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摘 要：石油开采是一个复杂的过程,而采油工程方案是石油开采的前提.只有在石油开采之前,对开采的整体过程甚至每一个步骤都要进行详细的规划和严密的设计,因而采油工程工程方案的设计是石油开采的第一步.本文从设计之前的准备、设计方案的步骤、内容、特点等方面对采油工程方案的设计进行了探讨.
关 键 词：采油工程 设计方法 方案
采油工程是整个油田开发的重要组成部分,而采油工程方案不仅是关于油田开采的具体规划,还是整个油田开发的技术保证.因而,采油工程方案的好坏,直接影响到油田开采的质量,只有做好了采油工程方案,才能够提高油田开发的效率以及采收率,还可以降低开采成本.这些都表明,采油工程方案设计的研究,对整个油田开发都有很重要的意义[1].
一、前期准备工作
在设计采油工程方案的之前,必须了解采油工程方案设计的研究现状；必须对方案设计所需要的资料进行整理；必须对设计方案所针对的目标进行全面了解.
1.资料整理
在设计一份采油工程方案之前,必须对该方案所针对的油田进行全面的了解,这就需要进行资料的收集整理工作.首先,需要了解油田的基本情况,包括：试采资料,井身结构、储层岩的性质、清水及污水的试样、能源状况等.其次,了解油田现场的管理状况,包括现场的供电、供水、道路通讯等状况,以及人员的配置、设备的基本情况等等.最后,还要了解石油开发的各项指标要求,技术政策、经济政策的限制以及生产管理方面的要求.
2.研究现状调查
对国内外的各种石油工程方案进行比较研究,并与其实际开采情况相结合,了解每一份开采方案的优缺点[2].在结合本油田的实际情况,参考并利用以前的采油工程方案中的优点,对其中的缺陷与不足进行改进与补充.另外,还要对采油工艺在当前以及今后一段时间内的发展方向进行全面调研了解,为即将设计的采油工程方案提供技术参考.
除此之外,在方案设计前,还可以与石油开采方面的专家、技术人员请教,对开采过程中可能存在、需要解决的问题进行咨询.还可以与以往的采油工程方案设计人员联系,对方案设计中的重点注意事项和问题进行探讨,以便设计出来的方案更符合实际、更全面、更合理.
二、采油工程方案的设计内容
采油工程方案的设计内容主要包括：完井设计、注水设计、射孔设计、采油设计、油层保护系统设计等方面.
1.完井设计
完井设计就是指在在钻开油层后到完井投产前前地一系列工程设计.在完井工程方案设计中包括：完井方式的选择、套管程序、完井液的选择、完井方式的选择等内容.完井方式应该按照油藏类型、储层物性、油井的类别以及开发要求等标准来选择；套管程序应该按照地层压力、饱和压力、气油比、单井液流量等方面的需求来设计；完井液与完井方式也必须根据油田的实际情况及开采要求来进行选择.在完井设计中还要注意其中的射孔设计.射孔参数可以根据油井的产能目标来分析选择；射孔方法的选择受到渗透率的大小、油气的物性以及油层压力的高低的限制；射孔、弹的类型应该根据渗透率、套管直径等的不同来选择.
在完井设计中,应该尽量以降低成本、缩短建井周期、简化程序、减少油层污染为目标,以便实现采油工程效率及采油率的最大化.
2.注水设计
注水设计中必须对注水工艺、注水管柱、注水量以及注水水质标准都有涉及.注水工艺设计包括注水压力和注水温度.注水压力的计算方式是：
注水温度的计算方式是：
除了注水工艺的设计以外,对注水水质标准进行了严格要求,因为注入的水质好坏会对油田开发的效果产生直接影响.可以根据油田的具体情况,特别是油田类型和渗透率的不同来确定水质标准.
3.采油设计
采油设计之前,需要在对注采压力系统进行分析的基础上,预测油井的停喷期,并根据其停喷周期来选择自喷管柱.在选择采油方式之前,应该对各种采油方式的优缺点进行系统分析,并结合油田的实际状况和预期目标来选择最合适的采油方式.在所有的采油方式中,自喷式是最简单、最经济的,也是当前广泛应用的采油方式[3].只有不能采用自喷方式的油井,才会采用机械式采油方式.
确定了采油方式的前提下,还应根据实际情况需要选择设备的类型以及配套设备.主要选择标准是能够适应油井的防气、防腐、防砂、防磨等实际需要.
三、方案设计的预测分析方法
采油工程是一个复杂的工程,方案设计也必须从生产的可能性、经济上的合理性以及综合的适应性的标准来进行分析和预测.所以,采油工程方案的分析预测必须曹颙室内试验、数值模拟、经济评价三者相结合的方式.因而,其分析预测方法包括了：
1.生产动态数值模拟预测法
生产动态模拟预测法需要采用先进的计算机软件.在允许的范围内,假定一个初始参数,随着含水量的上升变化,对油井的生产效果进行模拟.根据模拟数据,选择合适的方法措施,寻找增产稳产的途径[4].
2.优缺点列举法
在设计方案的选择上,总会遇到一些评价比较无法用数值来体现,这个时候就可以运用优缺点列举法.对方案存在的优点和缺点详细列举出来,进行对比.从总体性、系统性的角度来进行比较,以便选择出更合适的方案.
3.室内试验模拟法
采油工程方案设计中的很多程序与原理都过于复杂,没有办法用数值分析或优缺点列举等方法来判断评价.这就需要运用到室内试验模拟法.对生产程序和条件进行模拟,并对获得的信息进行筛选.
4.经济评价法
衡量方案优劣性的最重要方法就是经济评价.采油工程方案的设计目的就是为了降低开采成本,增加开采速度和开采量,已达到最大的经济效益.因而,对一个设计方案进行经济评价,就是对开采过程中的工作量、生产维护费用、设备投资等方面的具体分析,还应该对全部方案进行综合性经济评价.
四、采油工程方案的特点
采油工程方案在设计中具有综合性、系统性、预测性及优选性[5].由于采油工程方案的设计过程中既需要关注技术因素,又要对经济因素进行研究,是一项对综合性要求很强的工作,故而,采油工方案必须具有综合性.而在方案的设计中涉及到各方面的目标和因素,不仅要对单项工艺技术进行考虑研究,还要对配套后的效果进行分析研究,所以在采油工程方案设计中必须具备系统性.由于采油工程方案设计是在油田开采之前,带有明显的预测性.采油工程方案设计还具有优选性,因为采油工程方案中每个问题的研究否具有多种不同的解决方案,所以需要分析比较,选择最优的设计方案.
五、结束语
因为油田开采工程是一个复杂而庞大的任务,所以在油田开采之前设计采油工程方案是十分重要的一个环节.为了使油田开采量和开采率达到最大化,尽量节约开发成本,使得经济利益最大化,采油工程方案设计的优劣起着重要的作用.所以,对采油工程方案设计的深入研究,是我国石油开发事业的一个重要组成部分.参考文献[1]陈莉,万伟,张文军,李亚奇采油工程设计方案探讨[J].中国石油和化工标准与质量.2012（8）.[2]耿玉广,刘纯山,隋胜利,李沈阳,李善维.采油工程技术配套方案设计方法[J].石油钻采工艺.2010（5）.[3]冯立,金东明,武卫东采油工程措施规划方法研究[J].大庆石油地质与开发.2011（3）.[4]吴奇,魏顶民,冯建华,马庆坤.高新技术在采油工程中的应用现状及展望[J].石油钻采工艺.2013（2）.[5]耿玉广.论采油方案设计[J].钻采工艺.2013（4）.