小洼油田蒸汽驅(qū)配套技術(shù)的應(yīng)用

于海波，于廣剛

(1.中油遼河油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，遼寧盤(pán)錦 124010;2.中油遼河油田公司鉆采工藝研究院，遼寧盤(pán)錦 124010)

小洼油田蒸汽驅(qū)配套技術(shù)的應(yīng)用

于海波1，于廣剛2

(1.中油遼河油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，遼寧盤(pán)錦 124010;2.中油遼河油田公司鉆采工藝研究院，遼寧盤(pán)錦 124010)

為提高小洼油田蒸汽驅(qū)采收率，從注汽技術(shù)、采油技術(shù)及配套工藝措施等方面開(kāi)展了大量的試驗(yàn)研究與攻關(guān)，有效提高了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理水平，采油、注汽技術(shù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性有了極大的提高，新工藝的實(shí)施改善了蒸汽驅(qū)的開(kāi)發(fā)效果，汽驅(qū)增油使小洼油田遞減降低10%左右，實(shí)現(xiàn)了持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)。

蒸汽驅(qū);轉(zhuǎn)換開(kāi)發(fā)模式;配套技術(shù)

1 蒸汽驅(qū)試驗(yàn)情況

小洼油田是遼河斷陷盆地典型的特深層普通—特稠油油藏，動(dòng)用含油面積9.5 km2，動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量3 224×104t，采用蒸汽吞吐為主、汽驅(qū)為輔的方式進(jìn)行開(kāi)發(fā)［1］。該區(qū)塊1990年蒸汽吞吐試采成功，初期采用141 m×200 m正方形井網(wǎng)分東二、東三、沙三三套層系投入開(kāi)發(fā)，1993—1997年，東三、沙三段通過(guò)內(nèi)部加密調(diào)整及東三段東部擴(kuò)邊，井距縮小到100 m，并在沙三主體部位加密到70 m，油田年產(chǎn)油達(dá)到60×104t，并穩(wěn)產(chǎn)6年。1998年油田結(jié)束整體加密，產(chǎn)量開(kāi)始快速遞減，吞吐效果逐漸變差。為提高采收率，從2003年8月開(kāi)始先后在沙三段油層及東三段油層開(kāi)展了10個(gè)井組蒸汽驅(qū)試驗(yàn)，共動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量247×104t，占洼38塊儲(chǔ)量的7.6%。

2 配套技術(shù)研究與應(yīng)用

2.1 注汽技術(shù)

2.1.1 高溫長(zhǎng)效隔熱技術(shù)

高溫長(zhǎng)效隔熱汽驅(qū)管柱是在使用真空隔熱管的前提下，盡可能地減少管柱的熱損失，提高管柱隔熱效果，并極大地延長(zhǎng)管柱的使用壽命，從而提高蒸汽驅(qū)注入蒸汽的熱效率，解決中深層蒸汽驅(qū)井筒隔熱的難題。采用的井下工具主要包括:壓力補(bǔ)償式隔熱型汽驅(qū)伸縮管、Y441-152強(qiáng)制解封汽驅(qū)封隔器、長(zhǎng)效汽驅(qū)金屬密封器、隔熱管接箍密封器等。該項(xiàng)技術(shù)適用于Ф177.8 mm套管稠油井的中深層和深層蒸汽驅(qū)，采用投球或球桿液壓座封上提解封的工作方式，配套工具的下井和提出均通過(guò)一次管柱完成。管柱耐溫350℃、耐壓17 MPa，使用壽命可達(dá)2～3 a。

小洼油田在沙三段油層及東三段油層實(shí)施了10個(gè)井組，測(cè)試結(jié)果表明，1 000 m井深干度達(dá)到50%以上，套壓為0 MPa，且汽驅(qū)管柱使用壽命超過(guò)3a，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

2.1.2 注汽自動(dòng)化技術(shù)

1)ECHO5706鍋爐控制技術(shù) 應(yīng)用ECHO5706鍋爐控制技術(shù)［2］注汽鍋爐熱效率平均提高3% ～5%，燃料單耗下降2% ～3%，其中稀油單耗56.1 kg/t，天然氣單耗66 m3/kg;每臺(tái)鍋爐節(jié)電30%，節(jié)約成本744.9萬(wàn)元。

2)汽水分離器自動(dòng)控制技術(shù) 采用高干度汽水分離器后，出口蒸汽干度達(dá)到95%以上，沙三段蒸汽驅(qū)油汽比由0.1上升到0.11，東三段蒸汽驅(qū)油汽比由0.08上升到0.14。

3)脈動(dòng)吹灰技術(shù) 規(guī)模應(yīng)用脈動(dòng)吹灰技術(shù)實(shí)現(xiàn)了不用停爐即可完成吹灰全過(guò)程，可根據(jù)煙溫高低隨時(shí)進(jìn)行吹灰，煙溫降低了100℃左右，時(shí)率提高0.5%，鍋爐熱效率提高了2% ～3%，注汽單耗下降1.5 ～2 kg/t。

2.2 采油管理技術(shù)

1)自動(dòng)計(jì)量技術(shù) 該技術(shù)采用稱(chēng)重式油井計(jì)量器。該裝置是一種集分離與計(jì)量功能于一身的裝置，能消除油中含氣造成的假體積而帶來(lái)的計(jì)量誤差［3］。實(shí)現(xiàn)了油井遠(yuǎn)程自動(dòng)連續(xù)量油和記錄歷史數(shù)據(jù)等功能，節(jié)省了人工勞動(dòng)強(qiáng)度。

2)自控相變加熱技術(shù) 應(yīng)用自控相變加熱爐使加熱爐始終保持很高的傳熱系數(shù)，加熱爐熱效率由原來(lái)的77.6%提高到90.3%。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果，相變加熱爐日均節(jié)氣200 m3。更換自控相變加熱爐13臺(tái)，年節(jié)約天然氣94.7×104m3，年節(jié)約資金49.2萬(wàn)元。

3)自控輸油技術(shù) 規(guī)模實(shí)施自控輸油技術(shù)后，輸油泵效提高了8.1%，平均日節(jié)電35.07 kW·h，平均日節(jié)氣50 m3/d，在實(shí)現(xiàn)自控輸油的同時(shí)監(jiān)控輸油溫度、壓力、流量、電機(jī)電流、電壓等參數(shù)，對(duì)機(jī)泵運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行歷史記錄，有效提高了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理水平［4］。

4)摻稀油自控技術(shù) 實(shí)施LZK流量自動(dòng)控制裝置，把流量計(jì)、流量閥及控制器三部分集于一體，實(shí)現(xiàn)了摻稀油“五分六清”的精細(xì)化管理。

5)采油站視頻監(jiān)控技術(shù) 在采油站、聯(lián)合站、注汽站和油井平臺(tái)安裝紅外線視頻監(jiān)控技術(shù)，把信號(hào)傳輸至值班室計(jì)算機(jī)上，對(duì)站內(nèi)和井場(chǎng)的生產(chǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2.3 配套工藝技術(shù)

為了改善小洼油田開(kāi)發(fā)效果，幾年來(lái)先后在中心注汽井和生產(chǎn)井上開(kāi)展了多功能抽油桿密封器、高溫泵舉升技術(shù)、分層配汽技術(shù)、人工井壁防砂、大劑量調(diào)剖助排等工藝技術(shù)的試驗(yàn)與研究(表1)，累計(jì)實(shí)施147井次，措施有效率87.7%，實(shí)現(xiàn)增油37 724 t，為蒸汽驅(qū)開(kāi)發(fā)試驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)保障。

表1 小洼油田蒸汽驅(qū)配套工藝效果統(tǒng)計(jì)表

1)多功能抽油桿密封技術(shù) 該技術(shù)采用的裝置克服了老式密封器的缺陷和不足，是一種密封效果好，更換方便，結(jié)構(gòu)合理、功能齊全的抽油桿密封器。采用二開(kāi)式密封球做為抽油光桿密封、并選用氟橡膠為原料，具有耐低溫、耐高溫、耐燃、耐老化、耐摩擦、耐油、耐酸堿、耐化學(xué)介質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，密封效果好、壽命長(zhǎng)。并設(shè)置二次密封膠塊，當(dāng)更換密封膠球時(shí)，旋緊二次密封膠塊，使其對(duì)抽油光桿起密封作用，使更換密封球時(shí)在不停抽的情況下進(jìn)行。同時(shí)設(shè)置調(diào)偏定位結(jié)構(gòu)，在井口存在不同程度偏斜時(shí)，調(diào)整井口與抽油光桿保持垂直。設(shè)置自動(dòng)防噴結(jié)構(gòu)，在試驗(yàn)中壓力達(dá)0.1 MPa時(shí)即可起到自動(dòng)止噴作用，壓力越高效果越好。

2)耐高溫抽油泵技術(shù) 在蒸汽驅(qū)生產(chǎn)井組上先后進(jìn)行了高溫金屬補(bǔ)償抽油泵、高溫?cái)y砂抽油泵和陶瓷泵的試驗(yàn)，取得了較好的試驗(yàn)效果。累計(jì)施工103井次，措施有效率88.3%，累計(jì)增油8 483 t，平均單井液量16.5 m3/d，平均泵效29.6%，與措施前相比提高了6.0%，延長(zhǎng)檢泵周期28 d。具體技術(shù)特點(diǎn)見(jiàn)表2。

表2 耐高溫抽油泵技術(shù)統(tǒng)計(jì)表

3)分層注汽技術(shù) 分層配注汽管柱是由耐高溫封隔器、配汽閥和隔熱油管組成，按實(shí)際需要對(duì)各層實(shí)施配注。目前分層配汽技術(shù)有三種工藝:直井分層配汽、投球選注及側(cè)鉆井投球分注，可以滿(mǎn)足不同類(lèi)型油井的分層配汽需要。適用于油層動(dòng)用程度差異較大，薄互油層交替分布油井的分注和選注;新補(bǔ)層、補(bǔ)孔油層及新舊油層相互干擾油井的分注和選注;套管變形、錯(cuò)位及損壞油井的選擇性注汽。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、施工方便、作業(yè)占時(shí)短，易于推廣應(yīng)用。對(duì)見(jiàn)效差、供液不足的生產(chǎn)井實(shí)施蒸汽吞吐引效，加快建立熱聯(lián)通，使蒸汽驅(qū)井區(qū)的油井全面見(jiàn)效，井組的油層動(dòng)用更加均勻。蒸汽驅(qū)生產(chǎn)井上共進(jìn)行分層配汽技術(shù)試驗(yàn)5井次，措施有效率100%，增產(chǎn)原油2 219 t，改善了油井的生產(chǎn)效果。

4)高溫人工井壁防砂技術(shù)［5］通過(guò)壓裂車(chē)組將耐高溫樹(shù)脂砂由攜砂液攜帶至井底，在高壓作用下，混砂液通過(guò)油層套管炮眼擠入地層虧空處，至地層虧空前端與地層接觸后，由于地層的高滲透造成的漏失作用，混砂液中的攜砂液漏失進(jìn)地層，樹(shù)脂砂從混砂液中脫離出來(lái)(既端部脫砂)，逐漸堆積形成人工堆砂帶，一直延續(xù)到井筒內(nèi)，在溫度作用下，樹(shù)脂砂表面的樹(shù)脂先軟化后固化，鉆除井筒內(nèi)的積砂，在井筒周?chē)纬删哂幸欢◤?qiáng)度及滲透性的人工井壁，起到通油擋砂的作用?？箟簭?qiáng)度6～8 MPa，滲透率40～50 μm2，耐溫350℃，擋砂最小粒徑0.07 mm。樹(shù)脂采用高溫固化(120℃)，耐高溫(350℃)。采用端部脫砂法形成從地層深部到井筒的連續(xù)擋砂屏障，對(duì)細(xì)粉砂具有良好的防治效果。適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)井徑大小、井段長(zhǎng)短無(wú)特殊要求。防砂后井筒恢復(fù)原狀，井內(nèi)無(wú)機(jī)械雜物，無(wú)大修后患。人工井壁滲透率大，不產(chǎn)生堵塞作用。小洼油田東三油層出砂嚴(yán)重，在連續(xù)注蒸汽后，油層出砂進(jìn)一步加劇，為保證油井的正常生產(chǎn)，確保蒸汽驅(qū)生產(chǎn)井組的采液量，在生產(chǎn)井上采取了高溫人工井壁防砂技術(shù)，兩年來(lái)共實(shí)施6口，措施有效率100%，增油6 292 t。

3 結(jié)論

通過(guò)小洼油田蒸汽驅(qū)配套技術(shù)的應(yīng)用，試驗(yàn)區(qū)生產(chǎn)技術(shù)管理向著油田地面技術(shù)數(shù)字化邁進(jìn)了堅(jiān)實(shí)的一步，促進(jìn)了工作效率的提高，增強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)管理的連續(xù)性、及時(shí)性、精確性、可靠性，達(dá)到了安全、高效、低耗、平穩(wěn)運(yùn)行的目的。幾年來(lái)先后在中心注汽井和生產(chǎn)井上開(kāi)展的多項(xiàng)工藝技術(shù)的試驗(yàn)與研究，改善了小洼油田蒸汽驅(qū)的試驗(yàn)效果，形成了蒸汽驅(qū)開(kāi)發(fā)配套工藝技術(shù)體系，為油田進(jìn)一步轉(zhuǎn)換開(kāi)發(fā)模式奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

［1］ 馬強(qiáng).小洼油田硫化氫產(chǎn)生機(jī)理及治理措施［J］.特種油氣藏，2009(12)(增刊):118－120.

［2］ 馬強(qiáng).自控技術(shù)在金馬油田二次開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用［A］//謝文彥.第三屆全國(guó)特種油氣藏技術(shù)研討會(huì)優(yōu)秀論文集［C］.沈陽(yáng):遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2008.

［3］ 馬強(qiáng).稱(chēng)重式油井自控計(jì)量器研制與應(yīng)用［J］.石油礦場(chǎng)機(jī)械，2010，39(2):52－54.

［4］ 馬強(qiáng)，李成城.稠油集輸系統(tǒng)能量平衡分析［A］//張慶昌.金馬油田勘探與開(kāi)發(fā)［C］.沈陽(yáng):遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2008.

［5］ 馬強(qiáng).調(diào)堵排一體化技術(shù)在小洼油田的研究與應(yīng)用［J］.石油地質(zhì)與工程，2009，23(2):116－119.

Application of Supporting Technology of Steam Flooding in Xiaowa Oilfield

YU Hai-bo1，YU Guang-gang2
(1.Research Institute of Exploration and Development，Liaohe Oilfield Company，PetroChina，Panjin 124010，Liaoning，China;2.Research Institute of Drilling and Production Technology，Liaohe Oilfield Company，PetroChina，Panjin 124010，Liaoning，China)

In order to improve Xiaowa oilfield steam flooding recovery，a large number of experiments and research were carried out in terms of steam injection technology，production technology and related technology measures，which effectively improved the production management，production，steam injection technology to produce data timeliness，and accuracy is also improved greatly.The implementation of new technology improved the development effect of steam flooding，and Xiawa oilfield decline is reduced by about 10%，and sustained and stable development was achieved.

steam flooding;transformation of development mode;supporting technology

TE357

B

1008-9446(2012)01-0006-03

2011-10-12

于海波(1979－)，男，滿(mǎn)族，吉林永吉縣人，遼河油田勘探開(kāi)發(fā)研究院工程師，主要從事石油地質(zhì)工作。