蒸汽吞吐技術在稠油開采中的應用
開發, 塔河


    蒸汽吞吐技術在稠油開采中的應用。

蒸汽驅蒸汽吞吐開采是當前稠油開采的主要形式,具有采油速度快、油氣比高的特點,但由于蒸汽波及范圍主要集中在油層中上部,且隨著地層能量枯竭和井筒周圍含油飽和度的降低,周期含水升高,油氣比下降,使得開發效益變差,對于后期稠油井開采已不適應。而氮氣泡沫熱采新工藝在地層驅油方面具有明顯的優勢,氮氣和泡沫混合增中了加熱半徑,且由油層下部推動著熱量進入粘度更高的油層中上部,大大提高了地層壓力,使得油層吸氣剖面得到改善,令周期汽油比、回采水率大幅度提高。日前從中國石化塔河油田采油二廠了解到,該廠以摻稀油開采稠油,通過在稠油TH10107CH井上實施井筒電加熱工藝,使井溫提高了22攝氏度,日增油4.2噸的同時還減少摻稀用油21.9噸,節約稀油率近30%。

  常規的蒸汽吞吐技術普遍存在單井產量低、采收率低的現象向油井中注入飽和蒸汽,其真正的目的是向油井中注入有效熱量。注入的飽和蒸汽干度偏低,攜帶入地層內的有效熱量就低,稠油熱采效果也差。高干度飽和蒸汽含有的有效熱量比低干度飽和蒸汽含有的有效熱量多,國內外理論及試驗研究表明:蒸汽干度每提高10%,則稠油產量大約可提高3%左右。同樣是蒸汽,濕飽和蒸汽與過熱蒸汽所攜帶的熱量也大不相同、比容差別也大,以5兆帕、干度為100%的飽和蒸汽與同樣壓力下過熱度為100℃的過熱蒸汽相比,后者攜帶的有效熱量比前者多大約30%,且其比容比前者增加大約1.36倍。同樣的稠油井,注入同樣多的蒸汽,哪一口井注入的單位質量蒸汽所攜帶的有效熱量多,那么這些蒸汽對油層的加熱作用就強、加熱范圍就大,就能使更多的稠油降黏、滲出,進而被采出。

  如果要加熱同樣多的稠油,注入低干度、低熱值的濕飽和蒸汽,需要注入量就更多。這些低干度、低熱值的濕飽和蒸汽本來攜帶的熱量就低,在管線和井筒間又要損失一部分熱量,到達儲層時大部分已經變成水,成為采油的“累贅”,影響采油效果,降低單井產量。

  目前,國內外大多數稠油油藏采用的就是常規濕飽和蒸汽吞吐熱采技術,注入的就是我們所說的低干度、低熱值的濕飽和蒸汽,這就是你所說的稠油熱采單井產量低的關鍵原因。

  為提高蒸汽干度,國內外通行的做法是:在注汽鍋爐出口加裝汽水分離器,把濕飽和蒸汽中的水分離出來,但是分離出來的高溫高壓高含鹽水迄今為止都未得到充分的利用,造成浪費。過熱蒸汽技術的關鍵就是在不增加水處理成本的前提下,解決了充分利用好高溫高壓飽和水為稠油熱采提供高干度飽和蒸汽乃至過熱蒸汽的問題。摘要:微波在許多領域得到應用。在石油工業中利用微波采油,國內外都進行了多年的探索。國外研究認為,利用微波可以把油井產量提高1~4倍。由于微波采油主要是對油層加熱,且具有加熱過程連續、不受埋藏深度限制、不受地層滲透率影響、過程容易控制、對環境不會造成污染等優點,目前許多國家都在積極進行研究和試驗。我國微波技術的研究始于20世紀50年代,近10年來在微波采油方面有了很大進展,目前正在研究微波加熱源的輻射機理,開發大功率微波管、微波傳輸系統及相關工藝設備,這些研究成果將對加快微波采油技術的實際應用起到重要作用。

  據了解,在塔河油田開發初期,采油二廠技術人員根據稠油黏度對溫度的敏感性,先后采用了電熱吊桿、電纜加熱等一系列國內外稠油電加熱開采工藝技術,但因稠油油藏埋藏深度在5400—6500米,而且原油黏度在1500—1800000毫帕?秒(50攝氏度),當時的電加熱工藝技術下深達不到原始稠油拐點深度,且試驗中出現電加熱工藝設備漏電“擊穿”事件,均未取得很好效果。后來,技術人員根據相似相溶原理,首創了以稀油為降黏介質的降黏方式,即摻稀降黏工藝技術,增加六、十、十二區稠油區塊,動用地質儲量2.52億噸。

  隨著塔河油田十區、十二區等超稠油區塊開發速度的加快,稠油占中國石化西北油田分公司總產量的比例越來越大,采油二廠摻稀井產量占到全廠產量的90%,稀油資源嚴重短缺,成為制約該廠高效開發的瓶頸。為尋求其他有效的降黏開采工藝,技術人員在電加熱工藝技術進行進一步應用和引進。今年以來,該廠分別采用自控溫電熱帶加熱技術和空心抽油桿電加熱技術,在5口井進行電加熱配合摻稀降黏工藝試驗,取得了明顯效果。

據介紹,稠油的黏度對溫度十分敏感,只要溫度升高8攝氏度-9攝氏度,其黏度就降低1倍。電加熱配合摻稀降黏工藝技術就是向地層里的稠油中摻入一定量的稀油,使其相混相溶,同時再利用電加熱設備將井筒中的稠油加熱和保溫,降低原油黏度,提高原油流動性,順利舉升地面達到增產增效的目的。

  從目前5口井進行電加熱配合摻稀降黏工藝試驗結果看,只要克服了油井拐點深度和產出混合產液過大的兩個瓶頸限制,井溫都有所升高,摻稀量都有不同程度的降低。

電加熱配合摻稀降黏技術,不需要增加特殊作業設備裝置。電加熱的電纜護套采用無縫鋼管,具有高抗拉強度,可在原油開采的惡劣環境中運行,較常規電纜加熱工作壽命長,并且全套設備可以多井次重復使用,一次投資多次收益。塔河油田采油二廠相關負責人表示,隨著研究的深入,該工藝技術將朝著更深的加熱深度和更稠的油井應用趨勢發展??萍幾謀涫瀾???萍寄芄蝗貿磧捅湎?,讓石頭開口說話。我國稠油開發始于20世紀80年代。1982年,遼河油田第一口蒸汽吞吐井開采試驗成功之后,開采規模不斷擴大。從1992年起,全國陸上稠油產量上升到1000萬噸以上,并連續穩產14年。

  經過多年的研究和試驗,我國的稠油開發已經形成了蒸汽吞吐、蒸汽驅、熱采水平井整體開發及深層稠油開發等稠油開采配套技術,包括油藏描述及油藏工程設計技術、熱采井鉆井、完井工藝、注汽及測試工藝、井筒舉升工藝及地面集輸工藝等,還試驗了超稠油蒸汽輔助重力泄油(SAGD)、火燒驅油及攜砂冷采技術。

去年10月,遼河油田曙一區杜84塊SAGD先導試驗項目轉入工業化生產,在超稠油開采上達到國際先進水平。專家分析,SAGD試驗大規模推廣前景十分廣闊,遼河油田適合SAGD方式開采的區塊預計增加可采儲量3250萬噸,提高采收率29.8%。遼河油田在水平井開發薄層稠油方面也走到了同類油田的前列。在實際應用中已突破了普通稠油、特稠油和超稠油開采油層厚度下限,將稠油單層部署厚度由5至8米壓縮到3至5米,顯現出水平井開發薄層稠油的巨大優勢。吐哈盆地吐玉克油田探明石油地質儲量6600萬噸,油藏埋深2500—3600米,屬于不易開采的深層稠油油田,被公認為世界級開發難題。這個油田在開發中將稀油摻進稠油中,通過空心桿把油從地層中開采出來,這一摻稀降黏工藝破解了世界稠油開發難題,填補了中國石油開發空白。
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