水平井熱采工藝在采油工程中的應(yīng)用

魏冉

【摘? 要】采油工藝進(jìn)一步開(kāi)展的過(guò)程中，原油開(kāi)采和開(kāi)采種類都是人們關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，通過(guò)有效的應(yīng)用水平井熱采工藝，可以有效的提高原油利用效率，并提升資源利用率，促進(jìn)采油工程的有效發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】水平井;熱采工藝;采油工程

引言

石油產(chǎn)業(yè)工作開(kāi)展的過(guò)程中，需要結(jié)合采油的具體情況，應(yīng)用針對(duì)性的采油工藝，水平井熱采工藝有著良好的開(kāi)展效果，文章就此展開(kāi)分析，希望可以給有關(guān)從業(yè)人員以啟發(fā)。

1.生產(chǎn)井和注入井

在水平井采熱工藝中，水平井可以用作生產(chǎn)井和注入井。水平井的涉及面積擴(kuò)大可以提升注入井的注入容量、增加生產(chǎn)井的實(shí)際開(kāi)采總量。當(dāng)水平井被用作生產(chǎn)井的時(shí)候，開(kāi)采過(guò)程中就具有很大的能量，并且生產(chǎn)產(chǎn)量也比較高。在實(shí)際的石油開(kāi)采過(guò)程中，有必要對(duì)水平井增加高蒸汽的注入量，以此來(lái)維持油層內(nèi)部的壓力。當(dāng)水平井被用作注入井時(shí)，往井內(nèi)均勻的注入蒸汽可能會(huì)出現(xiàn)一點(diǎn)困難，特別是在注氣的開(kāi)始階段。在氣溫比較低的情況下，添加蒸汽會(huì)使得蒸汽凝結(jié)，從而減少蒸汽注入井段的長(zhǎng)度。在進(jìn)行添加蒸汽之前，對(duì)水平井進(jìn)行預(yù)先加熱能夠有效的防止出現(xiàn)這種現(xiàn)象。實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)，不往井內(nèi)添加蒸汽的話，水平井用作注入井要少于生產(chǎn)井。對(duì)井段進(jìn)行全面加熱，只能采集到低溫的重質(zhì)油。這種低溫重質(zhì)油本身的粘度比較高，在井內(nèi)流動(dòng)會(huì)比較緩慢，從而使得在采油的過(guò)程中對(duì)不同井段的開(kāi)采出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象。

2.開(kāi)采工藝的概念

在采油工程中水平井在研發(fā)和提升熱采工藝以其系數(shù)方面具有一定的靈活性。為了提升采油能力和提高蒸汽的注入總量，在原有井段的基礎(chǔ)上鉆取比較短的泄油孔，能夠?qū)χ本_(kāi)采多油層有著積極的作用。一些采油企業(yè)對(duì)于多油層的開(kāi)采由于沒(méi)有辦法合理的運(yùn)用生產(chǎn)井從而延遲了一些油層的開(kāi)采工作。對(duì)于這些多油層油藏，需要開(kāi)采的話就必須同時(shí)離析幾個(gè)油層的原油，這樣的話所需要的井?dāng)?shù)就太多，在采油的實(shí)際過(guò)程中表面空間限制了可鉆油井的數(shù)量。這就要求需要開(kāi)采能力比較高的水平井，保證使用最少的油井對(duì)單個(gè)油層最大化的采油。對(duì)于底水和有氣頂?shù)挠蛯觼?lái)說(shuō)，可以采用油層頂部附近的添加垂直注汽井。水平井生產(chǎn)井處在油層的底部位置，開(kāi)采工藝主要包括蒸汽重力驅(qū)和蒸汽驅(qū)。在油層頂部附近形成一個(gè)較大的蒸汽層，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后，蒸汽層不僅會(huì)向下面的水平生產(chǎn)井進(jìn)行擴(kuò)展，同時(shí)也會(huì)向兩旁進(jìn)行擴(kuò)展，從而提升開(kāi)采產(chǎn)量。這種工藝的設(shè)計(jì)對(duì)有底水的重質(zhì)油儲(chǔ)層非常有效果。直井中蒸汽的注入最好是能夠進(jìn)入油層中的底水層部分。另一方面，針對(duì)氣頂上的油層來(lái)說(shuō)，氣頂中注入氣比往里面注入要相對(duì)容易得多。這樣可以提升蒸汽的注入量，并且可以有效提高長(zhǎng)井段上水平井中的原油開(kāi)采量。

3.水平井熱采工藝在采油工程中的應(yīng)用

水平井熱采工藝在采油工程中主要的可以分成三種：蒸汽重力驅(qū)、蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)。通常情況下這幾種工藝都應(yīng)用于瀝青儲(chǔ)層和重質(zhì)油層。

3.1蒸汽重力驅(qū)工藝

在采油工程中使用蒸汽重力驅(qū)工藝時(shí)，采油井和水平注氣井兩者之間相隔的比較近，采油井處于注入井的下方。實(shí)際的操作中，在生產(chǎn)井與注入井之間，保持壓差的最小值與靜壓頭壓差最小值相近。往內(nèi)部注入的蒸汽開(kāi)始向上流動(dòng)，凝析油和熱驅(qū)替油在水平井底部進(jìn)行收集，然后使用泵進(jìn)行抽空。蒸汽重力驅(qū)工藝與傳統(tǒng)的蒸汽驅(qū)相比較，這種工藝的優(yōu)勢(shì)在于只要熱油能夠從油層里離析出來(lái)，就可以采用重力驅(qū)油法對(duì)熱油進(jìn)行開(kāi)采。這時(shí)，采油井中的蒸汽帶開(kāi)始垂直的往上延展，隨后向兩旁進(jìn)行擴(kuò)散，這樣可以很大的提升波及系數(shù)，提高對(duì)原油的開(kāi)采率。

3.2蒸汽吞吐增產(chǎn)法

在采油工程中采用蒸汽工藝，水平井可以用作生產(chǎn)井和注入井，兩者之間進(jìn)行周期性相互轉(zhuǎn)化進(jìn)行生產(chǎn)和注入。使用水平井，可以輪流使用水平生產(chǎn)井和水平注入井，從而使得一個(gè)油層的消耗的熱量能夠?qū)ο乱粋€(gè)油層的生產(chǎn)井進(jìn)行加熱。使用蒸汽吞吐增產(chǎn)法采油工藝能夠提高采油效率。這種方法能夠保持水平井之間的穩(wěn)定直線驅(qū)動(dòng)。也能夠在最大范圍內(nèi)提升波及系數(shù)。在一些特殊的情況下，采油過(guò)程中添加幾對(duì)水平井，在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看是不太現(xiàn)實(shí)的，不僅提高了經(jīng)濟(jì)消耗，還拖延了采油工作的效率。根據(jù)這種情況，對(duì)水平鉆加密井，來(lái)實(shí)現(xiàn)水平生產(chǎn)井垂直和水平之間更好的連續(xù)性。在操作過(guò)程中適當(dāng)?shù)脤?duì)水平井進(jìn)行浸潰。和直井相互比較，往水平井注入的蒸汽越多，那么對(duì)原油的回收率就越高。在持續(xù)的周期范圍內(nèi)，與直井之間相互比較，水平井的對(duì)原油的開(kāi)采量慢慢降低。當(dāng)前，一些現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)性的試驗(yàn)已經(jīng)對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行充分證明。在開(kāi)采的過(guò)程開(kāi)始時(shí)，水平井對(duì)原油的回收率很高，但是隨著蒸汽的持續(xù)加入，原油慢慢的變成粘稠狀，在流動(dòng)的過(guò)程中吸附在井段的兩側(cè)，從而使得水平井的開(kāi)采量減少，反而不如[3]直井的開(kāi)采量。針對(duì)注入量和開(kāi)采量，應(yīng)該添加擴(kuò)孔的數(shù)量，對(duì)井內(nèi)的溫度進(jìn)行有效的檢測(cè)，保證蒸汽在水平管中的平穩(wěn)性，維持原油流動(dòng)的速率。一是水平井周邊的地下水或地表水的水質(zhì)，影響著水平井的結(jié)垢概率，因此需要加強(qiáng)對(duì)環(huán)境水質(zhì)的保護(hù)，確保對(duì)油井中注入的水水質(zhì)合格，在必要的情況下，油井開(kāi)發(fā)可預(yù)備一系列的凈水設(shè)施，以進(jìn)一步預(yù)防結(jié)垢問(wèn)題的發(fā)生;二是結(jié)垢未沉積時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取措施對(duì)管網(wǎng)內(nèi)部進(jìn)行清除。有效的清除措施根據(jù)其使用的設(shè)備可分為物理除垢和化學(xué)除垢。物理除垢主要是應(yīng)用相關(guān)機(jī)械，該方法具有除垢效益高，清除徹底等特點(diǎn)。主要應(yīng)用高壓水射出壓力激流進(jìn)行除垢。首先使用柱塞泵為水流加壓，在經(jīng)由特制的噴嘴直接作用于結(jié)垢層。另外還有碎石除垢，則是在前者的基礎(chǔ)上，在高壓水中攜帶碎石，進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng)，在碎石與結(jié)垢的不斷碰撞與摩擦下，刷掉結(jié)垢層，再順著高壓水排出管外，物理除垢往往具有良好的經(jīng)濟(jì)效益且便于操作。而化學(xué)除垢則需要預(yù)先對(duì)注水管結(jié)垢成為進(jìn)行分析，在結(jié)合其化學(xué)性質(zhì)調(diào)配合理的化學(xué)試劑，將試劑注入注水管中，使試劑溶液與結(jié)垢充分結(jié)合，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而分解或消除結(jié)垢層。但由于結(jié)垢層屬于混合物，包含各種各樣的化學(xué)元素，因此使用化學(xué)除垢時(shí)，需要考慮到不同的地區(qū)與環(huán)境，單一的化學(xué)試劑不能適用于所以管網(wǎng)結(jié)垢，每次使用對(duì)需要準(zhǔn)確分析結(jié)垢成分，才能對(duì)癥下藥。

3.3蒸汽驅(qū)工藝

在采油工程中采用蒸汽驅(qū)工藝，可以綜合的使用許多直井和水平井。對(duì)瀝青儲(chǔ)層的開(kāi)采水平井或直井之間的間距要小于重質(zhì)油層。在蒸汽驅(qū)工作過(guò)程中，油層壓力越低，對(duì)原油的采集效率就越高。采油之前應(yīng)該先對(duì)需要采集的油層進(jìn)行使用蒸汽吞吐增產(chǎn)法。保證蒸汽驅(qū)工藝的更好的進(jìn)行。對(duì)于一些底部有水的瀝青儲(chǔ)層來(lái)說(shuō)，如果油層的滲透率小于水層的滲透率的話，那么在開(kāi)采的過(guò)程中兩口水平井之間的蒸汽驅(qū)就很難進(jìn)行。采油的過(guò)程中做好現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)，確保蒸汽驅(qū)工藝能夠在采油工程中有效開(kāi)展。在采油工程運(yùn)用水平井熱采工藝是很有必要的，采用蒸汽重力驅(qū)工藝、蒸汽吞吐增產(chǎn)法、蒸汽驅(qū)工藝可以有效提升波及系數(shù)，提高對(duì)原油的開(kāi)采率。對(duì)原油工程進(jìn)行有著很大的促進(jìn)作用。在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中要根據(jù)不同的油層，科學(xué)合理的選擇不同的開(kāi)采工藝，這樣才能夠提高水平井的開(kāi)采效率和工程經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而推動(dòng)采油工程技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

4.結(jié)束語(yǔ)

采油工程實(shí)際開(kāi)展的過(guò)程中，水平井熱采工藝是十分有必要的，綜合應(yīng)用蒸汽驅(qū)工藝和蒸汽吞吐增產(chǎn)的方法可以有效的提高波及系數(shù)，進(jìn)而提高開(kāi)采效果，文章分析了相關(guān)技術(shù)實(shí)踐內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

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