探究強(qiáng)化稠油注汽高壓井治理

張慶祥

摘 要：如果不能進(jìn)行對(duì)稠油注汽高壓井的有效治理，則有礙于稠油的順利生產(chǎn)，直接影響到注汽鍋爐的安全運(yùn)行，造成注汽效果不理想，降低注汽壽命，不利于降低注汽系統(tǒng)的能耗及成本資金的投入。文章就某石油廠高壓注汽井現(xiàn)狀以及高壓注汽井的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了分析，提出稠油注汽高壓井的治理措施，以后達(dá)到提高稠油的采出率及產(chǎn)量，降低了注汽能耗目的。

關(guān)鍵詞：稠油；注汽；高壓井；強(qiáng)化治理

中圖分類號(hào)：TE345 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）29-0169-01

當(dāng)前，大部分石油開(kāi)采廠中注汽系統(tǒng)產(chǎn)生的能耗僅在輸油系統(tǒng)之后，就占據(jù)了全廠總能耗量的23%左右，一般在稠油開(kāi)采中，注汽高壓井都比較多，雖然作業(yè)次數(shù)多，生產(chǎn)時(shí)間短，但是，投入作業(yè)的成本較高而且獲得的經(jīng)濟(jì)效益差，嚴(yán)重阻礙了稠油開(kāi)采的發(fā)展。就高壓井來(lái)說(shuō)，其能耗是普通注汽井的2倍左右，而其稠油產(chǎn)量?jī)H為全部稠油采出量的6%左右。

1 稠油注汽高壓井現(xiàn)狀分析

某油田其油層埋藏度在1 450 m左右，油層的厚度約有3～15 m左右，油層巖石呈疏松狀態(tài)，在開(kāi)采的過(guò)程中，極易發(fā)生較嚴(yán)重的出砂問(wèn)題，存在較大的滲透率。原油分布于平面之上，呈頂稀、邊稠的狀態(tài)。由于受到油稠或者是泥沙含量高等因素的影響，造成油田中高壓井的注汽壓力普遍都非常高，具有較大的注汽難度，不僅會(huì)影響到注汽的效果，而且會(huì)使注汽能耗增加。

一般來(lái)說(shuō)，稠油注汽高壓井因?yàn)樯婕暗捷^大的注汽壓力、井況較為復(fù)雜，加之本身原油的稠度就高，無(wú)法有效進(jìn)行開(kāi)采，使普通鍋爐注汽壓力無(wú)法達(dá)到要求，不能很好的進(jìn)行注汽，致使無(wú)法帶來(lái)高產(chǎn)量的稠油開(kāi)采，無(wú)法獲取高收益。

2 稠油注汽高壓井產(chǎn)生機(jī)理探究

2.1 油層污染嚴(yán)重

隨著稠油井生產(chǎn)周期的增加，由于會(huì)涉及到大量的采油、洗井等作業(yè)，就會(huì)使一些地面上未經(jīng)處理過(guò)的流體進(jìn)入到地層中。這些流體當(dāng)中可能就含有了大量會(huì)對(duì)地層造成傷害的物質(zhì)，比如說(shuō)與地層有較差配伍性的一些化學(xué)物質(zhì)等等。當(dāng)這些含有傷害性物質(zhì)的流體進(jìn)入到地層中之后，就會(huì)發(fā)生堵塞油層孔道的問(wèn)題，阻礙蒸汽的有效波及；或者由于這些化學(xué)物質(zhì)使地質(zhì)巖層的屬性發(fā)生改變，嚴(yán)重影響到注汽施工，以此形成高壓井。

2.2 原油過(guò)于粘稠

粘稠的原油會(huì)在很大程度上堵塞孔道，不利于蒸汽的有效注入。比如說(shuō)在進(jìn)行注汽時(shí)，必須要求壓力超過(guò)17 MPa，想要通過(guò)粘稠的原油實(shí)現(xiàn)有效的注汽，就必須要有這樣一個(gè)高壓條件。但是，由于注汽設(shè)備的老化，無(wú)法達(dá)到如此高的壓力，而且就目前情況來(lái)看，也無(wú)法通過(guò)設(shè)備的更新來(lái)滿足稠油生產(chǎn)，因此，這也就要求必須要大力使用先進(jìn)工藝來(lái)起到降低注汽壓力的作用。

2.3 含泥量高

某油田中普遍存在著含泥量高的問(wèn)題，這也就意味著組成油藏的巖石敏感性也非常高。一旦發(fā)生高溫蒸汽不斷沖刷儲(chǔ)層的情況，儲(chǔ)層就會(huì)受到來(lái)自熱、水、汽的傷害，導(dǎo)致泥質(zhì)從巖石中脫落出來(lái)，隨之發(fā)生位移，并且吸收高溫蒸汽中的水分，變得迅速膨脹起來(lái)。當(dāng)遇到孔洞直徑較小的情況，泥質(zhì)就會(huì)因?yàn)榕蛎浿蟮捏w積過(guò)大而無(wú)法通過(guò)，繼而堵塞通道，影響蒸汽的注入效果，降低蒸汽的波及面積，從而形成高壓井。

3 強(qiáng)化稠油注汽高壓井的治理措施

3.1 振動(dòng)解堵工藝

在地層中實(shí)現(xiàn)振動(dòng)波的傳播，也就是實(shí)現(xiàn)能量在地層中的傳播。隨著聲波頻率的愈加升高，其能量的衰減也就愈大，一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)頻率控制在15 Hz以內(nèi)的時(shí)候，地層對(duì)它起到的衰減系數(shù)僅為0.002左右，在這種情況下低頻波對(duì)地層產(chǎn)生的影響范圍可高達(dá)200 m。

對(duì)此，進(jìn)行對(duì)高壓注汽井使用的井下雙重振源的設(shè)計(jì)，它主要就是由主軸、彈簧、套筒與滑動(dòng)塊這四個(gè)部分組成，為了投入正常工作中，還加配了堵頭等各種零配件。

此項(xiàng)工藝是依靠水力振動(dòng)器作為主裝置，與油層對(duì)準(zhǔn)之后，依靠地面泵的力量將液體傳輸?shù)骄?，產(chǎn)生對(duì)振動(dòng)器活塞的壓力，當(dāng)振動(dòng)器感受到壓力時(shí)，由于其左側(cè)受到的壓力大于右側(cè)，產(chǎn)生由左向右的推動(dòng)力。繼而推力對(duì)彈簧產(chǎn)生壓縮，致使活塞向右發(fā)生位移并到達(dá)無(wú)法移動(dòng)的死點(diǎn)，同時(shí)水孔由于壓力作用而打開(kāi)，使管內(nèi)的高壓水一瞬間排出，向油層產(chǎn)生作用力。在這個(gè)過(guò)程中，由于管內(nèi)的高壓水被排出，壓力下降，使管內(nèi)、外的壓力得到平衡，活塞在彈簧作用下被推回原位，待振動(dòng)器內(nèi)壓力又受到作用力時(shí)，再重復(fù)以上各環(huán)節(jié)的流程，這樣就會(huì)產(chǎn)生高強(qiáng)度的水沖擊力。

3.2 伴蒸汽注化學(xué)劑工藝

此項(xiàng)工藝對(duì)于提高稠油的開(kāi)采水平來(lái)說(shuō)具有很好的效果。伴隨蒸汽注入降黏劑不僅可以可以有效提升蒸汽的使用效率，而且還能在極大程度上降低注汽壓力；伴隨蒸汽注入高溫粘土防膨脹劑的話，可以對(duì)黏土起到有效的抑制膨脹作用；而伴隨蒸汽注入泡沫劑的話，則可以在很大程度上提高油層的縱向動(dòng)用程度。另外，如果將伴蒸汽注降黏劑技術(shù)與振動(dòng)解堵工藝有效的連結(jié)在一起進(jìn)行稠油開(kāi)采，將成為一種先進(jìn)的復(fù)合性技術(shù)。先就井下進(jìn)行前期的振動(dòng)解堵，隨之再進(jìn)行降黏劑的使用，這樣就可以通過(guò)在前期的解堵降壓之后，有效降低注汽時(shí)對(duì)啟動(dòng)壓力的要求，在注汽的過(guò)程中有效發(fā)揮化學(xué)劑的反應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)降黏劑的良好效果，達(dá)到大幅度降壓的根本目的。對(duì)于由于發(fā)生了地層堵塞或者是原油太粘稠而導(dǎo)致注入壓力高、注汽困難大的高壓井來(lái)說(shuō)采用先進(jìn)行振動(dòng)解堵再進(jìn)行降黏劑使用的工藝，有效提升注汽效果，實(shí)現(xiàn)原油的有效開(kāi)采。

一般來(lái)說(shuō)，目前熱采爐的注汽壓力在17.5～21 MPa左右，對(duì)此我們使用的地面泵輸出壓力必須要超過(guò)鍋爐值或者與其等同，才能實(shí)現(xiàn)將化學(xué)試劑注入到蒸汽中的作用。選用壓力高的地面泵，才可以滿足注入不同化學(xué)劑的各種要求，比如說(shuō)降黏劑或者是泡沫劑等等。為了實(shí)現(xiàn)地面泵的有效運(yùn)行，可以在現(xiàn)場(chǎng)為其配備一些輻用零件比如說(shuō)耐震壓力表或者是電氣控制等，實(shí)現(xiàn)其運(yùn)行的安全性與高效性。

4 稠油注汽高壓井治理效果分析

就某油田的高壓井治理效果來(lái)看，采用振動(dòng)解堵工藝與伴蒸汽注化學(xué)劑得到了良好的應(yīng)用效果。在使用振動(dòng)解堵處理工藝之后，對(duì)高壓井的注汽效果明顯提升，在很大程度上降低了注汽壓力，提高注汽速度，充分表現(xiàn)出其性能的安全、可靠。使用伴蒸汽注化學(xué)技術(shù)則效果更加明顯，在進(jìn)行注汽之后使高壓井的注汽壓力得到了很大的降低，注汽效果也得到了很大的改善。

應(yīng)用結(jié)果顯示，無(wú)論是振動(dòng)解堵工藝還是伴蒸汽注化學(xué)技術(shù)在對(duì)稠油注汽高壓井的治理中都產(chǎn)生了良好的應(yīng)用效果，有效解決了高壓井注汽困難的問(wèn)題。

5 結(jié) 語(yǔ)

在稠油注汽高壓井的治理中，進(jìn)行注汽開(kāi)發(fā)是一種使用較為普遍的技術(shù)，不僅能夠解決高壓井注汽困難的問(wèn)題，而且還能提高稠油的產(chǎn)量及采出量，有效降低注汽能耗的產(chǎn)生，是一項(xiàng)具有重要意義的工作。因此，對(duì)稠油注汽高壓井治理措施進(jìn)行分析與強(qiáng)化，積極探討新工藝的產(chǎn)生，對(duì)新技術(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)用，就一定能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)稠油優(yōu)化開(kāi)發(fā)及節(jié)約能耗的效果。

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