逄曉霞 李紅丹 郭斌
摘要:塔河超深稠油油田是我國目前最大的陸上碳酸鹽巖油田,油藏具有雙孔隙網(wǎng)絡(luò)特征,非均質(zhì)性強,埋藏深,溫度高,原油地面黏度大,開采難度大的特點。通過優(yōu)化摻稀油降黏工藝,完善摻稀降黏井筒方面配套工藝技術(shù),進(jìn)一步提升塔河油田稠油摻稀降黏工藝水平,保障稠油油藏的持續(xù)穩(wěn)定開發(fā)。
關(guān)鍵詞:摻稀降黏;稠油開發(fā);摻稀工藝技術(shù);井筒配套工藝
1 塔河油田稠油開發(fā)概況
1.1 塔河油田稠油概況
稠油是瀝青質(zhì)和膠質(zhì)含量較高、黏度較大的原油。通常把地面密度大于0.943、地下黏度大于50厘泊的原油叫稠油[1]。與國內(nèi)原油對比,塔河稠油屬于一種罕見的低蠟、高瀝青質(zhì)、高殘?zhí)?、高金屬的重質(zhì)高黏度原油(表1)。
1.2 塔河油田稠油開采方式
目前世界各國稠油開采的方法可以分為熱采和冷采[3]。塔河油田先后開展了電加熱桿、電纜加熱、油管加熱三種井筒加熱工藝試驗,以及化學(xué)降黏現(xiàn)場試驗,均取得一定降黏效果,但與摻稀降黏工藝效果相比,摻稀降黏在工藝有效性及推廣性上更適合于塔河稠油油藏開發(fā)。目前已經(jīng)形成了自噴摻稀、電泵摻稀、抽稠泵、復(fù)合舉升工藝、摻熱稀油舉升工藝等主流井筒工藝;集中摻稀、單井柱塞泵摻稀等配套地面工藝。
2 摻稀降黏技術(shù)
2.1 摻稀降黏機(jī)理
摻稀降黏采油工藝是稠油開采中常用的一種工藝技術(shù),它是通過油管或油套環(huán)空向油井底部注入稀油(圖3),通過稀油與稠油混合,降低稠油液柱壓力及稠油流動阻力,增大井底生產(chǎn)壓差,使油井恢復(fù)自噴或滿足機(jī)械采油的條件[4]。
2.2摻稀降黏實驗
摻稀降黏實驗是通過不同比例稀、稠油混配后開展黏度實驗,確定最佳摻稀比例。以塔河油田十區(qū)原油摻稀降黏試驗(圖1)為例,稀、稠油比例達(dá)到1:3之前黏度隨摻稀比例的提高而迅速降低,稀、稠油比例超過1:3之后混合液黏度隨摻稀比例的提高緩慢降低。
2.3摻稀降黏應(yīng)用情況
2001年10月,首次在TK612井(50℃原油黏度146000mPa·s)實施摻稀降黏工藝并獲得成功。目前已有500多口深層稠油或特稠油油井應(yīng)用了摻稀降黏工藝,摻稀降黏已成為塔河油田深層稠油的主要開采工藝之一。
3井筒配套工藝改進(jìn)
3.1 間開機(jī)械采油井關(guān)井配套注稀油工藝
3.1.1井筒堵塞機(jī)理
間開機(jī)械采油井關(guān)井期間,地層稠油逐漸進(jìn)入油、套管之間的環(huán)形圓柱空間(以下簡稱油套環(huán)空),液面高度超過抽油泵泵吸入口,當(dāng)油井開井后,泵吸入口處的稠油沒有與油套環(huán)空的稀油混合,直接進(jìn)入油管中,導(dǎo)致開井后油管內(nèi)發(fā)生稠油堵塞現(xiàn)象。
3.1.2配套注稀油工藝分析
根據(jù)間開井關(guān)井及開井前液面變化關(guān)系,可以計算關(guān)井期間液面上升速度,根據(jù)預(yù)計關(guān)井時間,可以計算預(yù)計關(guān)井期間地層進(jìn)入油套環(huán)空稠油量,這樣關(guān)井時可以向油套環(huán)空反注等量的稀油;同時配合定期測試油套環(huán)空液面,精確計算進(jìn)入油套環(huán)空稠油量,繼續(xù)補注稀油,糾正預(yù)測偏差。
該配套工藝方法在塔河油田八區(qū)、十區(qū)應(yīng)用40余次,效果顯著,稠油間開井開井初期均未發(fā)生井筒堵塞現(xiàn)象。例如塔河油田十區(qū)T707CH間開機(jī)械采油井(表3),在未應(yīng)用該工藝前,2015年5月至8月,間開生產(chǎn)兩次,開井初期均發(fā)生井筒堵塞現(xiàn)象;2015年8月至目前,間開生產(chǎn)5次,均未發(fā)生井筒堵塞。
3.2摻稀降黏井井筒異常處置標(biāo)準(zhǔn)
總結(jié)整理摻稀降黏井井筒處理150余井次情況,根據(jù)油井類型、油井生產(chǎn)參數(shù)異常,將摻稀降黏井井筒異常處理按照三類處理:機(jī)抽井井筒異常處理;自噴井井筒異常處理;電潛泵井井筒異常處理。
3.2.1機(jī)抽井井筒堵塞處理
機(jī)抽井井筒堵塞,以回壓P回壓和電流I及電流變化△I為界定標(biāo)準(zhǔn)(回壓為油嘴后端輸油管線的壓力,一般輸油管線承壓為4MPa,機(jī)抽井電機(jī)的額定電流為I額定):
①P回壓≤2.5MPa,△I>5A,I≤I額定,處理方式:摻稀量加大1.0-1.5m3/h連續(xù)機(jī)抽生產(chǎn),若出現(xiàn)光桿滯后現(xiàn)象,則下調(diào)工作制度。
②P回壓≤2.5MPa,△I>5A,I>I額定,處理方式:停抽關(guān)井,摻稀量加大1.0-1.5m3/h,同時為防止電機(jī)燒毀,下調(diào)工作制度。
③P回壓>2.5MPa,處理方式:先對輸油管線進(jìn)行稀油掃線,然后根據(jù)電流情況,按照①、②步處理。
④若前三步處理后,仍出現(xiàn)I>I額定或者光桿滯后現(xiàn)象,則用吊車將光桿上提至最上死點,抽稠泵提出泵筒,壓裂車、罐車正注稀油解堵。
3.2.2自噴井井筒堵塞處理
自噴井井筒堵塞應(yīng)急處理方案,以油壓壓降△P油壓及回壓P回壓為界定標(biāo)準(zhǔn)。
①△P油壓≤1.5MPa,P回壓≤2.5MPa,處理方式:摻稀量加大1.5-2m3/h。
②△P油壓>1.5MPa,P回壓≤2.5MPa,處理方式:關(guān)井導(dǎo)通正注流程,正注一個油管容積稀油。
③P回壓>2.5MPa,處理方式:先對輸油管線進(jìn)行稀油掃線,然后根據(jù)電流情況,按照①、②步處理。
3.2.3電潛泵井井筒堵塞處理
電潛泵井井筒堵塞應(yīng)急處理方案,以回壓P回壓、電流I及電流變化△I為界定標(biāo)準(zhǔn)。
①P回壓≤2.5MPa,△I<5A,I≤I額定,處理方式:摻稀量加大2-2.5m3/h生產(chǎn)。
②P回壓≤2.5MPa情況下,△I>5A或I>I額定,處理方式:關(guān)井導(dǎo)通正注流程,正注一個油管容積稀油,后摻稀量加大0.5-1m3/h開井生產(chǎn)。
③P回壓>2.5MPa,處理方式:關(guān)井導(dǎo)通正注流程,正注一個油管容積稀油,再對輸油管線進(jìn)行稀油掃線,后摻稀量加大0.5-1m3/h開井生產(chǎn)。
4、結(jié)論
(1)、分析間開機(jī)械采油井井筒堵塞機(jī)理并進(jìn)行現(xiàn)場實踐,完善間開機(jī)械采油井關(guān)井井筒注稀油標(biāo)準(zhǔn),有效降低了間開機(jī)械采油井開井后井筒異常發(fā)生率,對稠油摻稀降黏穩(wěn)定開發(fā)取得了明顯成效。
(2)、總結(jié)稠油井井筒異常參數(shù)特征及處置經(jīng)驗,梳理稠油井異常參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)及處置標(biāo)準(zhǔn),對摻稀降黏異常信號提早發(fā)現(xiàn),采取定量化處置起到指導(dǎo)作用。
參考文獻(xiàn)
[1]張銳.稠油熱采技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1999,1-3頁
[2]林濤,候子旭等.塔河油田石油工程技術(shù)與實踐[M].北京:中國石化出版社,2012.2
[3]于連東.世界稠油資源的分布及其開采技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J].《特種油氣藏》,2001.6,第卷第2期,第2頁
[4]梅春明,李柏林.塔河油田摻稀降粘工藝[J].石油鉆探技術(shù),2009.1,第 37卷第1期,第3頁
(作者單位:中石化西北油田分公司采油三廠開發(fā)研究所)