塔河油田碳酸鹽巖油藏稠油采油工藝技術(shù)

李紅丹 逄曉霞 谷旭

摘要：塔河油田奧陶系碳酸鹽巖油藏區(qū)由于產(chǎn)生于塔里木盆地的斜坡上，具有原油密度大、粘度大等特征，采油工藝需根據(jù)油井具體特點(diǎn)而采取適合的開(kāi)采技術(shù)，如摻稀降粘工藝、稠油人工舉升工藝等，以此來(lái)達(dá)到開(kāi)采油井的高效率、經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞：塔河油田;油藏;人工舉升工藝

1 塔河油田碳酸鹽巖油藏特征

塔河油田碳酸鹽巖油藏屬于奧陶系重油油藏，其埋藏深度達(dá)到5350—6600m，其埋藏之深可稱中國(guó)截止到目前之最，然而油藏越深，也就意味著采油更困難。塔河油田油藏中，根據(jù)我國(guó)通常采用的稠油分類(lèi)法，30%左右為特稠油，大約50%為超稠油，其密度平均在1.01g/cm?，然而其密度越大、原油越稠，采油就越困難。塔河油田油藏原油中含有大量鎳元素，大量的瀝青質(zhì)，這些物質(zhì)越多，原油粘性就越大。

對(duì)稠油進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：原油中瀝青質(zhì)含量越高，其粘度會(huì)隨之快速增加;隨著溫度的降低原油粘度會(huì)升高;當(dāng)原油含水率在40%～60%時(shí)，原油乳化現(xiàn)象最嚴(yán)重，其粘度最高。^[3]因此，在稠油開(kāi)采過(guò)程中，當(dāng)稠油從地下通過(guò)油桶向地面?zhèn)鬏敃r(shí)，油桶具有熱損失，越接近地面其溫度越低，此時(shí)原油粘度增加，流動(dòng)性減弱甚至喪失，輸送便困難，采油遇到困難。

2 塔河油田油藏稠油采油工藝技術(shù)

2.1 摻稀降粘工藝

摻稀降粘工藝是指通過(guò)油管或者其他裝置向油井底部注射稀油，使稀油與地下稠油充分混合，從而降低井筒內(nèi)混合液體的粘度，增加稠油流動(dòng)性、降低液柱壓力，使得油井達(dá)到自噴標(biāo)準(zhǔn)或者達(dá)到機(jī)械舉升條件，從而順利完成采油。

一項(xiàng)實(shí)例是2001年在TK612井采用的摻稀降粘工藝，該井深度為5480m。初期日均產(chǎn)油量為240m?，綜合注入比為1/2.44。從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，TK612的油井開(kāi)采降低了原油的粘性，使得稠油的井筒舉升問(wèn)題得到解決，增加了井筒中原油、稀油混合液的流動(dòng)性，使油井獲得了自噴能力。

雖然摻稀降粘工藝在地面集輸工作較簡(jiǎn)單，降粘效果樂(lè)觀，但是稀油原產(chǎn)地離塔河油田距離較遠(yuǎn)，需求量又大，運(yùn)輸量大、運(yùn)輸費(fèi)用高成為問(wèn)題，并且目前稀油資源減少，稠油因加入稀油其密度降低等缺陷導(dǎo)致?lián)较〗嫡彻に嚥⒉荒艽竺娣e應(yīng)用。

2.2 稠油人工舉升工藝

稠油人工采油過(guò)程中主要面臨著兩個(gè)難題：一是原油面臨著稠油粘性較大的進(jìn)泵難題，導(dǎo)致泵效低;二是井筒面臨的流動(dòng)阻力大問(wèn)題，導(dǎo)致抽油桿運(yùn)行困難。針對(duì)這兩大難題，引進(jìn)并應(yīng)用螺桿泵、抽稠電潛泵、串聯(lián)式抽稠泵等進(jìn)行人工舉升原油。

2.2.1 螺桿泵

螺桿泵舉升工藝最早應(yīng)用于塔河油田稠油井的舉升，其主要由地面驅(qū)動(dòng)頭和井下螺桿泵組成，由地上驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將旋轉(zhuǎn)力矩傳送給抽油桿，發(fā)生壓差作用，使得稠油一級(jí)一級(jí)的舉升到地面井口端。螺桿泵本身的性能決定了其輸送介質(zhì)物性具有一定的適應(yīng)性，可以很好的解決其他泵所面對(duì)的“氣蝕”、“氣鎖”等問(wèn)題，使得傳輸阻礙更小。并且其輸送時(shí)流量穩(wěn)定、壓力波動(dòng)范圍小等優(yōu)點(diǎn)使其值得被繼續(xù)應(yīng)用。

但是隨著其實(shí)踐時(shí)間、場(chǎng)合的擴(kuò)大，在工作過(guò)程中也表現(xiàn)出越來(lái)越多的弊端。螺桿泵的下降深度最深為1800m，受到其揚(yáng)程的限制，因而僅僅適用于稠油粘度較低的稠油井。該工藝在使用過(guò)程中，出現(xiàn)的故障越來(lái)越多，包括抽油桿斷脫頻繁、檢泵周期短等主要問(wèn)題，這些故障導(dǎo)致采油效率降低，因此有必要對(duì)其適應(yīng)性進(jìn)行進(jìn)一步研究。

2.2.2 抽稠電潛泵

抽稠電潛泵是在常規(guī)電潛泵的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，增加了葉級(jí)數(shù)、加寬了流道、改變了流道方向等，使其更適應(yīng)塔河稠油舉升。電潛泵采油工藝結(jié)構(gòu)設(shè)備較簡(jiǎn)單、排量較大等優(yōu)點(diǎn)，但是也有一定的缺陷：其下深越大，泵的排量就越小，因此對(duì)于生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，油井采油受到一定的限制。

2.2.3 串聯(lián)式抽稠泵

該泵應(yīng)用液力反饋的原理，在下沖程時(shí)發(fā)生向下推力降服稠油與抽油桿的摩擦力，減輕抽油桿交變的水平，削減和防止抽油桿的斷脫。適用于不具備熱采前提且粘度低于4000Mpa﹒S的油稠井，也可以適用于粘性較低但容易斷脫的油井，且能轉(zhuǎn)變抽油桿受力狀態(tài)。

該泵主要由泵筒總成、柱塞總成構(gòu)成。泵筒總成主要由接頭、上泵筒、短下泵筒構(gòu)成。短節(jié)是提供泵筒利用率而設(shè)置的，柱塞總成主要由上柱塞、游動(dòng)閥罩、閥球、閥座、空心連桿、下柱塞等構(gòu)成。其發(fā)生原理為當(dāng)抽油桿上沖程時(shí)，出油閥封閉，將原油抽送至地面，同時(shí)空心連桿與上泵筒所形成的工作腔增大，其腔內(nèi)壓力削減，原油頂開(kāi)進(jìn)油閥球進(jìn)入工作腔。當(dāng)抽油桿下行時(shí)，油液柱壓力和進(jìn)油閥球的自重，使其實(shí)時(shí)關(guān)閉，此時(shí)液柱對(duì)下柱塞產(chǎn)生向下推力，使油液排出泵筒。串聯(lián)式抽油泵可以滿足塔河油田部分油井的開(kāi)采。^[1]

2.3 復(fù)合采油工藝

對(duì)于原油粘度大于4000mPa﹒s的油井停噴后只靠人工舉升工藝很難進(jìn)行采油生產(chǎn)。針對(duì)塔河油田稠油特點(diǎn)，采取以下工藝技術(shù)可以起到很好的生產(chǎn)效益。一、環(huán)空摻稀機(jī)采工藝。對(duì)于沒(méi)有自噴生產(chǎn)能力、原油粘性高的油藏，適合采用泵下?lián)较〗嫡巢捎图夹g(shù)。該項(xiàng)工藝在S66、T6-433等油井進(jìn)行了實(shí)施并取得了很好的采油生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。二、環(huán)空加藥破乳技術(shù)。加藥破乳降粘是保障高含水稠油井生產(chǎn)集輸?shù)闹匾侄沃唬瑢?duì)于含水在30%左右，井液因產(chǎn)生乳化現(xiàn)象而使粘度升高的油井，采用通過(guò)流程向油套環(huán)空加藥破乳的工藝可以有效降低稠油粘度。

3 總結(jié)

對(duì)于塔河油田奧陶系碳酸鹽巖稠油油藏油田區(qū)，雖然其具有粘度大、密度大、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高等特點(diǎn)，也正是開(kāi)發(fā)難點(diǎn)，采油隊(duì)伍依然秉承創(chuàng)新不止的精神努力實(shí)踐，致力于開(kāi)采技術(shù)的研究和探索，在已有舉升工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)塔河油田特點(diǎn)及其開(kāi)采影響因素，針對(duì)性的采取改造工藝技術(shù)，提高采油生產(chǎn)效率，獲取生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]高紅星.塔河油田碳酸鹽巖油藏稠油采油工藝技術(shù)淺析[J].油氣井測(cè)試，2005，04：49-52+81.

[2]劉文斌.塔河油田碳酸鹽巖油藏稠油舉升工藝技術(shù)[J].鉆采工藝，2007，04：59-61+66+5.

[3]鄒國(guó)君.塔河油田超深超稠油藏采油新技術(shù)研究[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，04：130-134+6.

（作者單位：中石化西北油田分公司采油三廠開(kāi)發(fā)研究所）