空心桿密閉循環(huán)摻水工藝應(yīng)用分析

摘 要 介紹了空心桿密閉循環(huán)摻水工藝的原理和優(yōu)缺點和應(yīng)用情況并對其在各采油廠的適應(yīng)性進行了分析。

關(guān)鍵詞 空心桿密閉循環(huán)摻水工藝；應(yīng)用

中圖分類號TE3 文獻標(biāo)識碼A 文章編號1673—9671—(2009)122—0059—01

1 空心桿密閉循環(huán)摻水工藝應(yīng)用情況

空心桿密閉循環(huán)摻水工藝目前已在勝利油田的孤東采油廠、孤島采油廠、樁西采油廠、濱南采油廠、東辛采油廠、現(xiàn)河采油廠等6個采油廠得到了推廣應(yīng)用。其中孤東采油廠應(yīng)用8井次，孤島采油廠應(yīng)用25井次，樁西采油廠應(yīng)用8井次，濱南采油廠應(yīng)用42井次，東辛采油廠應(yīng)用11井次，現(xiàn)河采油廠應(yīng)用2井次，合計應(yīng)用96#次。 空心桿密閉循環(huán)摻水工藝目前主要用于替代電加熱和普通稠油井、高含蠟井、高凝油井、摻水系統(tǒng)不正常邊遠(yuǎn)井的井筒加熱。目前應(yīng)用的96口空心桿密閉循環(huán)摻水工藝中，替代電加熱57口，用于稠油井、高含蠟井、高凝油井、摻水系統(tǒng)不正常邊遠(yuǎn)井的井筒加熱39口。 空心桿密閉循環(huán)摻水工藝的生產(chǎn)廠家有滄州潤濤、福瑞特、華濱、東營智城等4家公司。產(chǎn)品主要區(qū)別在雙空心桿內(nèi)管和加熱鍋爐。一類產(chǎn)品空心桿內(nèi)管為連續(xù)的鋁塑管，鍋爐為敞開式，以福瑞特公司為代表；一類產(chǎn)品空心桿內(nèi)管為插接式不銹鋼管，鍋爐為密閉式，以河北滄州潤濤公司為代表。

2 工藝簡介

空心桿內(nèi)管為連續(xù)的鋁塑管，鍋爐為敞開式的空心桿密閉循環(huán)摻水工藝。

工藝原理示意圖，見圖1。(以福瑞特公司產(chǎn)品為例)

1)優(yōu)點：摻水密閉循環(huán)，對系統(tǒng)依賴小；加熱介質(zhì)為軟化水，避免摻水流程結(jié)垢；內(nèi)管為連續(xù)管，密封有保障。 2)缺點：受到氣源壓力影響，加熱不穩(wěn)定；內(nèi)管為連續(xù)管，起下作業(yè)一方面便；鍋爐為敞開式，加熱溫度最高只能達到90℃，且易蒸發(fā)，補水頻繁；鍋爐容積較小(為1.2m³)單位時間交換的熱能受到循環(huán)水量、加熱溫度的限制。

3 空心桿密閉循環(huán)摻水工藝在各采油廠的適應(yīng)性分析

3.1 勝利油田原油物性特征

勝利油田地區(qū)的稠油主要分為超稠油和高凝稠油。孤東采油廠、孤島采油廠的稠油主要為普通稠油和超稠油；樁西采油廠、濱南采油廠、現(xiàn)河采油廠、東辛采油廠的稠油主要為高凝稠油。

超稠油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和蠟等組分易反相乳化，吸附在油水界面上，形成穩(wěn)定的油包水型乳狀液，從而導(dǎo)致原油粘度大幅度提高，使得原油的流動難度加大。

高凝稠油中蠟質(zhì)和膠質(zhì)瀝青質(zhì)的含量過高，從而導(dǎo)致原油的高凝高粘，使得原油的開采難度加大。

3.1.1 稠油物性特征

1)大部分稠油經(jīng)過摻水后，可以形成0／w狀態(tài)，以KD52～26為例，從摻水降粘曲線的變化規(guī)律可以看出：(1)隨著溫度的升高油水混合物的粘度呈下降趨勢當(dāng)，井筒油水混合物溫度低于65℃時，其粘度較高，且隨溫度變化大；(2)在同一溫度條件下，含水率0～65％時油水混合物的粘度隨含水率的變化復(fù)雜，含水率大于65％時油水混合物粘度隨含水率增加顯著下降，當(dāng)含水率為95％時油水混合物的粘度均已降到很低的程度。 2)部分稠油原油反相乳化現(xiàn)象特別嚴(yán)重。稠油50℃脫水脫氣后原油粘度并不高，但部分井生產(chǎn)粘度非常大，導(dǎo)致油井見油后，光桿下行緩慢，油井無法正常生產(chǎn)。這是由于產(chǎn)出液形成W／O型的乳狀液，增大了原油粘度，導(dǎo)致流動性變差，給開采帶來許多困難。

3.1.2 高凝油物性特征 勝利油田地區(qū)的高凝高粘稠油，含有大量的蠟質(zhì)。通過實驗證明，蠟質(zhì)對溫度十分敏感，如開采溫度超過高凝稠油熔蠟點，則高凝稠油的粘度顯著下降。

1)高凝稠油熔蠟點的測定。靜態(tài)下的測定：將油樣(王140-1)在水浴(95ac)中加熱，使溫度從室溫(18℃)升溫到90℃。 動態(tài)下的測定：將油樣(王140-1)在水浴(95℃)中加熱，同時對油樣進行攪拌[攪拌速率為：170-1)使溫度從室溫(18℃)升溫到90℃。觀察油樣溫度變化規(guī)律，見表1。 2)高凝稠油粘度與溫度的關(guān)系。下面是現(xiàn)河采油廠丁家屋子油區(qū)高凝稠油典型井王140-1井的粘溫曲線。從圖2中可以看出： 隨著溫度升高，粘度降低，拐點溫度在融蠟點55℃左右。

3.2 空心桿密閉循環(huán)摻水工藝在各廠的應(yīng)用分析 空心桿密閉循環(huán)摻水工藝目前已在勝利油田的6個采油廠96口井得到應(yīng)用，措施后與措施前的應(yīng)用效果對比，日液平均增加2.9t，日油平均增加0.7t，取得了較好的效果。 2009年。濱南采油廠在42口井應(yīng)用了密閉循環(huán)加熱工藝，全部應(yīng)用于高凝油區(qū)塊，替代電加熱。廠家主要為華賓公司，1口井為東營智城公司，產(chǎn)品為空心桿內(nèi)管為插接式不銹鋼管，鍋爐為密閉式。 從可對比的37121井統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，應(yīng)用前單井平均日產(chǎn)液16.5t、日產(chǎn)油9.6t、綜合含水41.8％，應(yīng)用該裝置后單井平均日產(chǎn)液16.9t、日產(chǎn)油9.7t、綜合含水42.6％，開發(fā)效果對比，平均單井日產(chǎn)液增加0.4t，日產(chǎn)油增加OAt，含水上升0.8個百分點。

4 小結(jié)

1)目前應(yīng)用的兩種類型空心桿密閉循環(huán)摻水工藝，各有優(yōu)缺點；其中空心桿內(nèi)管為連續(xù)的鋁塑管，鍋爐為敞開式工藝，因加熱溫度限制，主要用于普通稠油井、高含蠟井、高凝油井、摻水系統(tǒng)不正常邊遠(yuǎn)井的井筒加熱；

2)對于粘度較高的稠油井和反相乳化嚴(yán)重的稠油井，空心桿內(nèi)管為插接式不銹鋼管，鍋爐為密閉式工藝，因加熱溫度較高，適用范圍較廣。 3)空心桿密閉循環(huán)摻水工藝的加熱介質(zhì)主要為天然氣，受到氣壓不穩(wěn)定的影響，加熱效果不穩(wěn)定。建議在點火端增加增壓泵，以保證氣壓，保障加熱效果的穩(wěn)定。 4)隨著空心桿密閉循環(huán)摻水工藝技術(shù)推廣范圍的不斷擴大，該技術(shù)的適應(yīng)性從原油粘度2萬Mpa·s以內(nèi)提高到5萬MPa·s；加熱爐從只能燒氣、燒汕發(fā)展到可燃生物燃料；井下管柱連續(xù)桿和插接桿并存；適應(yīng)范嗣也從普通稠汕擴大到了超稠油、含蠟和高凝汕。