的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。大慶過(guò)去所搞的工藝都是適合水驅(qū)的，不適合化學(xué)驅(qū)油，現(xiàn)在他正在研究一套適合化學(xué)驅(qū)的采油工藝，對(duì)“凝合劑彈性增加洗油效率”新課題進(jìn)行研究，并在考慮“改進(jìn)活性劑加堿工藝”，研究一種不怕硬水的活性劑驅(qū)油技術(shù)，以適用世界多種油層不同驅(qū)油的需要……
無(wú)怨無(wú)悔 與大慶油田共命運(yùn)
王德民坦言自己不喜歡在氣候寒冷的地方生活，但他卻熱愛(ài)與之相伴一生的大慶油田：“大慶油田在哪里，我家就在哪里！人生能與這么大的油田共命運(yùn)，是件很榮幸的事兒?！彼麑?duì)此生選擇以大慶油田發(fā)展為業(yè)無(wú)怨無(wú)悔。
幾十年科研下來(lái)，他的知識(shí)已兼跨數(shù)學(xué)、儀表、機(jī)械、化學(xué)、流體力學(xué)、采油工程、油藏工程、地面工程等20多個(gè)學(xué)科和專業(yè)。凡是大慶需要的，他就努力學(xué)，凡是采油工作用得上的，他就努力學(xué)。即使今天，他還是在不停地學(xué)習(xí)。
為大慶學(xué)習(xí)，他不知疲倦，只知道幸福：“我是學(xué)采油的，一生上哪兒去找這么大的油田干事業(yè)啊！”
說(shuō)起自主創(chuàng)新，王德民說(shuō)：“改進(jìn)的東西好搞，創(chuàng)新的東西風(fēng)險(xiǎn)大。只有將評(píng)價(jià)改進(jìn)與評(píng)價(jià)創(chuàng)新區(qū)別開來(lái)，社會(huì)才能形成創(chuàng)新的良好氛圍?！?/p>
[論文摘要]：目前，微生物采油技術(shù)引起了微生物學(xué)界、石油工業(yè)界、石油地質(zhì)界和地球化學(xué)界等相關(guān)學(xué)科的廣泛興趣和關(guān)注。詳細(xì)介紹微生物采油技術(shù)概況，明確分析微生物采油技術(shù)概況機(jī)理，并探討其發(fā)展方向。
微生物原油采收率技術(shù)(microbialenhanancedoilrecovery，MEOR)
是利用微生物在油藏中的有益活動(dòng)，微生物代謝作用及代謝產(chǎn)物作用于油藏殘余油，并對(duì)原油/巖石／水界面性質(zhì)的作用，改善原油的流動(dòng)性，增加低滲透帶的滲透率，提高采收率的一項(xiàng)高新生物技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是注入的微生物菌種能否在地層條件下生長(zhǎng)繁殖和代謝產(chǎn)物能否有效地改善原油的流動(dòng)性質(zhì)及液固界面性質(zhì)。與其它提高采收率技術(shù)相比，該技術(shù)具有適用范圍廣、操作簡(jiǎn)便、投資少、見(jiàn)效快、無(wú)污染地層和環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。
一、微生物采油技術(shù)概況
1926年，美國(guó)科學(xué)家Mr.Beckman提出了細(xì)菌采油的設(shè)想。1946年Zobeu研究了厭氧的硫酸鹽還原菌從砂體中釋放原油的機(jī)理，獲得微生物采油第一專利。I．D．shtum(前蘇聯(lián))及其它國(guó)家等學(xué)者也分別作了大量的創(chuàng)新性工作，奠定了微生物采油的基礎(chǔ)。美國(guó)的Coty等人首次進(jìn)行了微生物采油的礦物試驗(yàn)。馬來(lái)西亞應(yīng)用微生物采油技術(shù)在Bokor油田做先導(dǎo)性礦物試驗(yàn)，采油量增加了47%。2002年至2003年，我國(guó)張衛(wèi)艷等在文明寨油田進(jìn)行了微生物礦場(chǎng)應(yīng)用，累計(jì)增產(chǎn)原油1695t，累計(jì)少產(chǎn)水1943t，有效期達(dá)10個(gè)月。
美國(guó)和俄羅斯在微生物驅(qū)油研究和應(yīng)用方面，處于世界領(lǐng)先地位。美國(guó)有1000多口井正在利用微生物采油技術(shù)增加油田產(chǎn)量，微生物采油項(xiàng)目在降低產(chǎn)水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年，俄羅斯在韃靼、西西伯利亞、阿塞拜疆油田激活本源微生物，共增產(chǎn)原油13.49x10t，產(chǎn)量增加了10～46％。1988年至1996年，俄羅斯在11個(gè)油田44
個(gè)注水井組應(yīng)用本源微生物驅(qū)油技術(shù)，共增產(chǎn)21x10t。
20世紀(jì)60年代我國(guó)開始對(duì)微生物采油技術(shù)進(jìn)行研究，但發(fā)展緩慢。80年代末，大慶油田率先進(jìn)行了兩口井的微生物地下發(fā)酵試驗(yàn)(30℃)。大港、勝利、長(zhǎng)慶、遼河、新疆等油田與美國(guó)Micro～Bac公司合作，分別進(jìn)行了單井吞吐試驗(yàn)。1994年開始，大港油田與南開大學(xué)合作，成功培育了一系列采油微生物，該微生物以原油和無(wú)機(jī)鹽為營(yíng)養(yǎng)，具有降低蠟質(zhì)和膠質(zhì)含量功能，并在菌種選育與評(píng)價(jià)、菌劑產(chǎn)品的生產(chǎn)、礦場(chǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)施工與檢測(cè)等諸方面取得了成績(jī)。1996年以來(lái)，吉林油田與13本石油公司合作，探究了微生物采油技術(shù)在扶余油田東189站的29口井進(jìn)行的吞吐試驗(yàn)，21口井見(jiàn)效，見(jiàn)效率達(dá)70%。2000年底，大慶油田采油廠引進(jìn)了美國(guó)NPC公司的耐高溫菌種，在Y一16井組進(jìn)行了耐高溫微生物驅(qū)油提高采收率研究和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，結(jié)果表明，采收率達(dá)43.41%，增加可采儲(chǔ)量1.81×10t，施工后當(dāng)年增油615.5t。勝利油田羅801區(qū)塊外源微生物驅(qū)油技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)提高采收率2.66%。
二、微生物采油技術(shù)機(jī)理
（一）微生物采油技術(shù)與油田化學(xué)劑
在大慶油田開發(fā)的各個(gè)階段都會(huì)使用不同性質(zhì)的化學(xué)劑，現(xiàn)以大慶油田為例。當(dāng)大量化學(xué)劑進(jìn)入油藏后，將發(fā)生物理變化和化學(xué)變化，對(duì)微生物采油過(guò)程可能產(chǎn)生不同的影響。化學(xué)劑既可引起微生物生存環(huán)境（滲透壓、氧化還原電位、pH值）的改變，又可直接改變生物的生理（呼吸作用、蛋白質(zhì)、核酸及影響微生物生長(zhǎng)的大分子物質(zhì)的合成）以及影響微生物細(xì)胞壁的功能，從而影響微生物的生長(zhǎng)，降低采收率。
（二）微生物驅(qū)油機(jī)理
因?yàn)椋⑸锾岣咴筒墒章首饔蒙婕暗綇?fù)雜的生物、化學(xué)和物理過(guò)程，除了具有化學(xué)驅(qū)提高原油采收率的機(jī)理外，微生物生命活動(dòng)本身也具有提高采收率機(jī)理。雖然目前的研究不斷深入，但仍然無(wú)法對(duì)微生物采油技術(shù)各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行量化描述，據(jù)分析，主要包括以下幾個(gè)方面：
1.原油乳化機(jī)理。微生物的代謝產(chǎn)物表面活性劑、有機(jī)酸及其它有機(jī)溶劑，能降低巖石一油一水系統(tǒng)的界面張力，形成油一水乳狀液（水包油），并可以改變巖石表面潤(rùn)濕性、降低原油相對(duì)滲透率和粘度，使不可動(dòng)原油隨注入水一起流動(dòng)[1引。有機(jī)酸能溶解巖石基質(zhì)，提高孔隙度和滲透率，增加原油的流動(dòng)性，并與鈣質(zhì)巖石產(chǎn)生二氧化碳，提高滲透率。其它溶劑能溶解孔隙中的原油，降低原油粘度。
2.微生物調(diào)剖增油機(jī)理。微生物代謝生成的生物聚合物與菌體一起形成微生物堵塞，堵塞高滲透層，調(diào)整吸水剖面，增大水驅(qū)掃油效率，降低水油比，起到宏觀和微觀的調(diào)剖作用，可以有選擇地進(jìn)行封堵，改變水的流向，達(dá)到提高采收率的效果。在較大多孔隙中，微生物易增殖，生長(zhǎng)繁殖的菌體和代謝物與重金屬形成沉淀物，具有高效堵塞作用。
3.生物氣增油機(jī)理。代謝產(chǎn)生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等氣體，可以提高地層壓力，并有效地融入原油中，形成氣泡膜，降低原油粘度，并使原油膨脹，帶動(dòng)原油流動(dòng)，還可以溶解巖石，擠出原油，提高滲透率。
4.中間代謝產(chǎn)物的作用。微生物及中間代謝產(chǎn)物如酶等，可以將石油中長(zhǎng)鏈飽和烴分解為短鏈烴，降低原油的粘度，并可裂解石蠟，減少石蠟沉積，增加原油的流動(dòng)性。脫硫脫氮細(xì)菌使原油中的硫、氮脫出，降低油水界面張力，改善原油的流動(dòng)性。
5.界面效應(yīng)。微生物粘附到巖石表面上而生成沉積膜，改善巖石孔隙壁面的表面性質(zhì)，使巖石表面附著的油膜更容易脫落，并有利于細(xì)菌在孔隙中成活與延伸，擴(kuò)大驅(qū)油面積，提高采收率。
（三）理論研究
1.國(guó)內(nèi)外的數(shù)學(xué)模型。20世界80年代末，國(guó)外的Islam、Zhang和Chang等建立了微生物采油的數(shù)學(xué)模型并開展了相應(yīng)的數(shù)值模擬研究。Zhang模型優(yōu)于Islam模型在于可描述微生物在地層中的活動(dòng)，卻難于現(xiàn)場(chǎng)模擬。Chang模型是三維三相五組分，能描述微生物在地層中的行為，不能描述在油藏中的增產(chǎn)機(jī)理。
2.物理模擬。物理模擬研究基本上是應(yīng)用化學(xué)驅(qū)的物理模型試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)過(guò)程。微生物驅(qū)油模型的核心是巖心管部分，其長(zhǎng)度影響微生物的生長(zhǎng)繁殖。應(yīng)建立大型巖心模型，使微生物充分繁殖，便于分析研究微生物的驅(qū)油效果。通過(guò)物理模擬研究微生物驅(qū)油法，可獲得微生物在巖心中的推進(jìn)速度及濃度變化，對(duì)巖心滲透率的影響等信息。
（四）源微生物的采油工藝
國(guó)內(nèi)油田（大慶等）已進(jìn)人高含水開發(fā)期，是采用內(nèi)源微生物驅(qū)油還是采用外源微生物驅(qū)油，要根據(jù)具體油藏內(nèi)的微生物群落進(jìn)行分析。若具體油藏中內(nèi)存在有益微生物驅(qū)油的微生物群落，宜采用內(nèi)源微生物驅(qū)油工藝，這是目前國(guó)內(nèi)致力于運(yùn)用最新微生物采油技術(shù)。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在我國(guó)油田中，特別是大慶油田，在微生物采油技術(shù)具有提高采收率的效果，對(duì)大多數(shù)的油藏都能充分發(fā)揮微生物采油的優(yōu)勢(shì)。制約微生物采油技術(shù)的主要因素在于油藏中微生物群落結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工藝及物理模擬實(shí)驗(yàn)的局限性。外源菌種的選育和評(píng)價(jià)指標(biāo)、特性，微生物的研究、菌液的生產(chǎn)和礦場(chǎng)試驗(yàn)等方面還需深化。
參考文獻(xiàn)：
[論文摘要]：目前，微生物采油技術(shù)引起了微生物學(xué)界、石油工業(yè)界、石油地質(zhì)界和地球化學(xué)界等相關(guān)學(xué)科的廣泛興趣和關(guān)注。詳細(xì)介紹微生物采油技術(shù)概況，明確分析微生物采油技術(shù)概況機(jī)理，并探討其發(fā)展方向。
微生物原油采收率技術(shù)(microbialenhanancedoilrecovery，MEOR)
是利用微生物在油藏中的有益活動(dòng)，微生物代謝作用及代謝產(chǎn)物作用于油藏殘余油，并對(duì)原油/巖石／水界面性質(zhì)的作用，改善原油的流動(dòng)性，增加低滲透帶的滲透率，提高采收率的一項(xiàng)高新生物技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是注入的微生物菌種能否在地層條件下生長(zhǎng)繁殖和代謝產(chǎn)物能否有效地改善原油的流動(dòng)性質(zhì)及液固界面性質(zhì)。與其它提高采收率技術(shù)相比，該技術(shù)具有適用范圍廣、操作簡(jiǎn)便、投資少、見(jiàn)效快、無(wú)污染地層和環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。
一、微生物采油技術(shù)概況
1926年，美國(guó)科學(xué)家Mr.Beckman提出了細(xì)菌采油的設(shè)想。1946年Zobeu研究了厭氧的硫酸鹽還原菌從砂體中釋放原油的機(jī)理，獲得微生物采油第一專利。I．D．shtum(前蘇聯(lián))及其它國(guó)家等學(xué)者也分別作了大量的創(chuàng)新性工作，奠定了微生物采油的基礎(chǔ)。美國(guó)的Coty等人首次進(jìn)行了微生物采油的礦物試驗(yàn)。馬來(lái)西亞應(yīng)用微生物采油技術(shù)在Bokor油田做先導(dǎo)性礦物試驗(yàn)，采油量增加了47%。2002年至2003年，我國(guó)張衛(wèi)艷等在文明寨油田進(jìn)行了微生物礦場(chǎng)應(yīng)用，累計(jì)增產(chǎn)原油1695t，累計(jì)少產(chǎn)水1943t，有效期達(dá)10個(gè)月。
美國(guó)和俄羅斯在微生物驅(qū)油研究和應(yīng)用方面，處于世界領(lǐng)先地位。美國(guó)有1000多口井正在利用微生物采油技術(shù)增加油田產(chǎn)量，微生物采油項(xiàng)目在降低產(chǎn)水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年，俄羅斯在韃靼、西西伯利亞、阿塞拜疆油田激活本源微生物，共增產(chǎn)原油13.49x10t，產(chǎn)量增加了10～46％。1988年至1996年，俄羅斯在11個(gè)油田44
個(gè)注水井組應(yīng)用本源微生物驅(qū)油技術(shù)，共增產(chǎn)21x10t。
20世紀(jì)60年代我國(guó)開始對(duì)微生物采油技術(shù)進(jìn)行研究，但發(fā)展緩慢。80年代末，大慶油田率先進(jìn)行了兩口井的微生物地下發(fā)酵試驗(yàn)(30℃)。大港、勝利、長(zhǎng)慶、遼河、新疆等油田與美國(guó)Micro～Bac公司合作，分別進(jìn)行了單井吞吐試驗(yàn)。1994年開始，大港油田與南開大學(xué)合作，成功培育了一系列采油微生物，該微生物以原油和無(wú)機(jī)鹽為營(yíng)養(yǎng)，具有降低蠟質(zhì)和膠質(zhì)含量功能，并在菌種選育與評(píng)價(jià)、菌劑產(chǎn)品的生產(chǎn)、礦場(chǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)施工與檢測(cè)等諸方面取得了成績(jī)。1996年以來(lái)，吉林油田與13本石油公司合作，探究了微生物采油技術(shù)在扶余油田東189站的29口井進(jìn)行的吞吐試驗(yàn)，21口井見(jiàn)效，見(jiàn)效率達(dá)70%。2000年底，大慶油田采油廠引進(jìn)了美國(guó)NPC公司的耐高溫菌種，在Y一16井組進(jìn)行了耐高溫微生物驅(qū)油提高采收率研究和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，結(jié)果表明，采收率達(dá)43.41%，增加可采儲(chǔ)量1.81×10t，施工后當(dāng)年增油615.5t。勝利油田羅801區(qū)塊外源微生物驅(qū)油技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)提高采收率2.66%。
二、微生物采油技術(shù)機(jī)理
（一）微生物采油技術(shù)與油田化學(xué)劑
在大慶油田開發(fā)的各個(gè)階段都會(huì)使用不同性質(zhì)的化學(xué)劑，現(xiàn)以大慶油田為例。當(dāng)大量化學(xué)劑進(jìn)入油藏后，將發(fā)生物理變化和化學(xué)變化，對(duì)微生物采油過(guò)程可能產(chǎn)生不同的影響?；瘜W(xué)劑既可引起微生物生存環(huán)境（滲透壓、氧化還原電位、pH值）的改變，又可直接改變生物的生理（呼吸作用、蛋白質(zhì)、核酸及影響微生物生長(zhǎng)的大分子物質(zhì)的合成）以及影響微生物細(xì)胞壁的功能，從而影響微生物的生長(zhǎng)，降低采收率。
（二）微生物驅(qū)油機(jī)理
因?yàn)?，微生物提高原油采收率作用涉及到?fù)雜的生物、化學(xué)和物理過(guò)程，除了具有化學(xué)驅(qū)提高原油采收率的機(jī)理外，微生物生命活動(dòng)本身也具有提高采收率機(jī)理。雖然目前的研究不斷深入，但仍然無(wú)法對(duì)微生物采油技術(shù)各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行量化描述，據(jù)分析，主要包括以下幾個(gè)方面：
1.原油乳化機(jī)理。微生物的代謝產(chǎn)物表面活性劑、有機(jī)酸及其它有機(jī)溶劑，能降低巖石一油一水系統(tǒng)的界面張力，形成油一水乳狀液（水包油），并可以改變巖石表面潤(rùn)濕性、降低原油相對(duì)滲透率和粘度，使不可動(dòng)原油隨注入水一起流動(dòng)[1引。有機(jī)酸能溶解巖石基質(zhì)，提高孔隙度和滲透率，增加原油的流動(dòng)性，并與鈣質(zhì)巖石產(chǎn)生二氧化碳，提高滲透率。其它溶劑能溶解孔隙中的原油，降低原油粘度。
2.微生物調(diào)剖增油機(jī)理。微生物代謝生成的生物聚合物與菌體一起形成微生物堵塞，堵塞高滲透層，調(diào)整吸水剖面，增大水驅(qū)掃油效率，降低水油比，起到宏觀和微觀的調(diào)剖作用，可以有選擇地進(jìn)行封堵，改變水的流向，達(dá)到提高采收率的效果。在較大多孔隙中，微生物易增殖，生長(zhǎng)繁殖的菌體和代謝物與重金屬形成沉淀物，具有高效堵塞作用。
3.生物氣增油機(jī)理。代謝產(chǎn)生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等氣體，可以提高地層壓力，并有效地融入原油中，形成氣泡膜，降低原油粘度，并使原油膨脹，帶動(dòng)原油流動(dòng)，還可以溶解巖石，擠出原油，提高滲透率。
4.中間代謝產(chǎn)物的作用。微生物及中間代謝產(chǎn)物如酶等，可以將石油中長(zhǎng)鏈飽和烴分解為短鏈烴，降低原油的粘度，并可裂解石蠟，減少石蠟沉積，增加原油的流動(dòng)性。脫硫脫氮細(xì)菌使原油中的硫、氮脫出，降低油水界面張力，改善原油的流動(dòng)性。
5.界面效應(yīng)。微生物粘附到巖石表面上而生成沉積膜，改善巖石孔隙壁面的表面性質(zhì)，使巖石表面附著的油膜更容易脫落，并有利于細(xì)菌在孔隙中成活與延伸，擴(kuò)大驅(qū)油面積，提高采收率。
（三）理論研究
1.國(guó)內(nèi)外的數(shù)學(xué)模型。20世界80年代末，國(guó)外的Islam、Zhang和Chang等建立了微生物采油的數(shù)學(xué)模型并開展了相應(yīng)的數(shù)值模擬研究。Zhang模型優(yōu)于Islam模型在于可描述微生物在地層中的活動(dòng)，卻難于現(xiàn)場(chǎng)模擬。Chang模型是三維三相五組分，能描述微生物在地層中的行為，不能描述在油藏中的增產(chǎn)機(jī)理。
2.物理模擬。物理模擬研究基本上是應(yīng)用化學(xué)驅(qū)的物理模型試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)過(guò)程。微生物驅(qū)油模型的核心是巖心管部分，其長(zhǎng)度影響微生物的生長(zhǎng)繁殖。應(yīng)建立大型巖心模型，使微生物充分繁殖，便于分析研究微生物的驅(qū)油效果。通過(guò)物理模擬研究微生物驅(qū)油法，可獲得微生物在巖心中的推進(jìn)速度及濃度變化，對(duì)巖心滲透率的影響等信息。
（四）源微生物的采油工藝
國(guó)內(nèi)油田（大慶等）已進(jìn)人高含水開發(fā)期，是采用內(nèi)源微生物驅(qū)油還是采用外源微生物驅(qū)油，要根據(jù)具體油藏內(nèi)的微生物群落進(jìn)行分析。若具體油藏中內(nèi)存在有益微生物驅(qū)油的微生物群落，宜采用內(nèi)源微生物驅(qū)油工藝，這是目前國(guó)內(nèi)致力于運(yùn)用最新微生物采油技術(shù)。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在我國(guó)油田中，特別是大慶油田，在微生物采油技術(shù)具有提高采收率的效果，對(duì)大多數(shù)的油藏都能充分發(fā)揮微生物采油的優(yōu)勢(shì)。制約微生物采油技術(shù)的主要因素在于油藏中微生物群落結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工藝及物理模擬實(shí)驗(yàn)的局限性。外源菌種的選育和評(píng)價(jià)指標(biāo)、特性，微生物的研究、菌液的生產(chǎn)和礦場(chǎng)試驗(yàn)等方面還需深化。
參考文獻(xiàn)：
