稠油熱采技術(shù)研究

周艷+陳志超+何強(qiáng)強(qiáng)+畢傳輕

摘要自20世紀(jì)60年代開(kāi)采稠油以來(lái)，稠油開(kāi)采技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，到目前為止，已形成了以蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、火燒油層等為主要開(kāi)采方式。通過(guò)大量第一手資料，分析，摸索，探討稠油開(kāi)發(fā)。我們大膽提出并采用雙空心桿技術(shù)，延長(zhǎng)稠油井免修期。

關(guān)鍵詞雙空心桿技術(shù)；摻水降粘；化學(xué)降粘；免修期；稠油開(kāi)采體系

中圖分類號(hào)：TE3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）11-0198-01

1油井概況

文184-60井是2007年部署于文184塊最南部的一口探井，該井只在沙一下鉆遇油層1層2.6米，油層埋深2779.4米。自2007年8月29日下泵開(kāi)抽投產(chǎn)以來(lái)，累產(chǎn)液2845方，累產(chǎn)原油2430噸，綜合含水14.6%。

該井原油地面流動(dòng)性很差，投產(chǎn)36小時(shí)后發(fā)生泵卡，無(wú)法正常生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)對(duì)該井原油進(jìn)行取樣分析，判斷為特稠油。

在5年的生產(chǎn)周期內(nèi)，因無(wú)法有效解決電加熱桿故障率高、井筒降粘效果差等技術(shù)難題，日常采油管理難度大，該井先后經(jīng)歷過(guò)一次檢泵，六次檢修電加熱桿，稠油井的開(kāi)采成為我廠的技術(shù)難題。

2雙空心桿技術(shù)原理

由于電加熱桿耗能較高（理論功率4.8kW·h/100m，實(shí)測(cè)生產(chǎn)功率83.5kW·h/1600m）；故障率較高（免修期最短6天）；投入較大（一套電加熱桿及地面配套設(shè)備價(jià)值30萬(wàn)元左右）。2010年11月23-26日上修檢修電加熱桿，改變?cè)摼涮纂娂訜釛U生產(chǎn)的工藝技術(shù)，由井筒配套雙空心桿、地面連續(xù)摻入高溫水實(shí)現(xiàn)稠油單井開(kāi)采。

雙空心桿及配套裝置由雙空心桿、燃?xì)饧訜崞?、循環(huán)泵、儲(chǔ)水罐、泄壓閥、光桿四通、軟管等組成。該裝置采用同軸式雙空心抽油桿內(nèi)循環(huán)熱傳導(dǎo)加熱方式，有一個(gè)內(nèi)外相互密封的獨(dú)立通道，利用地面燃?xì)饧訜崞靼褵彷d體（水）加熱，再經(jīng)循環(huán)泵加壓后（2 MPa左右），以過(guò)緩沖和分離氣體后，通過(guò)特制四通接頭，注入雙空心抽油桿的內(nèi)空心通道，熱載體在循環(huán)泵的高壓驅(qū)動(dòng)下，克服管壁磨擦，高速（約1.5 m/s）流至雙空心桿的加熱尾端，然后通過(guò)環(huán)空返至地面熱交換器內(nèi)再次加熱。

3優(yōu)化文184-60井管理措施

為準(zhǔn)確制定文184-60井管理措施，通過(guò)取油樣分析，確定該井摻水溫度及降粘劑濃度。

3.1 摻水溫度的優(yōu)化

通過(guò)統(tǒng)計(jì)對(duì)以上兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：

1）在溫度50℃條件下，文184－60井原油粘度顯著降低，溫度50℃以上，降粘效果逐步變差。

2）在加入降粘劑后文184－60井原油粘度大幅度降低，降粘率在90%以上。同時(shí)，特稠油的粘溫性發(fā)生了很大變化，低溫流動(dòng)性增強(qiáng)。

3.2 摻水溫度現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐

通過(guò)對(duì)摻水溫度、抽油機(jī)電流進(jìn)行跟蹤，電流曲線和溫度曲線可以看出，該井開(kāi)抽后抽油機(jī)上行電流基本保持在50-60 A之間，下行電流基本保持在20-30 A之間，溫度保持在40-60℃之間。該井在目前溫度下載荷沒(méi)有增加的現(xiàn)象，室內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果得到驗(yàn)證。

3.3 加熱用氣量現(xiàn)場(chǎng)測(cè)算

文184-60井執(zhí)行每48小時(shí)開(kāi)井8小時(shí)的工作制度，每次將供水溫度提升至105℃以上后開(kāi)抽（需加溫6 h），開(kāi)井24 h后停機(jī)。為準(zhǔn)確核實(shí)單次開(kāi)井用氣量，2011年5月26日將兩個(gè)高壓儲(chǔ)氣罐放空后，到加氣站加氣20.8 m3（加氣機(jī)顯示數(shù)據(jù)，氣瓶壓力20 Mpa）。13：04在W184-60井現(xiàn)場(chǎng)兩個(gè)高壓儲(chǔ)氣罐通過(guò)減壓閥向鍋爐供氣實(shí)施加熱，同時(shí)采用人工澆水方式防止減壓閥結(jié)霜出現(xiàn)凍堵，15：50兩個(gè)高壓儲(chǔ)氣罐壓力落零，歷時(shí)166分鐘。由此折算該井雙空心桿加熱工作用氣量為7.5 m3/h，遠(yuǎn)高于廠家提供理論用氣量4.0 m3/h。

實(shí)際用氣量遠(yuǎn)超過(guò)廠家提供理論用氣量的原因分析：

1）該裝置在其它油田使用中配套下井深度1000 m左右，而W184-60井雙空心桿入井1400 m。

2）該裝置在其它油田使用中采用油井伴生氣加熱。

3）該裝置加熱爐火嘴非節(jié)能火嘴，加熱效率低。

3.4 供氣方式的改進(jìn)

由于文184-60井自產(chǎn)氣量不能滿足加熱循環(huán)水的要求，需使用CNG氣瓶組對(duì)循環(huán)水進(jìn)行加熱，每次開(kāi)泵循環(huán)氣瓶組需供氣近6小時(shí)，頻繁送氣以及加熱循環(huán)開(kāi)井工作量大。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，崗位工提出在套管閥門處安裝氣嘴，開(kāi)井前將高壓CNG氣體充入油套環(huán)空中先行儲(chǔ)氣，再由套管供氣至鍋爐實(shí)施加熱.

3.5 日常管理方式摸索

開(kāi)井操作規(guī)程：

1）對(duì)燃?xì)饧訜崞鞲鞑课粰z查一遍，特別是儲(chǔ)水罐是否滿水位。

2）合上總電源，觀察電源指示是否有電，溫度儀是否有溫度指示。

3）合上循環(huán)泵“1”和循環(huán)泵“2”，檢查壓力表指示是否有壓力，壓力應(yīng)高于2.0 MPa，低于3.5 MPa（注：壓力視雙空心桿下井深度的不同而不同），進(jìn)回水管線是否有泄漏現(xiàn)象。

4）點(diǎn)火：打開(kāi)井口氣管線閥門，開(kāi)高頻點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，使點(diǎn)火器處于放電狀態(tài)，打開(kāi)內(nèi)火圈氣控制閥門，觀察內(nèi)圈火是否點(diǎn)著.

5）在確認(rèn)燃燒器燃燒后關(guān)閉高頻點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。

6）先把雙空心桿預(yù)熱3-5小時(shí)，回水溫度高于井內(nèi)稠油流動(dòng)溫度后（57℃）開(kāi)井(根據(jù)該井原油流動(dòng)溫度)。

4培養(yǎng)稠油長(zhǎng)壽井文184-60取得的經(jīng)驗(yàn)

文184-60井自投用雙空心桿后，通過(guò)加強(qiáng)日常采油管理，摸索合理的管井方式，生產(chǎn)狀況平穩(wěn)，泵況正常。截至2012年8月28日免修期達(dá)到620天，累計(jì)產(chǎn)油2430噸，日均產(chǎn)油量基本穩(wěn)定在1.2噸左右，摸索出一些稠油井開(kāi)采的管理經(jīng)驗(yàn)。

1）稠油井綜合運(yùn)用井筒熱力降粘、化學(xué)降粘等技術(shù)，可以達(dá)到開(kāi)采條件。

2）因油稠開(kāi)井啟動(dòng)電流較大，不能使用低功率的節(jié)能電機(jī)。W184-60井使用55 kW電機(jī)。

2）使用雙空心桿，在油井開(kāi)井前提前送氣開(kāi)爐循環(huán)加熱預(yù)熱約4小時(shí)左右，待循環(huán)出口溫度高于60℃后開(kāi)井生產(chǎn)，開(kāi)井生產(chǎn)時(shí)加降粘劑10 kg。

3）由于冬季氣溫低，稠油井從井口到儲(chǔ)罐的出油管線易發(fā)生堵塞，因而可采用纏繞電加熱帶，并在開(kāi)井前4小時(shí)提前開(kāi)電加熱帶預(yù)熱的方法，防止管線堵塞。

4）文184-60井是間歇拉油，拉油前使用鍋爐車大罐內(nèi)循環(huán)（底部有循環(huán)加熱盤(pán)管）溫油，保證該井原油拉卸正常。

參與文獻(xiàn)

[1]石油與天然氣工程.

[2]石油勘探與開(kāi)發(fā).

[3]國(guó)內(nèi)外稠油開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及趨勢(shì).

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