水平井動(dòng)態(tài)注汽工藝技術(shù)研究

王淑(中油遼河油田公司鉆采工藝研究院， 124010)

水平井動(dòng)態(tài)注汽工藝技術(shù)研究

王淑(中油遼河油田公司鉆采工藝研究院， 124010)

本文研究的水平井動(dòng)態(tài)注汽工藝技術(shù)旨在實(shí)現(xiàn)水平注蒸汽井注汽量的動(dòng)態(tài)調(diào)整，提高未動(dòng)用層或動(dòng)用不均勻?qū)佣蔚奈?，改善水平井稠油開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)的動(dòng)用效果差、油層加熱效果不均等問(wèn)題，從而達(dá)到提高水平井稠油采收率的目的。

稠油開(kāi)采；水平井；兩點(diǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)整注汽

目前，伴隨著遼河油田水平井開(kāi)發(fā)數(shù)量的逐年上升，水平井注汽開(kāi)采工藝作為水平井稠油熱采的主要開(kāi)采方式之一，其數(shù)量也在快速增加[1]。該技術(shù)可解決常規(guī)籠統(tǒng)注汽工藝在水平井稠油熱采中存在的水平段局部吸汽量大、各油層加熱溫度不均、水平井段動(dòng)用不均勻等問(wèn)題，影響其現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施效果的關(guān)鍵因素是油藏加熱范圍和效率[2]。水平井動(dòng)態(tài)注汽工藝技術(shù)針對(duì)水平井注汽開(kāi)采過(guò)程中的兩個(gè)關(guān)鍵影響因素，從動(dòng)態(tài)注汽工藝技術(shù)及配套管柱研究和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果跟蹤兩方面開(kāi)展了技術(shù)研究，研究成果在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方面取得了顯著地實(shí)施效果。

1 動(dòng)態(tài)注汽工藝技術(shù)及配套管柱研究

1.1 動(dòng)態(tài)注汽工藝配套管柱研發(fā)

國(guó)內(nèi)水平井注汽管柱在注汽過(guò)程中采取環(huán)空補(bǔ)氮?dú)獾姆绞竭M(jìn)行隔熱，其管柱結(jié)構(gòu)有兩種：(1) 4 1/2 ″真空隔熱管(內(nèi)徑：62mm)+3 1/2″油管；(2) 4 1/2 ″真空隔熱管(內(nèi)徑：62mm)+3 1/2″真空隔熱管(內(nèi)徑：50mm)+3 1/2″油管。該管柱在注汽過(guò)程中采用單點(diǎn)注汽方式注汽，存在水平井段動(dòng)用不均的問(wèn)題。

針對(duì)上述問(wèn)題，研發(fā)了動(dòng)態(tài)注汽工藝配套管柱，實(shí)現(xiàn)了兩點(diǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)整注汽的目的。遼河油田主要以中深層稠油油藏為主，故在水平井注汽的時(shí)候，不能直接采用國(guó)外的兩點(diǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)整技術(shù)[3]。動(dòng)態(tài)注汽工藝技術(shù)的注汽管柱在研發(fā)過(guò)程中采用隔熱油管注汽，使用氮?dú)鈱?duì)油套環(huán)空進(jìn)行隔熱。該管柱可以對(duì)水平井腳跟和腳尖兩點(diǎn)同時(shí)注汽，可在井口對(duì)腳跟和腳尖兩點(diǎn)配汽量根據(jù)吸汽情況進(jìn)行調(diào)整。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要由注汽管柱、動(dòng)態(tài)注汽井口、蒸汽分配裝置、三部分組成。

1.1.1 動(dòng)態(tài)注汽工藝管柱

動(dòng)態(tài)注汽工藝管柱在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用了內(nèi)注汽管柱和外注汽管柱結(jié)合的模式，其中內(nèi)注汽管柱由1.9＂無(wú)接箍油管+1.9 ＂無(wú)接箍篩管兩部分組成，外注汽管柱由內(nèi)通徑為76mm的4 1/2＂真空隔熱管+ 3 1/2＂油管組成。外注汽管柱中的3 1/2＂油管下入水平井水平段，并連接長(zhǎng)度均為9m的兩段篩管，一段對(duì)應(yīng)腳跟，一段對(duì)應(yīng)腳尖，再將1.9 ＂無(wú)接箍篩管從3 1/2＂油管內(nèi)下至腳尖。在整個(gè)注汽過(guò)程中，外注汽管柱中的3 1/2＂油管對(duì)1.9＂無(wú)接箍油管起到了保護(hù)作用，從而避免了1.9＂無(wú)接箍油管脫扣后打撈困難的問(wèn)題。

1.1.2 動(dòng)態(tài)調(diào)整注汽井口裝置研發(fā)

動(dòng)態(tài)調(diào)整注汽井口裝置作為水平井動(dòng)態(tài)注汽工藝技術(shù)中地面控制設(shè)備的重要組成部分，其主要功能是注汽過(guò)程中，將內(nèi)管柱和外管柱的流道分開(kāi)，確保兩股蒸汽一股注入內(nèi)管柱，一股注入外管柱。

1.1.3 蒸汽分配裝置

蒸汽分配裝置的核心結(jié)構(gòu)是等干度分配裝置，輔助配置旋流器、混相器、等干度分配室、蒸汽流量調(diào)節(jié)閥、蒸汽計(jì)量?jī)x表等裝置，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)錄取。該裝置可將鍋爐過(guò)來(lái)的蒸汽按照注汽需求動(dòng)態(tài)調(diào)整為所需注汽配比，然后把蒸汽分為兩股，一股注入內(nèi)管柱，一股注入外管柱，同時(shí)對(duì)蒸汽流量、溫度、壓力及干度等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和錄取。

1.2 動(dòng)態(tài)注汽工藝技術(shù)原理

動(dòng)態(tài)注汽工藝技術(shù)是在內(nèi)通徑為76mm的4 1/2＂真空隔熱管中下入1.9＂無(wú)接箍油管，在油管和隔熱管之間形成的小環(huán)空和1.9＂無(wú)接箍油管分別對(duì)水平井段的腳跟和腳尖注汽，在動(dòng)態(tài)調(diào)整注汽井口裝置的井口實(shí)現(xiàn)注汽量的動(dòng)態(tài)調(diào)整。從加熱鍋爐出來(lái)的蒸汽經(jīng)過(guò)蒸汽分配裝置將蒸汽分配成兩股，一股注入小環(huán)空，對(duì)水平井段的腳跟注汽，一股注入1.9＂無(wú)接箍油管，對(duì)水平井段的腳尖注汽，整個(gè)注汽過(guò)程采用氮?dú)飧魺幔瑥亩鴮?shí)現(xiàn)了水平井的兩點(diǎn)動(dòng)態(tài)注汽調(diào)整配汽量、改善水平井動(dòng)用不均、局部吸汽量大的目的。

2 水平井動(dòng)態(tài)注汽工藝技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果跟蹤

通過(guò)對(duì)遼河油田水平井動(dòng)態(tài)工藝技術(shù)實(shí)施的91井次的實(shí)施效果進(jìn)行跟蹤，跟蹤結(jié)果表明，該技術(shù)在改善水平井稠油注汽開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)的動(dòng)用差、吸汽不均等問(wèn)題方面取得了顯著地效果，平均單井提升產(chǎn)油量960t。

3 結(jié)語(yǔ)

(1)動(dòng)態(tài)注汽工藝管柱在管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用3 1/2＂油管對(duì)1.9＂無(wú)接箍油管進(jìn)行保護(hù)，解決了油管脫扣后打撈困難的問(wèn)題。

(2)動(dòng)態(tài)注汽工藝管柱管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用的1.9＂無(wú)接箍篩管采用了變孔徑變密度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到了均勻出汽、防止抖動(dòng)現(xiàn)象的作用。

[1]劉文章.熱采稠油油藏開(kāi)發(fā)模式[M].北京：石油工業(yè)出版社，1998.

[2]吳奇，張義堂，任芳祥等.國(guó)際稠油開(kāi)采論文集[M].北京：石油工業(yè)出版社，2002:36-44.

[3]王顯榮.水平井均勻注汽工藝技術(shù)研究[J].東北石油大學(xué)學(xué)報(bào),2010.

王淑(1984- )，女，2009年畢業(yè)于蘭州理工大學(xué)，本科學(xué)位，現(xiàn)從事采油工程研究工作。