油田化学应用技术范文

导语：如何才能写好一篇油田化学应用技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】油田 化学采油 工艺技术

伊利诺伊Fayette县Louden油田进行的表面活性剂驱先导性试验。Felder和Hoyer（1982）设计了一个测井程序，它成功地用于监测伊利诺伊Fayette县Couden油田的表面活性剂驱先导性试验的动态。为监测含油饱和度随着时间推移的变化，在5口观察井中重复进行了感应测井和碳/氧（C/O）比测井。为了能够使用感应测井，所有的观察井用纤维玻璃套管完井。化学采油技术实际上是在注入水中加入某些化学药剂来改变注入水的性质从而达蓟提高采收率的目的。这种技术有时也被称为改型水驱[1]。

1 油田化学采油技术

油气勘探事业深入发展的保证和前提是工程技术的应用，提高石油采收率工艺已在不断发展，从先导性试验过渡到全油田实施要取决于矿场试验的经济上的成功。还要持之以恒的进行环境保护，使其免遭污染。其它EOR活动引起的其它环境影响问题还应通过先导性矿场试验检验。可以从先导试验中获得设计实施全油田的工业性EOR方案的环境资料。

由二次采油工艺发展起来的两项EOR技术为化学驱（或改善水驱）和胶束-聚合物工艺。顾名思义，化学驱就是在注入的盐水中加入化学剂的驱油技术。目前，常使用的有三类化合物，它们是苛性碱（氢氧化钠、硅酸钠、氢氧化钠等），洗涤剂（烷基芳基磺酸盐）和聚合物（聚丙烯酰胺和多糖）。聚合物溶液的矿场应用已积累了大量的经验，已对100多个油田用各种类型的聚合物进行过处理。

为了在矿场上混合和处理化学溶液，必须使用附加装置（混合罐、储罐、泵和管线等）；但这些附加装置与油田通常作业所用的装置没有多大不同。因在长时间内注入大量的化学剂，故在矿场没有必要储存大量的化学剂。因此，由储存试剂和操作这些装置导致的环境污染仅限于在油田的小范围内，它比铁路槽车或卡车溢出量或漏失量小。在油田上必须采取预防措施，以防止所用化学剂对操作人员的健康危害，因为所有的化合物都是粘膜刺激物。

随盐水和原油一起产出的化合物并不重要，因为注入的化学剂最终只有少量被产出。在化学驱中，所设计的化学剂注人量近似等于预期油层中因吸附、窜流和稀释而滞留的数量。溶解在产出盐水中的化学剂通过盐水处理系统再循环并再注入油藏。溶解在油中的化学剂作为原油的一部分被输往炼厂，过剩的水量可以通过注入油层上部或下部的未开采的盐水层中将其处理掉。

与化学驱有关的潜在的环境问题主要是：

（1）在处理过程中，因从产出的盐水中除去H2S而造成的空气污染；

（2）化学添加剂在运输、储存和处理过程的溢出或漏失；

（3）粉状化学剂及其溶液对现场操作人员的健康危害；

（4）产出盐水从其地面储存及处理池中漏失；

（5）通过高压管线向井输送混合的化学剂时的漏失；

（6）从损坏井或腐蚀井漏失进入浅含水层；

（7）从未妥善堵塞的废弃井中产出并进入浅含水层（当油层压力因EOR活动而提高时可能发生）；

（8）通过油层上部不合适的封闭（裂缝或断层）产出并入含水层；

（9）因油层压力变化而引起沿断层面的沉降；

（10）因储集岩基质的化学降解作用而导致的沉积[3]。

2 油田采油管柱技术的现状

虽然胶束-聚合物驱工艺比化学驱更复杂，但它对环境保护的要求却是相同的。胶束-聚合物驱工艺需要更多的地面设备，要求附加的运输和储存装置以大量的各种化合物。在注入化学剂过程中（上述的第二和三阶段），同化学驱相比，它要求在较短的时问内注入大量的化学剂。所以，在现场要求有大量的化学剂库存，因此更须强调环境保护问题；尽管没有增加任何一个新的问题，但对操作人员的健康危害却变得更为严重，因为操作人员要处理大量的化学剂[4]。

化学剂在油层中时间和距离的推移将从井中产出，其浓度会因吸附、稀释以及化学和生物降解而降低。因此，产出的化学剂其浓度常低于致毒水平。淡水层较浅，一般位于油层之上，所以，由井中排泄造成的污染仅限于化学剂从套管漏失进入邻近的含水层。然而，这种情况一般是不可能的，除非在套管已被腐蚀的老井中才会出现。迄今，在已进行的化学驱和胶束-聚合物驱工艺的矿场试验中，低矿化度的水用于注入的各个阶段（前置液、表面活性剂溶液和聚合物溶液等）。然而，总的趋向是设计一个对含盐度不很敏感且或许能与油田产出盐水匹配的体系。如果这个趋向确实能实现，则可由水层或油层提供的盐水配制化学剂溶液，那么，能够减轻目前淡水用量对国民经济的影响。如果工业规模实施EOR工艺时，不能利用油田盐水配制所有化学剂溶液，则要求在作业之前严格地分析水的适用性并同有关方面交涉可能配给的水量。

油水井的酸处理可以有效提高注水井的注水量、提高采油井的产量。油水井的酸化主要是通过除去近井地带的氧化铁、硫化亚铁和粘土等堵塞物，恢复地层渗透率，以及溶解砂层砂粒间的胶结物，扩大孔隙结构的喉部，提高地层的渗透率。油水井酸处理是油水井有效的增产、增注措施。浓盐酸在酸化白云岩时，生成的钙镁盐不溶于浓酸，会堵塞地层。一般用浓酸和稀酸或水交替处理地层。另外，浓盐酸不能直接处理高温井或深井，因为浓酸与地层作用快，酸化不到深地层且对管道有很强的腐蚀性[5]。

3 结论

在油水井酸处理过程中，需要根据酸化目的和地层条件来选择适当的酸及其添加剂，配成酸（化）液（acidizing fluid）。在一定范围内未做缓速处理的酸为常规酸（regular acid）。同时，采油管柱技术在油田中的应用能为其他油田的生产开采做出示范效应和发挥指导价值，在实践的基础上明确采油管柱技术理论研究的重点及实际应用中的发展方向，通过借鉴、吸收先进经验进行科技创新，为石油企业新型开采技术的发展和推广奠定基础。

参考文献

[1] 马世俊. 信息化建设在采油工艺管理中的作用[J]. 今日科苑，2011（02）

[2] 徐文江，丘宗杰，张凤久. 海上采油工艺新技术与实践综述[J]. 中国工程科学，2011（05）

[3] 赵德宝. 有关采油工艺管理的探讨[J]. 中国石油和化工标准与质量，2011（05）

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英文名称：Xinjiang Petroleum Geology

主管单位：

主办单位：新疆石油学会;新疆油田公司

出版周期：双月刊

出版地址：新疆维吾尔自治区克拉玛依市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1001-3873

国内刊号：65-1107/TE

邮发代号：58-46

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1980

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

百种重点期刊

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关键词：油田 复合解堵 原理 分析研究

再好的钻井液体系、再先进的钻井工艺技术，都不可避免地会对油气层造成一定程度的伤害，只是伤害的程度大小不同。在生产过程中。这些油井普遍具有初产高、降产快的典型特征。由于近井地带渗流阻力的不断增大，部分油井生产压差不断扩大，大部分油井在地层压力高于饱和压力的情况下近井地带出现明显脱气，油井无法连续自喷，难以保持正常生产。而复合解堵体系具有溶蚀、清洗、破胶等多重作用，经现场应用取得了理想的解堵效果，对油田产业增加了效益。

一、油田近井储层污染分析

新木油田储层岩性以细粉砂岩为主，泥质胶结含量10%。15%，富含粘土矿物，物性低孔特低渗，孔隙度平均18.5%，渗透率平均44×10句斗m2，地层水总矿化度7998mg・L-1，油层温度40-80℃，河流相沉积非均质严重，东西向裂缝发育。油水井压裂投产，30多年的开发过程中油层污染伤害越来越严重，影响开发效果，主要表现在：

（1）油田结垢井越来越多，结垢现象普遍存在，结垢堵塞物属复合型，有机质与无机质相互包容。

（2）在钻井、完井，及生产过程中不注意油层保护，造成形成油层各种伤害污染。

（3）油田开发过程中，由于地层压力、油层温度下降等使原油脱气，重质成分析出等形成的堵塞。

压裂改造易造成储层二次伤害，一些井压裂后增产幅度很小，甚至减产，表现在：支撑剂质量或破碎，压裂液残渣及滤失，压裂液破胶不彻底致残留物，压裂液过量替置，压裂液对储层冷却效应，压裂液与储层流体不配伍，压裂添加剂使用不当等，导致水锁、微粒运移、膨胀、破碎等伤害堵塞。

二、原油解堵试验及复合解堵增产原理分析

早在1997年曾在窟窿山油藏东块的窿l井实施了8次“非酸性解堵”措施，其中1次无效外，其余均有一定的增产效果，通过历次解堵措施的剖析，解堵有效的都是在酸化措施有效解除油层污染（酸化后表皮系数已由29.8下降至-5.9）之后进行的，而无效的则是在油层严重污染（1998年用比重1.85的泥浆压井，历时30天打捞井下落物后产液量大幅下降）的情况下进行的，这说明“非酸性解堵”措施增产的机理并不是在于解除储层的污染。该井历次措施后均表现初产及油压较高、递减快的特征，这与酸化后的生产特征极为相似。多次测压结果表明油层压力较高，而且测压长达10天以上未出现径向流直线段，这证明油井快速降产不是因地层压力大幅下降引起的，而是由于储层应力敏感性强引起裂缝快速变窄（或闭合）、近井地带渗流阻力增大引起的。因此该井“非酸性解堵”增产机理主要在于向油层高压、大排量挤入适量解堵荆及本井原油的过程中：一是部分消除生产过程中近井地带压力下降所引起的应力敏感，提高近井地带的渗透性；二是对于酸化后裂缝壁面岩石抗压强度降低所引起的微粒运移、生产过程中引起的微粒运移等原因造成的局部桥堵具有疏通的作用；三是有抗乳化剂的性能，使得部分微裂缝中的残酸液和钻井滤液得以返排；或三者兼而有之，从而达到了油井增产的目的。对于裂缝性油藏而言，天然裂缝的开启状态直接影响着油井的产量，保持被酸液疏通的裂缝与相连通的天然裂缝能处于张开状态是制约油井酸化增产量和有效期的关键。为了使油井的裂缝能够较好地处于张开状态，使其导流能力得以提高和恢复，首先采用向井内注入具有较好的缓速性能、对储层伤害性较低且返排能力较好的乳化酸。乳化酸具有延迟反应的特性，能够在较长的施工时闻内保持有一定的活性，使堵塞物得以充分解除，裂缝得以延伸和拓宽，从而提高油井产量。然后再向井内高压、大排量挤入加有活性剂的原油，表面活性剂的存在有利于微细裂缝中泥浆滤液和原油的返排，性质较好的原油与储层的配伍性较好，能最大限度地降低解堵过程中对储层污染的风险，从而达到了疏通油流通道的目的。而且提高了近井地带原油的饱和度和原油的相对渗透率，从而使油井再次增产。

三、裂缝解堵技术的应用及效果

1.裂缝清洗解堵技术从2009年开始在吉林新木油田施工，与油田结合较好，应用44口井，工艺成功率100%。当年累增油4281t，单井13增油大于0.6t，有效期大于230d，对比同期其它药剂酸化实施效果单井多增油25t，措施效果显著。

2.对有机正电胶的清洗效果。用尺寸为50mm×50 mm、孔径为0.45 mm的标准筛网均匀地挂上1层1 g左右的有机正电胶，悬挂于用磁力搅拌器搅拌的清洗液中，清洗15 min后取出筛网，自然晾干后称重并计算清洗率。该体系中的清洗剂在浓度为5%、50℃时对有机正电胶的清洗率为94.8%，清洗效果好。

3.对聚合物的破胶效果。配制0.3%的有机正电胶用包被剂AMPS聚合物溶液并用6速旋转粘度计测其表观粘度，加入破胶剂反应30min后再测其表观粘度。复合解堵体系用破胶剂在使用浓度为l%时30 min后使AMPS聚合物溶液的表观粘度降低率为88.5%，破胶速度快，破胶效果好。

4.对钻井液中同相的溶蚀效果。在烧杯中称取一定量的现场所取有机正电胶钻井液，再加入溶蚀剂，封口后放入50℃烘箱中静止反应8 h。再用滤纸过滤反应物，将滤纸和残余物在90℃下烘干，称重并计算溶蚀率。实验结果表明，溶蚀率为55.2%。

5.复合解堵液综合解堵效果评价。实验结果表明，该复合解堵液溶蚀粘土和石英等固相颗粒能力强、可以有效破坏钻井液中的高分子处理剂和由此形成的网架结构，同时对有机正电胶粘附物有很好的清洗效果，从而达到解除堵塞的作用；而且该解堵液还具有良好的助排和防止粘土膨胀、避免二次沉淀的作用，是一种多功能的复合解堵液。

三、结束语

国内外油层解堵技术多数为解除油层有机物质堵塞，油藏一般埋深较浅，油层温度较低，而对于青西油田深井复杂岩性裂缝型储层高温条件，不具有有机物堵塞的情况下，以解除因储层应力敏感性强、以及解除微粒运移对裂缝形成桥堵所引起的降产为主要目的原油解堵和复合解堵技术，具有成本低、措施有效率高（75%）、措施效果好的优点，该技术不但丰富了青西油田部分储层的改造手段，同时为同类深层裂缝性油藏的改造开辟了崭新的途径，而且其低成本在油田开发后期必将发挥更大的作用。吉林新木油田利用复合裂缝解堵技术解堵效果有效明显，已成为油田解堵主要应用技术之一。

参考文献

[1] 张晓芬. 裂缝复合解堵技术的研究与应用[J].化学工程师，2013（9）

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关键词：采油工程新技术研究应用

前言

工程采油技术是实现油田开发方案的重要手段，是决定油田产量高低、采油速度快慢、最终采收率大小、经济效益的优劣等重要问题的关键。对当前采油新技术的研究与应用进行分析，促进采油技术的进步意义重大。

一、我国采油工程技术发展阶段分析

（一）探寻及分层开采工艺技术发展阶段

本阶段主要是从上世纪50年代到70年代。这个阶段我国做了多方面的试验和技术突破，这其中包括油田堵水试验；油层水力压裂试验；人工举升试验；火烧油层试验；防砂试验；注蒸汽吞吐开采试验。本阶段中期随着大庆油田的开发，研究开发了一整套采油工艺技术。

1、分层采油

分层采油主要运用低渗透层的潜力对自喷井分采，开采分为以下形式：单管封隔器、油套管分采和双管分采。

分层测试

分层测试主要包括对注水井注入剖面和自喷采油井产出剖面分别进行测试、对有杆泵抽油井进行环空测试、无杆泵流压测试等技术。

分层管理

分层管理主要实现注采系统的完善，平面调整进行注水结构，提高注水井分注率，提高了细分注水，提高了生产能力，实现了结构调整、控液稳产的效用。

分层研究

为了掌握油田生产主动权，采用动静态相结合的方法，依据水淹层测井、密闭取心、吸水剖面、产出剖面等方面的信息，结合对油水井进行改造，分析和判断油层动用状况和开发动态以及剩余油分布情况。

（二）采油工程技术突破发展阶段

本阶段采油工程技术的主要突出点是研究并形成了适合多种类型油气藏的采油工程技术，推动了采油工程技术的多样化，满足了对不同场地的应用要求。

复杂断块采油工艺技术

由于复杂断块油藏大小不确定性、形状不确定性、断层相互分割成独立的单元等原因，故使用滚动勘探开发方法，因地制宜地进行注水及油层的改造，确保油井的产油效率和产油数量。

潜山油藏开采技术

任丘油田是潜山油藏的典型代表之一。它与砂岩油藏有很大区别。区别主要体现在油气储存的地方不适宜开采，大部分储存在孔隙、溶洞和裂缝中，而且油气的下部由地层水衬托，形成了底水块状油藏。为了适应这种情况的开采，研究并实现了包括裸眼测试和裂缝认识技术、大排量耐高温电潜泵技术。

稠油热力开采技术

这种技术开始在克拉玛依、辽河、胜利等油田实现了技术攻关。在80年代，针对这种技术在油田进行了更大工业规模试验和使用。

气顶砂岩油藏开采技术

这种技术的配套技术主要包括：确定最优射孔井段；高聚物和氰凝封堵气窜；保持水锥和气锥的稳定等。这种技术的应用事例以大庆喇嘛甸油田为代表，实现了对此油田的合理开采。

（三）采油工程系统的形成与发展阶段

随着其他方面的技术的发展，采油的系统工程在原有的基础上实现了进一步的完善和改进，主要体现在以下几个方面。一、采油过程中要有对采用工程的中长期发展的规划，要处理好近期应用技术和基础研究的关系，在采油过程中攻克一批技术难题，完善对以后油田开采的技术储备。二、对低渗透油田采用小井距、加强注水、简化举升方式和简化地面流程，进一步提高单井产量，实现经济有效开采。三、发展蒸汽吞吐接替技术，扭转稠油开采被动局面。

二、采油新技术的应用

（一）微生物采油技术

将分子微生物生态研究技术运用于微生物采油技术研究，开展了油藏条件下的微生物驱油机理、油藏微生物生态、空气辅助微生物驱油技术、内源微生物驱油技术以及微生物驱油效果评价等研究，形成了菌液筛选、性能评价和生产、细菌作用机理模拟实验、微生物单井处理、微生物驱油、外排含油污水生化处理等多项配套技术。

（二）CO驱油技术

CO采油技术始终是石油开采领域的研究重点，低渗透油藏由于渗透率过低，或者储层中水敏性黏土矿物较多，见水后发生膨胀阻塞孔隙，以致注水时吸水能力差，甚至不能注进水，或者难以见到注水效果。在这种情况下，采取注CO气的方式，常可取得好的效果。上世纪80年代，国外注气混相和非混相驱油技术在低渗透油藏中已得到广泛的应用，并获得较好的经济效益。国内随着江苏、胜利和吉林等油田中小规模的CO气藏以及松辽盆地大型高含CO气藏的发现，注CO驱油技术也逐步开始在油田进行现场应用。

（三）微波采油技术

微波采油技术是指将大功率的微波天线下到要作用的油层位置，或用传输的方法将微波传到地下，对油层直接加热，降低原油粘度，提高采收率。

目前设计的微波采油方法有三种。第一种是地面加热法，通过地面微波加热处理装置，对注入地层的水或水蒸气加热，此方法优点是不用改变现有井口设备，不需动管柱，施工方便。第二种是井下加热法。将微波源直接放入井下，使地层温度升高。第三种是多底井地层微波加热。该方法具有最佳的作用效果和作用效率。微波沿竖井段向下传到多连通器中的功分器，并与开窗侧钻的水平井内的天线相连通，微波能力通过水平天线向地层辐射。在这种结构中，由于在同一油层中可以钻探多条水平井，因此可以有效地提高微波辐射的作用效果。这种结构的有效作用半径和效果决定于开窗侧钻的水平井的个数和沿水平方向延伸的距离。尽管微波采油技术具有很大的开发优势，但由于大功率位置微波装置的研制，微波发生器的频率控制以及加热的合理时间，作用机理和技术经济性以及地层能量亏空问题等难点还未解决好，目前还基本上处于实验室研究阶段，没有进行广泛推广。

（四）磁处理技术

磁处理技术是利用磁场对原油及驱替液的物理、化学性质的影响，可使经磁场处理后的流体物性发生变化，产生降粘、降凝、防蜡、增注等作用。磁处理技术在油田工业中的应用起步较早，早在1985年，大庆油田就开展了磁防蜡的应用试验，并取得了成功，目前我国的各大主力油田均建立了专门的磁技术研究机构，进行了系统的基础和应用研究。从手段上看，磁场的建立有两种基本方式，一种是通过电磁铁建立磁场，另一种是利用永磁体建立磁场。磁处理技术的应用范围十分广泛，主要包括以下几个方面：油井磁防蜡技术，用于解决油井结蜡问题，延长热洗周期，节约清防蜡成本；磁减阻输油技术，解决了高粘原油地面集输困难的问题，达到节能降耗的目的；增磁注技术，对水井注入水进行磁处理，降低注入压力，提高吸水指标和水驱油效果。

三、采油工程技术的展望

21世纪，随着信息、生物、新材料、纳米、能源等高新技术的迅猛发展，采油工业也将获得新的发展机遇，同时面临严峻的挑战。我国石油工业面临高含水油田开采、西部沙漠超深油田开采、滩海油田开发建设和稠油、低渗透油田开发、超稠油油田改善热力开采等诸多难题和挑战。为了迎接挑战解决难题，石油公司必须加强规划与投入，创新并引进采油新技术，促进采油工业的发展。

参考文献

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关键词：采油；工程技术；发展现状；展望

随着社会经济的不断发展，人们的生活水平、生活质量的不断提高，对石油能源的需求量正在不断上升，我国石油行业得到了不断的发展。采油技术经过近几年的不断发展，化学驱油、注水开发技术得到了开发与应用，从而在一定程度上使原油采收率、油井产量得到了提升，但是现阶段还是比较低。因此，在油田的开发过程中，采油工程技术的发展以及应用非常重要。

1采油工程技术的发展

自进入21世纪以来，科学技术得到了不断的发展与进步，我国石油行业的采油工程技术经过不断研究与实验实践，也得到了不断发展。在进行发展的过程中，采油工程技术主要包括三个发展阶段，即分层采油技术的发展、采油工程技术的突破性发展以及采油工程体制的完善。

1.1分层采油技术的发展阶段

上世纪50到70年代，经过多方面的长期探索与实践，我国分层采油技术得到了有效的发展，主要成果包括实现了油田堵水、油田防砂等试验。分层采油技术的有效发展阶段主要包括以下四个方面：第一，分层采油，指的是有效地利用低渗透层潜力，分采自喷井，分层采油主要包括高压单管封隔器、油套管分采工艺、双管分采工艺。第二，分层测试，主要是对有杆泵抽油井实施环空测试以及对注水井的注入剖面、自喷采油井的产出剖面实施分层测试，第三，分层管理，通过在平面调整中实施注水结构，使注采系统得到完善，工程生产能力、细分注水能力得到提高，从而实现结构调整以及控液稳产的效果。第四，分层研究，以吸水刨面、产出剖面、密闭取心等资料为根据，结合油水井并进行改造，分析剩油分布情况、开发状态与油层动用情况，在油田的生产过程中掌握主动权。

1.2采油工程技术的突破性发展

上世纪70到90年代，我国采油工程技术得到了突破性发展，适合多种油藏类型、满足不同场地需要的采油工程技术得到开发与应用。主要有：首先，气顶砂岩采油技术，此种技术在大庆喇嘛甸油田的开采过程中得到了应用，并取得了良好的效果。其配套技术主要包括保障最优射孔井段、水锥与气锥保持稳定等。其次，稠油热力采油技术，上世纪80年代，在我国的许多油田中，稠油热力采油技术进行了大规模的实验以及应用，在克拉玛依、胜利等油田中完成了技术攻关。再次，潜山油藏开采技术，任丘油田中的一种典型油藏及时潜山油藏，与砂岩油藏不同的是，潜山油藏存在着是否适合开采、其大多数油气是否存在于孔隙、裂缝之中等问题。开采潜山油藏需要耐高温、大排量电潜泵技术以及完成裸眼测试。最后，断块采油技术，由于其油藏形状、油藏大小具有不确定性以及断层相互分割使油藏成为一个独立的单元等因素，在断块油藏的开采过程中，必须要采取滚动勘探的方法进行注水、油层改造，才能保证产油效率及产油数量。

1.3采油工程体制的完善

在采油工程技术进行不断发展的过程中，采油行业的采油工程体制进行了不断地发展以及完善，体现在以下几个方面：第一，蒸汽吞吐接替的发展，能够扭转稠油开采过程中的被动局面。第二，在采油过程中采取中长期发展规划，可以处理好近期应用技术以及基础研究之间的关系，及时地、有效地解决出现的问题，并对采油技术进行改进。第三，采用简化地面流程、加强注水等采油工程技术对低渗透油田进行开发，可以使单井产量得到有效提高，实现利益的最大化。

2采油工程技术的展望

2.1对采油工程进行全面了解

第一，应对石油开采过程的规律性有一个全面的了解，对以此为根据采取相应的采油工程技术。第二，在采油过程中，采取人工补充能量、保持地层压力的采油措施，能够在很大程度上延长稳产期，实现采油效果的有效提高。第三，应国际项目加强合作，了解在采油技术方面国际上的最新发展趋势，并进行研究借鉴，使我国的采油工程技术得到发展。

2.2加强对专业人才的培养

采油工程技术的有效发展，离不开一支具有高技术水平、高操作技能的技术队伍。因此，采油企业应加强对专业人才的培养，组建专业团队，充分发挥其自身的组织能力、管理能力，深入挖掘人才潜力，从而实现整体队伍专业素质的提高，有助于采油工程实现效益的最大化。

2.3合理应用先进技术

应在采油工程合理应用先进技术，例如纳米技术、微生物技术等，从而使采油工程技术得到进一步的发展与完善。第一，纳米技术，目前纳米采油工程技术在我国处于起步阶段，MD膜驱油技术正在应用。第二，微生物技术，微生物采油技术是正在进行发展的三采技术，在含水高的油田、枯竭老油田中具有比较强的活力。

3结语

综上所述，随着人们对能源需求量的不断提升，我国正在面临着是由能源短缺问题，在油藏开采过程中合理利用采油工程技术，能够使原油采收率、油井产量得到有效的提升。

参考文献：

[1]杨晓梅,庞波,王利霞.探讨石油工程采油技术的现状及对未来的展望[J].石化技术,2015,01:74+95.

[2]雒斌斌,郭东,江澎雨.采油工程技术的发展与展望[J].化工管理,2015,26:178.

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关键词：石油院校；非计算机专业；计算机应用能力

一、引言

计算机技术的迅猛发展，极大促进了石油工业的进步。目前计算机行业与石油工业结合得愈发紧密，石油工业的每一种进步都离不开计算机技术的巨大推动。石油院校毕业生到了油田，既是生产部门的主力军，也是科研工作的中流砥柱。要胜任油田生产与科研中的各项工作，石油院校毕业生必须具有较强的计算机应用能力。但现阶段非计算机专业学生的计算机应用能力远达不到油田各项工作的要求。因此，作为石油院校计算机基础教育的工作者，我们有义务和责任，通过对计算机应用能力培养机制的创新探究，来提高他们的综合素质，为油田企业培养合格的高级技术人才。

二、当前石油院校非计算机专业学生计算机应用能力培养现状

一般而言，计算机应用能力是指工作人员或学生利用计算机完成工作或学习任务、解决工作或学习中所遇到困难的一种能力。在当前计算机技术日新月异的时代，石油院校在培养广大非计算机专业学生计算机应用能力方面取得很大进展，但仍存在一定不足，详情如下。

（一）生源问题导致广大学生计算机应用能力的差异

随着计算机的普及，广大学生的计算机应用能力在逐年提高。但不可忽视的是：广大学生的计算机能力参差不齐，存在较大差异。导致这一状况的主要原因是生源问题。如果不采取有效措施，继续对不同学生群体实行同一方式、同一进度的教学，必定会使基础好的学生失去学习兴趣，基础差的学生产生厌学情绪。

（二）教材版本的针对性有待加强

多数石油院校都使用传统的计算机教材，与石油工业中计算机技术应用的对接并不好，而且没有重点突出当前油田生产科研中采用的先进计算机技术。有些教材可能还忽略教学内容是否适合本学校、在将来实际工作中能否应用到。

（三）实践性有待增强

目前所使用教材大多偏重于理论知识，实践内容设置较少，并且缺乏与实际生活的联系。这样可能导致学生学习兴趣的丧失，并且因为实践环节较少，学生对所学内容不能融会贯通、学以致用。

（四）教学方法比较单一，考核方式不够灵活

计算机类课程教学大多采用“讲授+上机练习”这样的授课方式，这种方式往往会导致学生学习兴趣低下、学习目标不明确。而且课程的考核方式也不够灵活，常见做法就是学生从题库中随机抽取一套考题，打够六十分以后就算通过该课程。

（五）后续计算机知识学习的间断

广大学生在大一、大二学习完计算机系列课程之后，在大三和大四阶段主要专注于专业课的学习，而忽略自身计算机相关知识的积累，并且由于部分学生的自觉性较差，最终导致后续计算机知识学习的间断。

三、未来石油院校非计算机专业学生计算机应用能力需求分析

地下的油气是看不到的，所以要提高石油产量，就要采用新技术和新工艺进行石油勘探开发。现阶段，计算机技术对石油勘探开发的帮助巨大，主要体现在：带动石油勘探开发软件的升级、提高储层的预测精度、给油气勘探提供更多参考依据和构建油气藏的预测地质模型等。可见，要胜任油田企业的日常工作，必须了解计算机软硬件与网络方面的基本知识，掌握常见办公软件的使用和多媒体技术等。而对那些要去油田企业从事油气勘探开发一线工作的学生而言，除了具备上述能力之外，还需掌握数据库技术、数值计算与处理技术和多媒体技术等。

四、未来石油院校非计算机专业计算机相关课程设置及教学目标

（一）未来石油院校非计算机专业计算机相关课程设置

鉴于某些专业对计算机基础教育要求相近，建议把石油院校非计算机专业划归为几个专业大类，分别是石油主干专业类、石油辅助专业类、信息管理类和基本应用类。并按照各专业大类计算机基础教育的要求，配置相关的教学内容。1.石油主干专业类典型专业：石油工程、海洋油气工程、资源勘查工程、勘查技术与工程、油气储运工程和能源化学工程等。知识结构特点与要求：具有一定的程序设计能力、掌握石油行业常用的软件使用技巧、掌握计算机软硬件与网络方面的基本知识、掌握数值计算与处理技术和多媒体技术等。主要教学内容：“大学计算机基础”、“VB”、“数值分析”和“多媒体技术与应用”等。2.石油辅助专业类典型专业：机械设计制造及其自动化、过程装备与控制工程、材料工程、测控技术与仪器、电子信息工程和电气工程及自动化等。知识结构特点与要求：具有较强的程序设计能力、掌握计算机软硬件与网络方面的基本知识、掌握数值计算与处理技术和计算机辅助设计技术等。主要教学内容：“大学计算机基础”、“C语言”、“软件设计基础”、“数值分析”和“计算机辅助设计”等。3.信息管理类典型专业：国际经济与贸易、会计学、财务管理、人力资源管理、市场营销、信息管理与信息系统、工程管理、电子商务、教育学和心理学等。知识结构特点与要求：具有一定的程序设计知识、掌握常见办公软件的使用、具备数据库应用、多媒体应用和统计预测等方面的技能等。主要教学内容：“大学计算机基础”、“VB”、“数据库应用技术”和“多媒体技术与应用”等。4.基本应用类典型专业：英语、音乐学、汉语言文学、法学、思想政治教育、体育教育、社会体育等。知识结构特点与要求：掌握计算机软硬件与网络方面的基本知识、掌握Office等常用软件的使用方法、掌握多媒体技术和信息的检索与分析方法等。主要教学内容：“大学计算机基础”、“数据库应用技术”和“多媒体技术与应用”等。

（二）未来石油院校非计算机专业计算机教学目标设计

石油院校的培养目标反映社会对石油院校专业技术人才职业能力的具体要求，也直接决定毕业生所具备的能力与素质，是学校组织教学的基本标准。通过调查分析石油行业及社会等多个方面对非计算机专业本科毕业生的需求状况，确立了石油院校非计算机专业学生计算机应用能力的培养目标，具体可分为总目标和分类培养目标。1.总目标培养学生成为具备优良品德和职业素养，具备从事石油行业工作所需的兢兢业业、一丝不苟的工作品质，具备使用计算机相关技术，收集并处理工作信息、完成工作任务的高级技术人才。2.分类培养目标①社会能力目标：形成依托石油行业背景，以适合任职岗位性质的态度和情感为要求所构成的职业理想目标；形成由遵守法纪意识、行业自律意识和公民道德意识所构成的道德目标；形成符合石油行业特殊职业要求的身心健康目标。②专业能力目标：由计算机基础技能应用决定的通用能力目标；由石油工业不同专业应用决定的专业能力目标。石油院校非计算机专业学生计算机应用能力的培养对我国石油工业乃至整个国家科技的进步具有重要意义。但石油院校非计算机专业学生计算机应用能力的培养是一项非常复杂的工程，涉及到诸多因素。笔者只是结合自身的教学与科研经历，对当前如何培养非计算机专业学生计算机应用能力提出个人见解，以期达到抛砖引玉的作用。

参考文献：

[1]李敏.高性能并行计算机的发展及其在石油勘探中的应用[J].科技导报,2014,32(2):80-83.

[2]隋迎光,彭吉友,刘志明,等.海洋石油工程新型溢油监测系统的研究[J].环境工程学报,2015,9(9):4609-4612.

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关键词：螺杆泵 结构原理 优点 故障诊断

地面驱动井下螺杆泵，这一新的采油设备，近几年来在国内外众多油田上得到了广泛应用，并为油田的原油开采发挥了重要作用。经过不断改进、完善，现已形成系列产品，它广泛用于低粘度原油生产，又适用于稠油、高凝固点油、高含蜡油、高含砂油及高含气油的开采，是对常规抽油机的有效补充，可帮助油田将死井变活井，大有取代多年不变的笨重抽油机的趋势。

一、结构原理

螺杆泵采油系统主要由井下螺杆泵和地面驱动装置两部分组成，二者由加强级抽油杆作为挠轴连接，把井口动力通过抽油杆的旋转运动传递到井下，驱动泵工作。

井下螺杆泵是一种旋转式容积泵，它的主要工作零件是一个旋转的转子和固定的定子。转子是由高强度钢精加工后表面镀硬铬而成的螺杆，是螺杆泵中唯一的旋转部件；定子是一个具有双头或多头螺旋线的弹性衬套，互相配合的转子和定子形成了互不想通的密封腔。当转子在定子内偏心转动时，转子和定子之间形成了一系列沿轴向由泵的吸入端向排出端逐渐推进的密封空腔，介质在空腔内也被连续地由吸入端推向排出端。基本组成见图1

图1 地面驱动螺杆泵采油系统示意图

二、螺杆泵的优点

1.对油井液体使用范围广。可抽高粘油、高含蜡油及高含砂油。

井液比重：0.825～1.078 井液粘度：≤8000mpa.S

含水量：≤100% 含沙量：≤5%

2.适用于气含量较高的井液。

3.适用于含气、液、多相介质的井液。

4.不发生气锁，均匀连续吸液和排液，溶解气不易析出，没有阀件，不出现气锁和堵塞的故障。

5.泵效高，运动部件少，无阀件和复杂流道，水力损失小，泵效可达75%。

6.输入流量均匀，易于调节流量，地面驱动装置转速可调。根据用户需要可实现变频无级调速。

7.适用排量范围大，日产液量。

8.地面设备结构简单，体积小，重量轻，使用方便。

9.投资小，节省电能，运行成本低。

三、螺杆泵采油的故障诊断

螺杆泵与其它采油设备一样，如果管理不当、工况不合理、产品质量有问题，也会出现一系列故障。由于螺杆泵采油的特殊性，各类故障的特征反映和诊断方式有所不同。

螺杆泵采油井常见故障有抽油杆断脱、油管漏脱、泵失效、蜡堵、砂堵等。经过实践摸索，总结出如下诊断方法：

1.电流法

电流法就是测试驱动电机的工作电流，根据工作电流的大小来诊断泵况的方法，该方法是一种比较简单直观的井下泵诊断方法。

2.憋压法

憋压法就是通过关闭采油树回压阀门进行憋压，通过观察井口出油压力和套压进行诊断井下泵况的方法。

表1 电流法诊断

工作电流 工况特性 故障分析

1.接近电机空转电流 无排量，油套不连通 抽油杆断脱

无排量，油套连通 油管脱或油管严重漏失

2.接近正常运转电流 排量偏低（相对理论排量），液面较浅 1. 下部油管漏失

2. 定子橡胶磨损严重，失效

3. 尾管或泵内部分空腔存在砂子

4. 气体影响

排量偏低（相对理论排量），液面较深 1. 泵严重漏失

2. 油层供液能力差

3. 气体影响

3.明显高于正常运转电流 排量正常，回压正常 结蜡严重

排量降低，回压明显升高 输出管线堵

不出液 尾管或泵内砂堵

4.工作电流

波动 光杆转速不匀，排量偏低 1. 尾管或泵内部分空腔存在砂子

2. 气体影响

3. 定子因化学作用引起橡胶膨胀

表2 憋压法诊断

油压、套压 工况特征 故障诊断

1.油压不上升，且不同于套压 无排量 1. 抽油杆断脱

2. 尾管或泵内砂堵死

2.油压不上升，且接近套压；或油压上升非常缓慢且与套压变化一致 无排量或很少 1. 油管脱

2 .油管严重漏失

3.油压上升非常缓慢且不同于套压 1 泵严重漏失

2. 气体影响

3 油层供液能力差

4 .尾管或泵内部分空腔存有砂子

4.油压与套压接近 油套偶尔连通 定子脱胶

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【关键词】 钻井液 高密度 钻井液新体系 应用技术

1 概况

准噶尔盆地南缘，由于受山前推覆挤压应力的作用，地层倾角大，地层压力系数高，且成岩性差，破碎严重，独山子组、安集海河、塔西河组粘土含量高，粘土中蒙脱石含量最高达80%以上。几十年来在这样的区域钻井频繁出现卡钻、垮塌、井漏、钻井液流动困难等复杂情况，使一批井没打到设计井深。实践表明，在南缘复杂地质条件下钻井，除工程措施之外，钻井液性能的优劣是决定钻井成败的关键因素之一。因此，优选适合于南缘构造地质条件的高密度钻井液体系，减少井下复杂、降低钻井成本具有十分重要的现实意义。

2 分析存在的问题

2.1 井壁不稳定的实质是力学不稳定问题

大多数地层失稳问题均与其地层水化膨胀和井眼钻开失去原有的压力平衡有关，井壁不稳定的实质是力学不稳定。当井壁岩石所受的应力超过其本身的强度就会发生井壁不稳定，其原因十分复杂，就其主要原因可归纳为力学因素、物理化学因素和工程技术因素等三个方面，但后两个因素最终均因影响井壁应力分布和井壁岩石的力学性能而造成井壁不稳定，这是客观存在的不易改变。要想实现井壁稳定，必须用物理―化学的方法对钻井液滤液的性质加以控制。

2.2 钻井工程技术问题

钻井工程技术问题包括工程技术问题和钻井液技术问题，这里只谈钻井液技术问题。

3 在钻井液方面采取的技术措施

3.1 选择合理的钻井液体系

通过室内大量研究，认为钾钙基聚合物钻井液体系、有机盐钻井液体系、有机盐聚合醇钻井液体系、有机盐PRT钻井液体系、聚磺（PRT）钻井液体系能够满足高密度钻井要求。

3.1.1 钾钙基聚合物钻井液体系

钾钙基聚合物钻井液体系是以钾钙基作为抑制剂，各种聚合物作为钻井液的包被剂、降虑失剂、流型调节剂配制而成的一种聚合物钻井液体系。

3.1.2 有机盐钻井液体系

有机盐钻井液体系主要是由有机盐水溶性加重剂Weigh2、Weigh3（OS-100），降滤失剂Redu 1、提切剂Visco1、Visco2、无荧光仿沥青NFA-25 等配制而成的一种聚合物钻井液体系。有机盐水溶性加重剂Weigh2和Weigh3是碱金属有机酸盐、有机酸铵、有机酸季铵的混合物。

3.1.3 有机盐PRT钻井液体系

有机盐PRT钻井液体系使将PRT钻井液和有机盐钻井液有机结合起来的一种复合体系。在PRT体系中由于有机盐的引入，增强了体系的抑制能力，保持了体系的流变性，解决了体系流变性和抑制性难以控制的困难，使整个体系具有流变性好（粘度、切力低）、失水造壁性能好，抑制性强等特点。

3.1.4 聚磺（PRT）钻井液体系

准噶尔盆地南缘使用的聚磺钻井液体系主要由高温抗盐降滤失剂RSTF、封堵剂PPL、高密度钻井液降粘剂TX三种核心处理剂及两种聚合物处理剂组成。RSTF是一种抗高温和抗盐、抗钙污染能力强的降滤失剂。该产品具有较强的抗盐钙污染能力，能显著降低钻井液的高温高压失水。封堵湿润剂PPL是由少量聚合物、表面活性剂及沥青经螯合反应得到的一种封堵降滤失剂。同时，具有较强的抗盐、抗钙、抗温、造壁防塌能力，是一种较理想的钻井液处理剂。特种稀释剂TX具有抑制粘土分散、抗污染能力，它具有在高固相情况下仍能较好发挥处理剂的降粘效果，是一种较理想的流型调节剂。

3.2 选择合理的钻井液密度

钻井过程中，如所采用的钻井液密度过高，超过地层孔隙压力，就会对井壁形成较大的压差，从而会有更多的钻井液滤液进入地层，加剧地层中粘土矿物水化，引起地层孔隙压力增加及围岩强度降低，最终导致地层坍塌压力增大。当坍塌压力的当量密度超过钻井液密度，井壁就会发生力学不稳定，造成井塌。因此，选择合理的钻井液密度至关重要。

3.3 选择合理的抑制剂

采用的抑制剂是金属盐类、FA-367、SMP、沥青、用来提高滤液粘度和提高体系的抑制性，见到了明显效果。对高密度钻井液体系、强渗透性的地层而言，要想实现有效封堵，在井壁形成良好的泥饼，是非常困难的。其主要原因是，加重材料在总固相中占有很大比例，粒度范围相对集中，粒度极配不易合理控制。因此，必须通过填充粒子的选择，达到合理的粒子级配。最终实现有效封堵，形成良好的护壁泥饼，减少API滤失量和HTHP滤失量，提高地层的承压能力。扩大地层的安全密度窗口，减少漏失，实现井下安全。

4 认识

（1）解决高密度钻井液问题首先要选择合理的膨润土含量。选择合理的处理剂提高体系的抑制性；以解决泥页岩吸水产生的水敏效应而引发的崩裂、垮塌、掉块；添加相应的性，改善泥饼粘滞系数和流变参数，以满足施工要求，实现井下安全无事故。

（2）有机盐钻井液体系通过在南缘地区几口高难度探井中现场应用表明，体系的抑制性较强，固相容量限较高，抗污染能力强，钻井液性能较稳定，使南缘地区应用较好的一种钻井液体系。

参考文献

[1] 蔡利山，胡新中，刘四海，等.高密度钻井液瓶颈技术问题分析及发展趋势探讨[J].钻井液与完井液，2007，9

[2] 刘永福.高密度钻井液的技术难点及其应用[J].探矿工程，2007，5

[3] 刘常旭，张茂奎，王平全，等.国内外高密度水基钻井液体系研究现状[J].西部探矿工程，2005，5

[4] 徐同台，赵忠举.21世纪初国外钻井液和完井液技术[M].北京：石油工业出版社，2004

[5] 杨小华，苌益华，谢爱华.国内1999-2000年钻井液处理剂研究与应用进展[J].油田化学，2001，18（2）

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“神奇泥土”演绎诸多奇迹

武冬青博士是中国文化古城―――江苏省连云港市海州人，20多年前为追求先进知识，掌握尖端应用技术跨出国门，师从世界著名岩土工程教授门下攻读博士。当时他便对在沼泽地区软土地基上,用新型科技和材料建造道路这一国际性难题产生了极大的兴趣。为了攻克这一难题，研究基地留下了他忙碌钻研的脚印，实验室里投下了他彻夜拼搏的身影……他呕心沥血地钻研拼搏，在多位良师益友的引导和帮助下，在许多企业界有识之士和热心官员的支持下，终于突破传统的束缚，发明了一种神奇的化学建材―――凯密林克SS-108系列土壤稳定剂。

苦尽甘来终有时。发明成功之际，武博士将这种加固材料称为“新型泥土”。这是一种粉末状聚合物改性硅酸盐基粘合材料，具有纳米科技应用, 生物化学含量和环境保护等特征，能在沼泽或软土地基上形成一个半刚性的”悬浮式”平台，以支承来自飞机跑道, 道路或堆场的各种不同类型的荷载。作为一种集设计、材料和施工为一体的成套科技, SS-108具有广泛的应用性, 特别适合于高降水量和高地下水位的热带雨林、沼泽和软土地区，对缺乏砂石料的地区及对路面的承载力和耐久性较高或特别要求的特种工程也同样有效。这一化学建材的发明，能够在较高强度性能情况下化学加固开裂土石路面，圆满解决了国际公认的多年未能圆满解决的难题。

发明成功，武冬青却并未就此驻足。从1994年开始，他开始了凯密林克科技的推广和应用工作, 并按照其一贯倡导的“科技发展三部曲理论”, 即“研发―――包装推广―――应用”的大循环发展模式, 不断改进、深入、丰富和完善该项科技转化工作，使其成功地应用在港口、油田、矿山、船厂、飞机场及高速公路等的几十个大中型实际工程项目。目前，已在文莱、苏丹等国的沼泽地区成功建造各类道路并保持十几年无大修。值得一提的是，这些公路的底基层大都长期持续性地浸泡在水中;同时，武冬青还创造性地应用了凯密林克设计及施工工艺，在超繁忙国际机场正常运营情况下进行跑道扩宽工程, 从而使新加坡樟宜国际机场能与新加坡航空公司作为超大型空中客车A380第一个国际商业客户相同步, 成为全球首批能起降A380的超大型国际机场;SS-108的科研成果超越了地域与国界，从热带雨林地区到严寒的蒙古草原，从赤道接近海平面地区一直到世界屋脊的公路建造，处处都能看到“神奇泥土”的足迹。

在文莱攻克“蘑菇现象”

十多年来, 武冬青博士和他的科研、商业和应用施工团队在有关国际学术杂志刊物、国际学术会议、专题研讨会上发表了几十篇高质量的学术论文和专题技术报告。作为一名成功的科技企业家、凯密林克科技集团的创始人，武冬青博士也受到国内外知名报刊及国际著名大学的广泛报道，还受新加坡政府部门推荐，接受了全球性的国际探索电视频道的专访。虽然硕果累累，但武冬青博士仍然谦逊好学，永不满足。他取得成功的诀窍就是：执着追求，永不言弃。

“刚开始，没有多少人相信我和我的技术。虽然我是国际著名岩土工程教授的关门弟子, 但是人们更相信‘眼见为实’。为了证明我的技术，我最初选择在文莱苏丹国最为严峻的沼泽地区实施现场试验和道路示范工程。”用他的话来说，在因盛产石油而富誉全球的文莱, 沼泽地也遍布全国。文莱不惜重金聘用世界各国最顶尖的专家，运用最先进的科技探索沼泽地区的道路建设。最初他们对其主要的高速公路和城市道路采用密集型的桩基础技术, 使用的桩长往往可达30到50米, 工程造价和建造速度可想而知。因而文莱有一条约10公里的高速公路获得了世界上最贵的公路之“美称”。尽管如此，一段时间以后，两桩之间的路面相对于桩顶部分路面还是发生了不均匀沉降, 形成了桩顶路面相对的突起，即工程界俗称的“蘑菇现象”, 路面凹凸不平, 让公路使用者苦不堪言。

“文莱是世界上最难实施公路工程的地方之一。我们刚开始几乎无从着手。”谈到这里，武博士不禁叹息。但困境并没有使他退缩，他毅然决然地接受了文莱政府的挑战和考验。文莱政府给他几个条件最差的沼泽地区路段，让他建造公路，如若成功，政府将会在全国范围内全力推广应用凯密林克筑路科技。对武博士而言，这是最关键的时刻，他必须挺住！一旦失败，他所有的希望和梦想有可能将灰飞烟灭。在文莱政府部门和工程界人士的委托、信任、鼓励和支持下，从1994年开始，在两三年的时间内，凯密林克的科技产品在文莱全国范围内全面应用成功, 1996年成为国家公共工程指定技术和材料之一，1999年进入该国公共工程规范并成为当地最常用的一项公路建设常规技术。据了解，时至今日，仍有来自世界各地的五花八门的高科技和新技术争先恐后地接受挑战，试图在文莱的沼泽地区修建道路，但是这些新公路的寿命往往大都只能维持数天到数月不等，而借助凯密林克技术建成的道路经历了十几年的考验，至今仍屹立不倒,事实胜于雄辩，最终在政府有关部门严密观察和严格验证后被全面认可、推广和应用。

“黑白性格”涉足“灰色区域”

“莫说人生得失，何必计较太多。失败并不表示永难遂愿，只是表示成功还需假以时日。”武博士淡定地说，“我遇到过一些优秀的年轻人，他们面对得失，从容不迫，用坚强的毅力和卓越的能力克服了困难。中国人常说，得中必有失，失中必有得。很多公司的管理层常常会只从金钱和时间的角度来衡量得失，其实金钱和时间往往是次要的。他们其实应该深入思考，寻求失败的原因,得到经验的积累，继而不断的获得更大的成功。”

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关键词：物联网 石油测井 数据传输

中图分类号：TE94 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（a）-0093-01

油田日常维护工作的顺利开展，需要掌握油井的实际生产情况，因此需要通过仪器对油井的层数进行检测。我国油井分布比较松散，因此对监测的数据进行传递存在交的困难。基于此，该文对物联网石油测井数据的传输与控制系统的设计中的重要内容进行了介绍，希望对相关工作人员能够有所帮助。

1 物联网

物联网主要指的是末端设施和设备，主要包括工业系统、传感器以及贴在射频识别器上各种设备、携带无线终端的车辆和个人等。通过各种无线、有线，长距离或短距离的相互连通实现对数据传输。物联网就是利用传感器，实时对需要的数据进行采集、互动、连接，采集的信息的类型可以是电信号、光信号、化学信号等，利用各种可能存在的网络接入，实现物与人、物与物之间的连接，从而实现对物品的智能化管理和识别。因此，可以简单的将物联网描述为，利用传感器获取物理环境信息，然后利用通信网络对信息进行传递，再利用云计算平台，实现对复杂信息的处理。

2 系统的设计与实现

2.1 设计方案

系统的具体实现方案：在测井现场利用传感器获取待测油井的数据，将数据利用专用的电量将测得护具传送给计算机，然后利用计算机对数据进行处理后，利用GPRS将传递到企业内部，数据最终将会被送到测控中心，从而实现对数据的远程传输

2.2 网络传输协议

利用GPRS对数据进行传输面临协议选择，TCP和UDP是目前应用最广泛的两种协议，对协议的选择需要依据系统运行的实际情况而定。TCP协议数据的传递面向连接具有较高的可靠性，比较适合应用在顺序不重复、大批量的数据传递。但需要注意，TCP提供的数据传输不会对数据的便捷进行记录，因此如果数据传递过程中采用的方式是数据包，需要对包的同步问题加以考虑。测井在数据传递过程中对数据量的要求较大，同时网络环境十分复杂。此外，从目前的情况来看，在实际测试过程中，如果对TCP协议进行利用，数据在吞吐率上完全可以满足使用要求。UDP协议与TCP相比更加简单，灵活度高，建立连接较为容易，会对数据的边界进行保留。其最大的不足它提供的数据包通信的方式并不可靠，在复杂的网络环境下的应用要十分谨慎，如果程序对出现的问题处理不当，可能会造成协议崩溃，从而导致系统无法正常运行。

2.3 测试通讯方案

为了对系统的可行性进行验证，在中国联通和中国移动两种网络的支持下对数据的传输效果进行验证。在数据验证过程中，利用自行编程的通讯程序对油田实地进行测试。测试过程中主要涉及到的性能有：RTK、吞吐量、时延、误帧率的平均值。根据测试结果对公众移动网络是否满足传输需求进行确定。同时，可以通过现场测试了解用户要求，使其为通讯协议设计提供参考。

2.4 设计通讯协议

（1）双发送队列。

石油测井数据传输系统，不仅要能够实现对测井中数据的传递，同时还应当实现文件的传输。测井数据传输在实时性上具有较高的要求，在文件的传输上实时性要求相对则较低，一般来说能够在规定的一段时间内完成文件传输即可。因此，在实际工作中，如果传输数据的宽带有限，为了确保测数据传递的实时性，应当对测井数据和文件传输两者制定相应的优先级机制。方案如下：将发送队列分为两列，一列为测井数据，另一列则为文件传输队列，同时应当在文件传送队列上安置一个标志，对发送权限进行限制，该标志只有则测井数据发送结束后，才会生效，标志生效后，文件传送队列发送数据，然后安置的标志将会再一次回到原位置，依次循环。

（2）后退N帧协议。

在数据传输过程中，如果采用简单的协议，RTT的时延一般约为500ms，这对数据传输的实时性产生了一定影响，为了提高通讯协议效率，可以对后退N帧协议进行应用，这种协议处于非受限协议和等停协议之间，对其进行应用可以缓解因为传输距离过大，导致等停协议效率低问题的发生。后退N帧协议一般只在测井数据中使用，并不在文件传输中使用，对于文件传输的维护有更高层的ZMOG协议完成，在线程发送上只是简单进行发送，并不会进行等待和确认。测井数据传输系统在通讯上需要是双向的，因此在实际工程中，必须是由接收线程和发送线程两者相互系统工作，接收线程和发送线程两者之间的信息要能相互传递，其中最重要的一点就是，接收线程应当能够将ARQ应当信号传送给发送线程，从而确保发送线程在运行过程中能够顺利完成发送任务，确保整个系统的安全运行。

3 结语

计算机技术的高速发展，使测井数据的数据的实时性得到进一步提高。在石油测井数据的传输与控制系统的设计过程中，要对不同的问题进行针对性研究，并且要通过大量的数据来对系统的功能进行确定，确保系统在日后的使用过程中能够达到理想的效果。

参考文献

[1] 任哲.嵌入式实时操作系统μC/OS-II 原理及应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，2019.

[2] 孙昊，曹玉强，杜玉芳.ARM处理器启动代码分析与编程[J].工业控制计算机，2005（11）：54-55.