稠油熱采地面工藝關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

張在靜

摘 要：近年來，我國稠油開發(fā)量不斷加大，在稠油開發(fā)的過程中各種各樣的技術(shù)問題不斷出現(xiàn)，稠油熱采地面工藝關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用對于解決技術(shù)問題，促進(jìn)稠油熱采發(fā)展有著重要的意義。基于以上，本文從注汽系統(tǒng)、采油系統(tǒng)、集輸系統(tǒng)等三個方面簡要探討了稠油熱采地面工藝關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：稠油熱采；地面工藝；關(guān)鍵技術(shù)；研究應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.035

0 前言

稠油熱采地面工藝關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提升原油開發(fā)效率和質(zhì)量，對于實現(xiàn)稠油熱采的環(huán)保性、高效性、安全性等有著積極的意義?；谝陨?，本文從注汽系統(tǒng)、采油系統(tǒng)、集輸系統(tǒng)等三個方面研究了稠油熱采地面工藝關(guān)鍵技術(shù)，并簡要探討了各技術(shù)的應(yīng)用，旨在為實現(xiàn)稠油熱采的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益做出貢獻(xiàn)。

1 注汽系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

傳統(tǒng)的注汽工藝有著一定的局限性，其熱損失大、開發(fā)效率較低。為了提升稠油的開采效率，新型注汽系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要。注汽系統(tǒng)技術(shù)能夠提升稠油的開采量，注汽系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)比較普遍，但有些注汽系統(tǒng)的機(jī)器會受到地形、地面條件等的限制，這就導(dǎo)致了稠油熱采效率的低下，同時開采出的原油質(zhì)量也較差，還會對環(huán)境造成一定的污染。球形汽水分離技術(shù)以球形汽水分離設(shè)備為基礎(chǔ)，能夠保證注入蒸汽的干度達(dá)到95%以上，且球形汽水分離器的一些管線能夠與注汽站內(nèi)部管線相連，有效適應(yīng)了實際的環(huán)境狀況，球形汽水分離技術(shù)的應(yīng)用對于提升稠油熱采效率、品質(zhì)以及降低環(huán)境污染等方面有著重要的意義。

2 采油系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

2.1 高溫液壓井口密封技術(shù)

井口和抽油桿之間需要密封，稠油開采過程中，油井溫度對開采安全造成了重大影響，井噴、污染泄露等問題時有發(fā)生，高溫液壓井口密封技術(shù)能夠有效解決上述問題。液壓系統(tǒng)壓力油進(jìn)入到液壓缸之后能夠推動活塞，帶動密封盤根軸運(yùn)動，實現(xiàn)對光桿的壓縮，從而實現(xiàn)井口的密封。如果井口沒有光桿，則密封盤根在活塞的帶動下會向重心移動，完全封堵井口空間，實現(xiàn)井口的密封[1]。

在高溫液壓井口密封技術(shù)的應(yīng)用過程中，能夠保證良好的密封性，避免了因密封不足引起的井噴等事故，同時高溫液壓井口密封技術(shù)所使用的密封器有著耐高溫、耐磨的性能，這對于降低稠油開采成本也有著重要的作用。

2.2 含水分析技術(shù)

有些開采的稠油油品不穩(wěn)定，其含水的波動較大，這就需要加入一定比例的稀油，以此來方便運(yùn)輸，從而導(dǎo)致原油密度的不穩(wěn)定，這就需要對稠油含水量進(jìn)行在線、動態(tài)的測量。

含水分析技術(shù)了利用傳感技術(shù)，通過傳感器來獲得相關(guān)信息，對信息進(jìn)行綜合處理，從降低含水量分析的不確定性，例如溫度傳感器、電容傳感器等。

在具體的含水分析技術(shù)的應(yīng)用過程中，通過傳感器對相關(guān)信息進(jìn)行綜合處理，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)與蒸餾法等方法測定的含水量數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，能夠保證含水量測量誤差在很小的范圍內(nèi)，從而提升了稠油含水量測定的自動化水平以及測定的準(zhǔn)確性。

2.3 數(shù)字化相變加熱爐

就目前來看，當(dāng)前稠油開采所使用的加熱爐主要是管式爐、火筒爐、水套爐等，這些加熱爐有著傳熱強(qiáng)度小、加熱效率低、安全性能差等缺點(diǎn)，其熱效率僅僅達(dá)到70%，造成了極大的能源浪費(fèi)。數(shù)字化相變加熱爐的加熱介質(zhì)為復(fù)合化學(xué)介質(zhì)，被加熱介質(zhì)為原油，其能夠形成封閉的循環(huán)系統(tǒng)，通過化學(xué)介質(zhì)的從液體到蒸汽再到液體的相變過程，實現(xiàn)了熱量的轉(zhuǎn)移和循環(huán)，從而實現(xiàn)對原油的加熱，不僅有著較高的安全性，同時能夠提升加熱效率。數(shù)字化相變加熱爐形成的封閉循環(huán)系統(tǒng)主要由三部分組成：①蒸發(fā)器：蒸發(fā)器的主要作用是使復(fù)合化學(xué)介質(zhì)由液相變?yōu)槠?，蒸發(fā)器與燃燒過程緊密結(jié)合，能夠吸收汽化過程產(chǎn)生的潛熱；②冷凝器：主要功能是將蒸發(fā)器中產(chǎn)生的復(fù)合化學(xué)物質(zhì)蒸汽進(jìn)行凝結(jié)，由汽相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合?，將汽化潛熱放出，對原油進(jìn)行加熱；③汽升管和回流管：汽升管和回流管分別與冷凝器和蒸發(fā)器相連，從而形成封閉的循環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)熱量的持續(xù)轉(zhuǎn)移和循環(huán)。曙光采油廠就應(yīng)用了數(shù)字化相變加熱爐，在應(yīng)用之后，其解熱效率有所提高，節(jié)能率達(dá)到了15以上。

3 油氣集輸系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

3.1 污水熱能利用技術(shù)的研究與應(yīng)用

稠油熱采過程中許多污水溫度達(dá)到了70℃以上，如果直接排放，勢必會浪費(fèi)大量熱能。污水熱能利用技術(shù)的主要原理為熱力學(xué)第二定律，通過換熱過程將污水與原油進(jìn)行換熱，從而實現(xiàn)污水熱能的利用。

3.2 原油自動外輸技術(shù)的研究與應(yīng)用

原油自動外輸技術(shù)的主要原理為通過對緩沖罐液位變化來實現(xiàn)對輸油泵排量的控制，確保輸油的穩(wěn)定性。原油自動外輸技術(shù)采用人工智能模糊控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對輸油泵轉(zhuǎn)數(shù)的自動化控制，保證緩沖罐液面的穩(wěn)定，從而實現(xiàn)自動外輸原油[2]。在具體的應(yīng)用過程中，員工可以根據(jù)報警系統(tǒng)來掌握緩沖罐中液位的具體變化，確保輸油壓力的平穩(wěn)，從而實現(xiàn)原油外輸?shù)淖詣踊?/p>

3.3 老化油處理技術(shù)

就目前來看，當(dāng)前老化油的處理方式為當(dāng)做鍋爐燃料或當(dāng)做廢物進(jìn)行外送，這不符合節(jié)能環(huán)保的要求。老化油處理技術(shù)能夠適應(yīng)稠油老化油粘度高、密度大、成分復(fù)雜的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)老化油的脫水過程，將老化油變?yōu)楹细竦纳唐酚?。老化油處理技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提升稠油開采的商品量，從而提升了經(jīng)濟(jì)效益，同時對于節(jié)約成本、降低污染也有著重要的意義。

4 結(jié)論

綜上所述，本文從注汽系統(tǒng)、采油系統(tǒng)和集輸系統(tǒng)等三個方面著手，研究了幾個關(guān)鍵的稠油熱采地面工藝關(guān)鍵技術(shù)，旨在提升稠油開采效率和質(zhì)量，推進(jìn)稠油開采發(fā)展，促進(jìn)稠油開采經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益的實現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]許冬進(jìn)，張傳新，王亮，易勇剛，劉花軍，劉若虛.淺薄層稠油熱采新工藝關(guān)鍵技術(shù)研究[J].石油機(jī)械，2012（04）：76-78.

[2]張宗發(fā).稠油熱采地面工藝關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D].東北石油大學(xué)，2014.