劉 超 李丙賢 曹亞魯 石廣智

(中石化勝利油田分公司海洋采油廠)

埕島油田稠油區(qū)塊采油工藝改進(jìn)及其效果

劉 超 李丙賢 曹亞魯 石廣智

(中石化勝利油田分公司海洋采油廠)

埕島油田位于渤海灣南部,是一個(gè)復(fù)合油田,以新近系館陶組、明化鎮(zhèn)組稠油油藏為主。針對(duì)該油田稠油區(qū)塊油井檢泵周期短、出砂嚴(yán)重、熱采工藝無法有效開展的問題,對(duì)采油工藝進(jìn)行了改進(jìn)。連續(xù)桿螺桿泵、壓裂防砂、原油降粘等工藝技術(shù)的綜合應(yīng)用,有效延長(zhǎng)了稠油區(qū)塊油井檢泵周期、控制了油井出砂、提高了油井產(chǎn)能。

稠油 采油工藝 連續(xù)抽油桿 壓裂防砂 原油降粘 埕島油田

1 油田開采現(xiàn)狀及存在問題

目前陸地稠油開采技術(shù)分為熱力采油和稠油冷采兩種,其中熱力采油技術(shù)主要包括蒸汽吞吐、熱流體驅(qū)和火燒油層等方式,冷采技術(shù)主要有水力噴射泵、螺桿泵等采油工藝。相對(duì)于陸地來言,由于受到開發(fā)成本、平臺(tái)空間、設(shè)備體積以及海上特殊環(huán)境的限制,熱采和水力噴射泵等開采工藝在海上無法有效開展。埕島油田位于渤海灣南部,是一個(gè)復(fù)合油田,以館陶組和明化鎮(zhèn)組稠油油藏為主。埕島油田稠油區(qū)塊主要有CB243、CB246、SH201、CB351和CB35等,其構(gòu)造位于埕島油田主體外圍,地質(zhì)儲(chǔ)量1 416.22×104t,可采儲(chǔ)量256.85×104t,目前采出程度僅3.8%,開發(fā)潛力大,但由于地層膠結(jié)疏松易出砂,地面原油相對(duì)密度大于0.95,粘度在1 000～10 000mPa·s之間,投產(chǎn)初期油井平均日產(chǎn)油能力不足10t,平均檢泵周期不到250d,開發(fā)效果較差。分析認(rèn)為,主要是開采初期采油工藝不適合稠油開采,地層出砂嚴(yán)重,導(dǎo)致了該油田高粘度稠油區(qū)塊油井檢泵周期短、采油速度低、成本高、綜合效益差。為改善勝利淺海稠油開發(fā)的不利局面,開展了以連續(xù)桿螺桿泵采油方式和防砂工藝為主、電加熱和化學(xué)降粘工藝為輔的稠油開發(fā)工藝改進(jìn)研究,歷經(jīng)4年時(shí)間,取得了較好的開發(fā)效果,并積累了經(jīng)驗(yàn)。

2 采油工藝的改進(jìn)及其效果

2.1 采用連續(xù)桿螺桿泵采油技術(shù)延長(zhǎng)油井檢泵周期

埕島油田CB243、CB246高粘度稠油區(qū)塊在開采初期采用了結(jié)合潛油電泵和螺桿泵優(yōu)點(diǎn)的潛油螺桿泵采油技術(shù),但CB243和CB246區(qū)塊先后投產(chǎn)8口潛油螺桿泵油井并經(jīng)過1年的生產(chǎn)實(shí)踐,暴露出了諸多問題:一是油井管柱復(fù)雜,節(jié)流點(diǎn)多,影響產(chǎn)能;二是由于原油粘度較大,在開井過程中,初始扭矩大,瞬間電流高,易造成電纜擊穿;三是泵故障率高。由于存在以上問題,CB243和CB246區(qū)塊潛油螺桿泵檢泵周期僅160d,無法滿足生產(chǎn)需要。為此引進(jìn)了連續(xù)桿螺桿泵采油方式。

連續(xù)抽油桿是專門加工的沒有接頭的抽油桿,其長(zhǎng)度可根據(jù)下井深度隨意選定,相對(duì)于普通螺桿泵抽油桿主要有減緩偏磨、避免抽油桿脫扣等優(yōu)點(diǎn),能夠有效延長(zhǎng)檢泵周期。

連續(xù)桿螺桿泵在CB246區(qū)塊應(yīng)用以后,由于其耐砂、耐稠油,油井檢泵周期由之前不足100d延長(zhǎng)至800d以上(表1),節(jié)省了大量作業(yè)費(fèi)用,使油田的綜合開發(fā)效益得到了提高。

表1 CB246區(qū)塊采油工藝改進(jìn)前后檢泵周期對(duì)比

2.2 采用壓裂防砂技術(shù)有效控制油井出砂

埕島油田CB243、CB246高粘度稠油區(qū)塊在開采初期采用了精密濾砂管、割縫篩管、循環(huán)礫石充填防砂工藝,但由于稠油攜砂能力強(qiáng)、儲(chǔ)層疏松,在生產(chǎn)過程中油井出砂情況嚴(yán)重,從而導(dǎo)致單井產(chǎn)能低甚至無法生產(chǎn)。由表2所示的CB243、CB246區(qū)塊防砂方式和產(chǎn)能對(duì)比情況可知,平均單井日產(chǎn)液能力僅19.96t,采液強(qiáng)度僅1.70t/m,遠(yuǎn)低于埕島油田平均單井日產(chǎn)液能力60t和采液強(qiáng)度3.0t/m的水平,無法滿足海上油田高速、高效開發(fā)的需求。為此,通過對(duì)國(guó)內(nèi)外防砂工藝的研究,優(yōu)選了壓裂防砂作為稠油油藏的防砂方式。

壓裂防砂是壓裂液擠入砂巖地層造成長(zhǎng)十幾米到幾十米、高十幾米到幾十米、寬幾毫米到幾厘米的縱向短寬裂縫,用支撐劑將裂縫支撐起來,形成高導(dǎo)流能力的滲流帶,使油流入井不再是徑向流動(dòng)模式,而是雙線性流動(dòng)模式,既能提高油井防砂效果,又能大幅度提高油井產(chǎn)能。壓裂防砂技術(shù)在CB246A-2/3井實(shí)施至今,防砂有效期已達(dá)1 350d,平均單井日產(chǎn)油增加24t,獲得了良好增產(chǎn)效益(表3)。

表3 CB246A-2/3壓裂防砂增產(chǎn)效果對(duì)比 (t/d)

2.3 采用原油降粘工藝提高油井產(chǎn)能

針對(duì)海上油井生產(chǎn)特點(diǎn),在CB246等區(qū)塊主要采用了電加熱和化學(xué)降粘工藝,以改善稠油井生產(chǎn)工況,提高單井產(chǎn)能。

目前海上電加熱以自控溫恒功率伴熱電纜加熱為主,取得了一定的增產(chǎn)效益,但在應(yīng)用過程中同樣存在施工與維修較復(fù)雜、故障率較高等因素,影響了該工藝的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

降粘劑通過化學(xué)作用在降低原油粘度方面具有較好的作用。通過藥劑優(yōu)選,在CB246等區(qū)塊采用了GDE-N水溶性降粘劑。該降粘劑的降粘原理為藥劑進(jìn)入油管后,多種活性成分快速將沉積的稠油垢剝落、溶解,剝落的垢質(zhì)經(jīng)催化、降粘稀釋后攜帶到地面;同時(shí),活性成分在金屬等親水物質(zhì)表面附著,使油管內(nèi)壁表面產(chǎn)生一層生物活性極性水膜,可防止油垢再次沉積。

藥劑加藥方式主要有2種:一是將降粘劑直接擠入地層,其優(yōu)點(diǎn)為措施有效期長(zhǎng)、效果好,缺點(diǎn)是實(shí)施難度大、成本高;二是利用加藥橇塊通過油套環(huán)空進(jìn)行注入,其優(yōu)點(diǎn)為實(shí)施簡(jiǎn)單方便、成本低,缺點(diǎn)是降粘效果相對(duì)較差。CB246區(qū)塊綜合采用了以上2種方式,即每口油井1年內(nèi)實(shí)施1～2次向地層內(nèi)擠入降粘劑,同時(shí)每日根據(jù)油井產(chǎn)量按照油井產(chǎn)液量的0.4%比例往油套環(huán)空中添加藥劑。綜合采用以上2種加藥方式添加降粘劑后油井工況得到了改善,泵效得到了提升,增油效果明顯(表4)。

2.4 采油工藝改進(jìn)后的效果

埕島油田CB243、CB246區(qū)塊油井作業(yè)中綜合實(shí)施了連續(xù)桿螺桿泵、壓裂防砂、稠油降粘等配套技術(shù),取得了顯著的增油效果(表5)。

表4 加降粘劑前后CB246區(qū)塊油井工況對(duì)比

表5 CB243、CB246區(qū)塊油井采油工藝改進(jìn)前后增油效果統(tǒng)計(jì)

3 結(jié)束語(yǔ)

連續(xù)桿螺桿泵、壓裂防砂、原油降粘等工藝技術(shù)在勝利淺海稠油開發(fā)生產(chǎn)中的綜合應(yīng)用比較好地解決了油井檢泵周期短、出砂嚴(yán)重等問題,可為海上稠油油田開發(fā)提供借鑒。

(編輯:孫豐成)

Abstract:Chengdao oilfield is located in the south of Bohai bay and is a composite oilfield composed mainly of viscous oil reservoirs of Neogene Guantao formation and Minghuazhen formation.The short pump detection period,the serious sand flow and the difficulty in applying thermal recovery technology are very popular in the viscous oil block of this oilfield,so we improve the oil production technology. The application of continuous-rod pumping,fracturing sand control and the crude viscosity reducing technologieshave effectively prolonged the pump detection period,controlled the sand flow of oil well and improved the productivity of oil well in the viscous oil block.

Key words:viscous oil;oil production technology; continuous-rod pumping;crude viscosity reducing; Chengdao oilfield

Oil production technology improvement and application in viscous oil block of Chengdao oilfield

Liu Chao Li Bingxian
Cao Yalu Shi Guangzhi
(Of f shore Petroleum Production Plant, S hengli Oilf ield Ltd.Co.,Sinopec, Shandong,257237)

2009-12-14 改回日期:2010-02-20

劉超,男,工程師,1996年畢業(yè)于中國(guó)計(jì)量學(xué)院采注專業(yè),目前主要從事海上油氣田開采理論研究和生產(chǎn)管理工作。地址:山東省東營(yíng)市河口區(qū)仙河鎮(zhèn)海洋采油廠海三生產(chǎn)管理區(qū)(郵編:257237)。