錦州采油廠水平井熱采工藝技術(shù)研究

王傳良

摘 要：錦州采油廠第一口水平井于2001年投產(chǎn)，截至目前共有水平井53口，其中稠油水平井43口。隨著開發(fā)的不斷深入熱采吞吐效果逐年變差，一些生產(chǎn)中的問題逐漸顯現(xiàn)。本文主要介紹通過研究熱采配套技術(shù)，解決井筒熱損失大、注汽不均、注汽效果差等實際問題，并取得了一定的進展。

關(guān)鍵詞：錦州采油廠 稠油水平井、熱采配套技術(shù)

1.概述

錦州采油廠第一口水平井錦27-平1于2001年6月投產(chǎn)，2006—2007年重點開發(fā)錦16于樓油層和錦612興隆臺油層等薄層稠油，特別是2007年錦612大凌河油層開發(fā)的兩口水平井，產(chǎn)量都在百噸以上。2008年將水平井推廣應(yīng)用到全廠各個區(qū)塊。目前，該廠共有水平井有53口，其中稠油水平井43口，開井38口，日產(chǎn)液972m3，日產(chǎn)油224t，綜合含水85%，累積注汽33.747×104t，平均油汽比為0.427，平均回采水率為0.879。

2.水平井熱采存在的問題

該廠稠油水平井均以蒸汽吞吐方式生產(chǎn)，完井方式為金屬割縫篩管完井。在生產(chǎn)過程中水平井吞吐效果逐年變差，主要表現(xiàn)為：

（1）井筒熱損失大；

（2）注汽不均勻；

（3）注汽壓力高，套損、套變井增加；

（4）地層壓力下降快，地層能量低；

（5）含水逐漸升高，注汽效果變差；

3.水平井熱采配套工藝技術(shù)應(yīng)用

3.1利用雙密封氮氣隔熱技術(shù)減少井筒熱損失

注汽過程中，井筒熱損失隨井筒的長度增加而增加，目前隔熱條件下，水平井存在很大熱損失。因此針對我廠水平井采用7〃套管+7〃割縫篩管完井的特點，應(yīng)用扶正雙密封氮氣隔熱注汽管柱進行注汽。

該技術(shù)是在熱敏密封頭上部一段距離再連接一個分注封隔器，起到扶正作用，雙密封頭封隔加強密封作用。為保證隔熱效果，減少熱損失，在使用雙密封頭的基礎(chǔ)上，我們又使用氮氣隔熱技術(shù)。注汽前，用氮氣將環(huán)空井液替出，直到套管環(huán)空全部充滿氮氣才開始注汽，最大程度的保證隔熱效果。

管柱結(jié)構(gòu)為：伸縮管+Φ114隔熱管+高溫膨脹隔熱節(jié)+K361-150熱敏封隔器+RSK331-140封隔器+Φ89油管+導(dǎo)錐。封隔器將油套環(huán)空封閉，形成氮氣腔，氮氣的熱傳導(dǎo)率小于油水混合物的熱傳導(dǎo)率，減少熱損失，提高熱效率。密封頭長度從0.47m增加到1.48m，增加了封隔面積，減少套管應(yīng)力集中，防止套管損壞。封隔器保證注汽喇叭口居中，保證居中注汽。

3.2 利用均勻注汽技術(shù)提高水平井蒸汽波及體積

水平井井段長度在150-300m，受油層非均質(zhì)性影響，采用單點注汽，大部分蒸汽優(yōu)先進入滲透率高的地層，不能使整個井段均勻受熱，吞吐效果差，為了改善注汽效果，提高蒸汽波及體積，研究和應(yīng)用了雙管注汽技術(shù)和多點注汽技術(shù)。

（1）水平井雙管注汽工藝技術(shù)

水平井雙管注汽管柱，是在真空隔熱管內(nèi)下入無接箍油管，管柱可以對水平井A點、B點同時注汽，實現(xiàn)小環(huán)空和油管分別對水平井的腳跟和腳尖注汽，并且可以根據(jù)吸汽情況在井口對A點、B點注汽量進行調(diào)整。解決水平井段吸汽不均問題。

該工藝主要由四部分組成：管柱部分、井口部分、蒸汽分配部分和井底溫壓監(jiān)測部分。管柱部分主要由內(nèi)注汽管和外注汽管組成；井口部分為雙管注汽專用井口；蒸汽分配部分由等干度分配裝置構(gòu)成，該裝置能將鍋爐過來蒸汽以各種比例調(diào)整為兩股蒸汽；井底溫壓監(jiān)測部分由溫度計和壓力計組成，準確反映出水平井段在注汽過程中溫度、壓力變化情況。

（2） 水平井多點注汽工藝

通過在水平井段下入孔徑、位置及數(shù)量由軟件設(shè)計的注汽閥，實現(xiàn)水平井均勻注汽。近年來研發(fā)出采用蒸汽傘或阻隔器在篩管內(nèi)將水平井段進行分隔的基礎(chǔ)上，進行多點注汽，提高水平段動用程度。

管柱結(jié)構(gòu)：管柱由上至下為Φ114隔熱管、Φ89（N80）油管及注汽閥。注汽閥分為中心管及外套兩部分，注汽閥的孔眼設(shè)在中心管上，孔眼的大小由設(shè)計軟件計算得出，外套可以改變蒸汽的流動方向并且可以保護套管。

3.3水平井多元熱流體吞吐技術(shù)

與直井相比水平井具有水平段長，瀉油面積大等特點，因此水平井周期產(chǎn)量高，壓力下降快。根據(jù)油藏特點，研究應(yīng)用多元熱流體吞吐技術(shù)，通過對藥劑發(fā)泡性能、洗油能力、配伍性等一系列室內(nèi)試驗，篩選與原油乳化效果好的驅(qū)油劑、助排劑。

利用熱采管柱將驅(qū)油劑和高溫發(fā)泡劑等表面活性劑隨蒸汽、氮氣一起注入地層，使之均勻分散在油層中，利用氮氣補充地層能量，表面活性劑與巖石表面吸附，發(fā)生潤濕反轉(zhuǎn)，剝離油膜，達到驅(qū)油效果，同時發(fā)泡劑具有調(diào)剖，乳化降粘助排作用。多元流體共同作用，最終提高單井采收率。

3.4水平井點滴降粘技術(shù)

該技術(shù)是在注蒸汽的同時通過點滴泵將高溫降粘劑注入井中。高溫降粘劑主要由陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑和無機鹽助劑組成。其主要作用機理是：通過陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的協(xié)同效應(yīng)，產(chǎn)生超低表面張力，與高粘原油混合后，形成O/W乳狀液，達到降低原油粘度的目的。在注汽過程中，利用點滴泵將高溫降粘劑隨蒸汽點滴進入地層，降粘劑在地層與原油混合，乳化，達到降低原油粘度。

4.經(jīng)濟效益

2013-2015年在應(yīng)用水平井注汽配套工藝技術(shù)156井次，投入842.11萬元，增油36661t，原油價格按3000元/噸，噸油成本800元計算。

創(chuàng)產(chǎn)值：36661×（3000-800）/10000=8065.42萬元

創(chuàng)經(jīng)濟效益：8065.42-842.11=7223.31萬元

投入產(chǎn)出比：842.11：8065.42=1：9.6

5.結(jié)論及認識

（1）水平井熱采配套工藝技術(shù)取得較好的應(yīng)用效果，值得推廣應(yīng)用。

（2）針對錦州采油廠水平井套管損壞及出砂現(xiàn)狀，需要完善水平井完井工藝技術(shù)的研究與實踐。

（3）針對錦州采油廠水平井水淹問題，提出水平井高溫調(diào)剖堵水技術(shù)，并進行試驗與研究工作。

（4）在舉升方面，將泵下入水平段開采方式進行研究。