遼河油田蒸汽驅(qū)隔熱技術(shù)的原理與應(yīng)用

摘 要：蒸汽驅(qū)是稠油轉(zhuǎn)換開發(fā)方式的重要接替技術(shù)之一。目前遼河油田大部分稠油區(qū)塊已經(jīng)進(jìn)入吞吐中后期，轉(zhuǎn)換開發(fā)方式的需求越來越突出，故而進(jìn)一步提高蒸汽驅(qū)注汽過程中的井筒隔熱效果，延長蒸汽驅(qū)管柱的使用壽命，蒸汽驅(qū)開采技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。該文結(jié)合遼河油田的實(shí)際試驗(yàn)情況簡述了蒸汽驅(qū)高溫長效隔熱技術(shù)的原理與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：蒸汽驅(qū) 高溫長效 隔熱技術(shù) 原理 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TE345文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2013）04（b）-0070-01

蒸汽驅(qū)是稠油油藏蒸汽吞吐開采中后期，進(jìn)一步提高原油采收率的重要手段也是稠油轉(zhuǎn)換開發(fā)方式的重要接替技術(shù)之一。自80年代末以來，遼河油田通過蒸汽驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)和工業(yè)性應(yīng)用試驗(yàn)，形成了一套遼河油田特有的蒸汽驅(qū)井筒隔熱技術(shù)，然而由于遼河油田稠油油藏普遍埋藏較深（1000～1600 m），以及蒸汽驅(qū)開采需長期連續(xù)注汽等實(shí)際問題的存在，原有井筒隔熱技術(shù)也暴露出一些尚待解決的問題。目前遼河油田大部分稠油區(qū)塊已經(jīng)進(jìn)入吞吐中后期，轉(zhuǎn)換開發(fā)方式的需求越來越突出，如何進(jìn)一步提高蒸汽驅(qū)注汽過程中的井筒隔熱效果，延長蒸汽驅(qū)管柱的使用壽命，已成為確保蒸汽驅(qū)開采有效實(shí)施并順利推廣的關(guān)鍵。

1 蒸汽驅(qū)隔熱技術(shù)的原理

蒸汽驅(qū)高溫長效隔熱技術(shù)是涉及整體汽驅(qū)管柱的座封、解封、長效密封、整體管柱熱補(bǔ)償以及整體管柱各部分長效隔熱的綜合性的配套技術(shù)。

1.1 油套環(huán)空的長效密封

蒸汽驅(qū)高溫長效隔熱技術(shù)采用Y441強(qiáng)制解封蒸汽驅(qū)封隔器與多級(jí)長效汽驅(qū)密封器通過金屬與非金屬雙級(jí)密封油套環(huán)空。Y441強(qiáng)制解封蒸汽驅(qū)封隔器在注汽前通過投球或球桿的方式液力座封，將油套環(huán)空密封，以確保多級(jí)長效密封器的多級(jí)膨脹腔與隔環(huán)在注汽初期受熱充分?jǐn)U張密封油套環(huán)空，依靠Y441強(qiáng)制解封蒸汽驅(qū)封隔器的高溫長效密封件與多級(jí)長效汽驅(qū)密封器實(shí)現(xiàn)注汽管柱的長期密封。解封時(shí)，先解封Y441強(qiáng)制解封蒸汽驅(qū)封隔器，然后解封多級(jí)長效汽驅(qū)密封器，以減少解封負(fù)荷。

1.2 汽驅(qū)管柱的長效熱補(bǔ)償

蒸汽驅(qū)高溫長效隔熱技術(shù)采用壓力補(bǔ)償式隔熱型伸縮管實(shí)現(xiàn)整體管柱在注汽過程中的伸縮補(bǔ)償。

1.3 汽驅(qū)管柱的長效隔熱

蒸汽驅(qū)高溫長效隔熱技術(shù)采用真空隔熱管做為蒸汽從地面至油層的主要運(yùn)載通道，目前該國產(chǎn)真空隔熱管的視導(dǎo)熱系數(shù)為0.0068 W/（m·℃），達(dá)到了進(jìn)口產(chǎn)品的最新水平，可以滿足汽驅(qū)管柱長效隔熱的需求，隔熱管接箍處接箍密封器的采用，進(jìn)一步降低了注入蒸汽在汽驅(qū)管柱內(nèi)的熱點(diǎn)損失，保證汽驅(qū)管柱具有可靠的長效隔熱性能。

2 蒸汽驅(qū)高溫長效隔熱技術(shù)的應(yīng)用

2001年至今在遼河油田高升采油廠、歡喜嶺采油廠、特油公司以及金馬油田共進(jìn)行了23個(gè)井組的現(xiàn)場試驗(yàn)，施工成功率100%。實(shí)驗(yàn)效果表明：蒸汽驅(qū)高溫長效隔熱技術(shù)在國內(nèi)外首次實(shí)現(xiàn)了中深層稠油油藏蒸汽驅(qū)開采在350 ℃、17 MPa的注汽條件下井筒3年以上的長期可靠密封與隔熱，為擴(kuò)大蒸汽驅(qū)開采規(guī)模提供有效的技術(shù)保證。

2001年8月在高升采油廠現(xiàn)場試驗(yàn)（3376、32046）兩井次（因隔熱管接箍密封器尚未研制完成而未采用），施工后注汽效果較好，套壓為零，按照地面設(shè)計(jì)參數(shù)平穩(wěn)運(yùn)行，并進(jìn)行了四參數(shù)測試。后因32046井表層套管漏失，需進(jìn)行大修而停注，該井汽驅(qū)管柱順利提出，解封負(fù)荷與設(shè)計(jì)相符，外觀完好。而3376井至今套壓仍為零，管柱熱損失較低，達(dá)到預(yù)期效果。

2001年至今的蒸汽驅(qū)高溫長效隔熱技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用與1996-1998年的蒸汽驅(qū)工業(yè)性應(yīng)用試驗(yàn)測試結(jié)果的統(tǒng)計(jì)與比較見表1。

由此結(jié)果可以看出，蒸汽驅(qū)高溫長效隔熱注汽管柱使井筒隔熱效果顯著提高：900 m井深平均干度損失由以前的平均27.55%下降到2001—2003年的12.8%、熱損失由以前的平均510 kJ/kg下降到2001—2003年的235.7 kJ/kg；其中2003年8月實(shí)施汽驅(qū)的洼38-36-G030井封隔器下深位置1289 m蒸汽干度達(dá)到63.56%，1289 m井深干度損失僅為3.89%。

3 結(jié)語

綜上所述，蒸汽驅(qū)高溫長效隔熱技術(shù)對(duì)油田擴(kuò)大中深層蒸汽驅(qū)開采規(guī)模提供了可靠的技術(shù)保證，對(duì)于油田開發(fā)中后期轉(zhuǎn)換開發(fā)方式、稠油儲(chǔ)量的動(dòng)用程度、以及提高采收率發(fā)揮了重要作用，同時(shí)對(duì)于同類蒸汽驅(qū)開發(fā)油藏提供了試驗(yàn)依據(jù)和現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。

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