中国石油勘探开发研究院，人工举升技术如何提升驱油效率？

人工举升技术的演进逻辑

中国石油勘探开发研究院在人工举升领域的研究，核心在于解决高含水期及特低渗透油田的采出难题。随着油气田开发进入中后期，地层能量自然衰竭，依靠天然能量无法维持产量，必须通过机械或热力手段补充能量。这一过程不仅是简单的液体提升，更是通过优化井筒流体流动效率，间接影响近井地带及更大范围内的驱油效率。研究院依托丰富的现场试验数据，针对不同地质特征开发了一系列适配技术，旨在降低举升能耗的同时，最大化原油采收率。

传统的抽油机系统在面对深井、高黏度原油时往往存在匹配度低的问题，导致系统效率低下甚至失效。研究院通过数值模拟与物理模拟相结合的方法，深入分析了井筒多相流流动规律，明确了举升工艺对油藏压力分布的影响机制。研究表明，合理的人工举升方案能够维持合理的井底流压，避免地层压力过度下降导致的出砂或水锥进现象，从而保护油层伤害，为后续的水驱或气驱创造更稳定的边界条件，这是提升整体驱油效率的基础前提。

高效节能举升工艺的应用实践

在常规稠油及高含水油田中，长杆泵与液压潜油电泵技术的优化应用显著提升了举升效率。研究院针对特定区块的油井特性，改进了泵挂深度与排量匹配模型，减少了无效做功。例如，在胜利油田的部分区块，通过引入智能控制系统实时调整冲次和冲程，使系统综合效率提升了10%以上。这种精准调控不仅降低了电力消耗，还通过稳定井口压力波动，减少了因压力剧烈变化引起的油层微粒运移，从而维持了近井地带的渗透率稳定，有利于水驱前缘的均匀推进。

针对特低渗透油藏，电潜泵（ESP）与螺杆泵的组合应用成为研究重点。这类油藏孔隙结构复杂，流动阻力大，传统举升方式难以形成有效的压差驱动。研究院开发的耐高温、抗砂磨电潜泵系列，配合井下气体分离技术，有效解决了高产气井的液气比失调问题。现场应用数据显示，在吉林油田部分低渗透区块，采用优化后的电潜泵举升方案后，单井产量平均提高20%，含水率上升速度得到控制。稳定的举升能力使得油藏内部压力场分布更加均匀，促进了剩余油的动用，间接提升了水驱波及体积和驱油效率。

热力举升对稠油驱油效率的改善

稠油开采中，热力举升技术如电热杆泵和蒸汽辅助重力泄油（SAGD）配套举升系统，是降低原油黏度、提高流动性关键手段。研究院在冀东油田和辽河油田开展了大量试验，重点研究加热温度与举升参数的耦合关系。通过井下电加热或循环热水方式，显著降低原油黏度，使得原本难以流动的稠油能够顺畅举升至地面。这一过程不仅解决了“采不出”的问题，更通过热波及范围扩大了油藏加热区域，降低了周围冷稠油的黏度，增强了重力驱和压力驱的效果，从而大幅提升了单井控制储量内的原油采收率。

在热力举升过程中，研究院还关注热量损失与举升效率的平衡问题。通过优化隔热管柱设计和加热功率控制策略，减少了井筒热损耗，提高了热能利用率。在胜利油田孤岛采油厂的应用案例中，优化后的电热杆泵系统使得热效率提升了15%，同时由于原油流动性改善，井筒积液减少，井底流压降低幅度可控，避免了因过度降压导致的近井地带出砂和地层结构破坏。这种精细化的热力管理，确保了驱油过程在热力学和流体力学上的双重优化，实现了驱油效率的实质性提升。

智能调控与数字化赋能

人工智能与大数据技术在人工举升系统中的应用，标志着驱油效率提升进入智能化阶段。中国石油勘探开发研究院构建了基于数字孪生的举升系统仿真平台，能够实时监测井下工况参数，如载荷、位移、电流、温度等，并通过算法预测泵效变化和故障趋势。在河南油田的试点应用中，智能调控系统根据实时数据自动优化抽油机运行参数，使系统效率波动范围缩小了5个百分点。这种动态调整机制确保了举升过程始终处于高效区间，减少了因工况突变对油藏压力的冲击，有利于维持稳定的驱油压力场。

数字化技术还体现在对全生命周期数据的整合与分析上。研究院建立了涵盖地质、工程、生产的多源数据融合模型，能够评估不同举升工艺对长期驱油效果的影响。通过对历史数据的回溯分析，识别出影响驱油效率的关键变量，如含水率变化速率、气油比波动等，并据此制定预防性维护策略。在塔里木油田的超深井应用中，基于大数据的故障预警系统成功避免了多次潜在的设备失效事故，保证了举升作业的连续性。连续稳定的举升是维持油藏能量平衡、实现高效驱油的重要保障，数字化手段为此提供了坚实的技术支撑。