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采油工藝技術(shù)及發(fā)展方向孤東采油廠工藝所2007.6目錄★堵水調(diào)剖工藝★機械采油工藝★防砂工藝★稠油開采工藝堵水主要指油井堵水,從油井上控制水的產(chǎn)出。通常采用向高含水層注入化學(xué)藥劑,藥劑在地層孔隙中凝固或膨脹后降低滲透率,使高含水層少產(chǎn)液或不產(chǎn)液,達到堵水的目的。油井堵水劑是指從油井注入地層,能減少油井產(chǎn)水的物質(zhì)調(diào)剖(profilecontrnol),即注水井的吸水剖面控制?!铩铩镆?、堵水調(diào)剖工藝一、堵水調(diào)剖的概念堵劑分類分類標準類型封堵物質(zhì)的性質(zhì)凍膠型堵水劑凝膠型堵水劑沉淀型堵水劑膠體分散體型堵水劑地層的溫度高溫(超過90℃)堵水劑低溫(低于90℃)堵水劑施工工藝的特點單液法堵水劑雙液法堵水劑溶劑或分散介質(zhì)的性質(zhì)水基堵水劑油基堵水劑醇基堵水劑所含元素的特點有機堵水劑無機堵水劑堵水劑進入地層的遠近近井地帶堵水劑遠井地帶堵水劑一、堵水調(diào)剖工藝一、堵水調(diào)剖的概念
二、決策技術(shù)
PI(PressureIndex)決策技術(shù)是以注水井的PI值為主要依據(jù)的調(diào)剖堵水決策技術(shù)。該技術(shù)主要使用由注水井井口壓降曲線計算所得的壓力指數(shù)(PressureIndex,PI),并結(jié)合其它測試數(shù)據(jù)進行決策。
RE(ReservoirEngineering)決策技術(shù)是指利用油藏參數(shù)和數(shù)值計算方法,對調(diào)剖井進行選井、選堵劑等幾方面的優(yōu)化決策并對調(diào)剖效果進行評價。決策技術(shù)
一、堵水調(diào)剖工藝三、堵水調(diào)剖發(fā)展史第一階段從1986年-1990年,該階段主要采用干水泥砂和稠油固體粉末,探索油井堵水方法,在繞絲防砂井上開展甲基氯硅烷改性殘液的堵水試驗,這一時間主要以油井堵水為主。
第二階段從1991年-1995年,該階段為擴大試驗和推廣應(yīng)用階段,同時開展了區(qū)塊整體堵水調(diào)剖試驗,堵水調(diào)剖工作從油井逐步轉(zhuǎn)向水井,從單井轉(zhuǎn)向以單元或井組為主的整體調(diào)剖.
第三階段是從1996年至今,該階段在技術(shù)上繼續(xù)推廣應(yīng)用PI決策技術(shù)和RE決策技術(shù),加強了對油藏的先期研究,應(yīng)用剩余油分布研究和數(shù)值模擬研究成果指導(dǎo)堵水調(diào)剖方案制定。
孤東油田堵水調(diào)剖開始于1986年,至今堵水調(diào)剖工作大致經(jīng)歷了三個階段:一、堵水調(diào)剖工藝四、主要技術(shù)1、油井堵水技術(shù)孤東油田是河流相沉積的疏松砂巖油層,出砂嚴重,特高含水期油井堵水主要以干水泥砂堵水為主,化學(xué)堵水為輔。先后試驗推廣了干水泥砂、水泥封堵炮眼、稠油固體粉末、甲基氯硅烷、TDG-1R堵水和聚合物凍膠類堵劑等多種堵水方法。一、堵水調(diào)剖工藝四、主要技術(shù)干水泥砂堵水是采用油井水泥和石英砂按一定比例混合,加入適當?shù)奶砑觿?,灰砂?:1.5-2.0,抗折強度>1.2MPa,用水泥車擠入油層,形成具有一定強度和滲透性的人工井壁,防止地層出砂,同時部分水泥漿進入油層出水孔道封堵出水層,在防砂的同時,具有較好的堵水效果,適用于油層非均質(zhì)嚴重,具有一定供液能力的出砂高含水油井堵水。目前已形成了堵劑配制,到現(xiàn)場施工的配套工藝技術(shù),并成為孤東油田特高含水期油井堵水的主要方法。1990年以來共實施干水泥砂堵水680井次,可對比640井次,有效462井次,堵水有效率達72.2%,累計增油14.8萬噸。
①干水泥砂堵水技術(shù)一、堵水調(diào)剖工藝1、油井堵水技術(shù)四、主要技術(shù)1、油井堵水技術(shù)水泥封堵炮眼技術(shù)是在加強剩余油分布研究和精細油藏描述的基礎(chǔ)上,針對部分井因?qū)觾?nèi)、層間干擾嚴重,而影響正常生產(chǎn)和正常施工的問題,應(yīng)用水泥封堵工藝,將油層高含水層或干擾層進行封堵,然后射開目的層。通過封堵干擾層,啟動潛力層,使一部分井恢復(fù)正常生產(chǎn),提高施工成功率。該工藝技術(shù)適用于油田開發(fā)后期,處理層內(nèi)層間矛盾,挖掘剩余油潛力。1998年以來共實施了267井次,有效率87.9%,增油11.9萬噸。②水泥封堵炮眼技術(shù)一、堵水調(diào)剖工藝四、主要技術(shù)2、水井調(diào)剖技術(shù)
隨著油田進入高含水、特高含水期開發(fā),大孔道和竄槽井越來越多,剩余油減少且分布零散,水井調(diào)剖的工作量也越來越大,難度進一步加大。1990年以來,水井調(diào)剖共實施957井次,對比934井次,有效887井次,有效率94.9%,對應(yīng)油井2406口,對比2284口,有效1650口,有效率72.2%,累計增油34.8萬噸,平均單井組增油372.6t,效果呈下降趨勢。同時進行了多項技術(shù)研究與試驗
。一、堵水調(diào)剖工藝四、主要技術(shù)2、水井調(diào)剖技術(shù)隨著油田多年的高整體開發(fā),油層也隨之大面積水淹,層內(nèi)、層間、平面矛盾突出,堵水調(diào)剖也從由單一井組向大面積區(qū)塊綜合治理轉(zhuǎn)變,早期采用PI單一因素決策,1997年以來采用RE決策技術(shù)進行堵調(diào)工作,1997年以來共調(diào)剖523井次,對應(yīng)油井1630口,對比油井1586口,見效油井1159口,見效率73.1%,累計增油21.17×104t,平均單井組增油404.1t,平均單井有效期129d;堵水348口,對比313口,見效217口,見效率69.3%,累計增油6.9×104t,平均單井增油220.4t,平均單井有效期96d。①區(qū)塊整體堵水調(diào)剖技術(shù)一、堵水調(diào)剖工藝四、主要技術(shù)2、水井調(diào)剖技術(shù)
由于目前的封堵劑主要是水泥類,其流變性差、強度低、凝固時間短且收縮,因而封堵效果差。為此我們與中國建材院協(xié)作開發(fā)研制了一種新型封堵封竄劑,主要由特種水泥、膨脹劑、增強劑、降失水劑、調(diào)凝劑和懸浮劑等組成,具有流變性好、強度高、凝結(jié)時間可調(diào)且凝固時不收縮等特點。初凝時間大于10h,抗折強度大于5.0MPa。主要用于孤東油田平面大孔道、層間竄槽及管外竄的封堵。1998年以來現(xiàn)場共試驗55井次,對應(yīng)油井165口,對比160口,見效125口,對應(yīng)油井見效率78.1%,累計增油21285.0t,平均單井組增油387.0t見到了明顯的效果。②封堵封竄技術(shù)一、堵水調(diào)剖工藝四、主要技術(shù)2、水井調(diào)剖技術(shù)主要性能指標:懸浮性好,30min析水<5%,抗壓強度>3MPa,粒徑250-300目。超細水泥有微小粒徑,比表面積大,水化速度快,通過窄縫能力強,抗壓性能好,這些特點適合于封堵大孔道及管外竄。1999年以來實施272井次,對應(yīng)油井675口,對應(yīng)油井有效率72.8%,累計增油99446噸,平均單井增油365.5噸,平均單井有效期125d。③粉煤灰、超細水泥
一、堵水調(diào)剖工藝四、主要技術(shù)2、水井調(diào)剖技術(shù)
體膨型堵劑主體是交聯(lián)型高分子聚合物顆粒,該顆粒具有遇水膨脹,初膨倍數(shù)低,終膨脹倍數(shù)高,可達50倍以上,并且具有良好的穩(wěn)定性和保水性,容易被水攜帶進入地層,注入地層后通過體積膨脹,達到封堵高滲透及大孔道的目的,擴大水波及體積。主要性能指標:粒徑50-80目,膨脹倍數(shù)(蒸餾水)>50倍,膨脹后顆粒分明且具有一定強度。適用于水井調(diào)剖及封堵大孔道。1997年以來實施58井次,對應(yīng)油井142口,對應(yīng)油井有效率71.0%,累計增油34236噸,平均單井增油342噸,平均單井有效期112d。④體膨型堵劑
一、堵水調(diào)剖工藝四、主要技術(shù)3、分層注聚技術(shù)目前,隨著油田開發(fā)的進行,三次采油技術(shù)成為一項重要的技術(shù),但是油藏各層系之間存在層間差異,而且層間矛盾差異一直是影響注聚開發(fā)效果的主要原因之一,為此各油田都開展了分層注聚的現(xiàn)場試驗,并在現(xiàn)場取得了一定的效果和經(jīng)驗。下面主要介紹同心雙管分層注聚工藝:
一、堵水調(diào)剖工藝同心雙管分層注聚管柱雙管構(gòu)成及特點:管柱構(gòu)成:同心雙層油管,母液流量計、低剪切控制閥。主要特點:1、分層流量自由調(diào)節(jié),2、分層流量地面計量,3、粘度可分層化驗,4、管柱粘度損失小,不易堵塞。單管存在的問題:1、配注器很容易堵塞,2、分層測試沒有解決,3、粘度沒法現(xiàn)場檢驗。一、堵水調(diào)剖工藝母液流量計低剪切控制閥2007年4月30日在GO6-32-2532井上進行了現(xiàn)場試驗。目前注聚層段合格率達100%,分層流量的誤差控制在10%以內(nèi),控制層的粘度保留率在80%以上,非控制層的粘度保留率在95%以上,取得了較好的效果。同心雙管分層注聚管柱一、堵水調(diào)剖工藝五、主要存在的問題
1、大孔道、竄層井異常突出,定量監(jiān)測及描述手段缺乏,調(diào)剖治理難度大。2、堵劑的段塞設(shè)計還存在一定的不足,今后要進一步加強研究改進,為深部調(diào)剖及封堵大孔道提供技術(shù)保證。3、對于分層調(diào)剖試驗工藝還需繼續(xù)完善其施工工藝。4、東營組、沙河街等低滲透油藏邊底水活躍,油藏復(fù)雜,來水方向不明,在這方面的工作欠缺,今后要加強這方面的工作。5、注聚區(qū)及多輪次調(diào)剖缺乏相應(yīng)的決策技術(shù)。6、邊、底水治理技術(shù)缺乏。一、堵水調(diào)剖工藝
六、下步主攻方向及對技術(shù)發(fā)展的展望
1、加強油藏先期研究工作,應(yīng)用PI、RE決策技術(shù),提高措施有效率。2、開展堵調(diào)適應(yīng)性技術(shù)分析研究。3、引進“2+3”驅(qū)油技術(shù),力爭多輪次調(diào)剖試驗取得突破。4、積極開展分層調(diào)剖試驗。5、繼續(xù)推廣應(yīng)用封堵封竄技術(shù)。6、結(jié)合封堵炮眼工藝,挖掘?qū)觾?nèi)潛力。7、加強堵調(diào)工藝和注采調(diào)配相結(jié)合的力度。8、積極開展注聚區(qū)及多輪次調(diào)剖研究。9、完善防砂堵水一體化工藝;開展邊底水治理技術(shù)及稠油注汽調(diào)剖技術(shù)研究。一、堵水調(diào)剖工藝目錄★堵水調(diào)剖工藝★機械采油工藝★防砂工藝★稠油開采工藝孤東油田自投入開發(fā)以來,機械采油工藝以常規(guī)有桿泵抽油系統(tǒng)為主,輔以地面驅(qū)動螺桿泵、電潛泵。近幾年來,隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,機采工藝設(shè)計管理水平逐步走上了科學(xué)化的軌道;針對孤東油田出砂、油稠的矛盾,特種機采工藝也得到了全面的發(fā)展,防砂卡泵、耐磨泵、電加熱采油工藝及各類井下工具的配套應(yīng)用,使得孤東油田的機采工藝水平有了較大幅度的提高。截止到2007年4月份,全油田共開井1803口,其中有桿泵井1668口,螺桿泵井54口,電泵井30口,水力噴射泵11口,自噴井40口。二、機械采油工藝一、主要工藝技術(shù)(一)常規(guī)開采技術(shù)水力噴射泵管柱示意圖水力噴射泵水力噴射泵由泵座總成及泵芯兩部分組成。利用注水管網(wǎng)中的高壓水做動力液的采油系統(tǒng)。水力噴射泵主要是針對東營組、沙河街組桿管偏磨嚴重的井而引進試驗的。二、機械采油工藝一、主要工藝技術(shù)(一)常規(guī)開采技術(shù)螺桿泵螺桿泵由井下螺桿泵和地面驅(qū)動裝置兩部分組成。井下螺桿泵由轉(zhuǎn)子、定子組成,在兩者間形成一個個密閉的空腔,當轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動時,空腔就會從一端向另一端移動,從而起到泵送提液的作用。一、主要工藝技術(shù)(一)常規(guī)開采技術(shù)螺桿泵示意圖二、機械采油工藝一、主要工藝技術(shù)(一)常規(guī)開采技術(shù)電潛泵
電潛泵系統(tǒng)包括一臺井下泵、動力電纜和地面控制設(shè)備,該工藝成熟度較高,配套工具、設(shè)備性能穩(wěn)定,應(yīng)用范圍較廣,各項主要技術(shù)指標已基本滿足油井生產(chǎn)的需要。由于該種采油方式不需要使用抽油桿,從根本上避免了管、桿的偏磨,有效的防止了偏磨。一、主要工藝技術(shù)(一)常規(guī)開采技術(shù)電潛泵施工示意圖二、機械采油工藝一、主要工藝技術(shù)(一)常規(guī)開采技術(shù)CFCYB型長柱塞式防砂抽油泵長柱塞式防砂抽油泵采用環(huán)空沉砂及長柱塞、短泵筒結(jié)構(gòu),泵的抽汲原理與常規(guī)泵相同:柱塞處在何位置,下沉的砂粒均會通過環(huán)空進入泵下尾管,而不會象常規(guī)泵那樣造成砂埋抽油桿。由于大的砂粒無法進入泵的密封間隙之中,一方面防止了砂卡柱塞,同時也大大減輕了泵的磨損,延長了泵的使用壽命。CYB44/63型防砂式稠油泵CYB44/63型防砂式稠油泵主要由泵筒、抽稠結(jié)構(gòu)、環(huán)空沉砂結(jié)構(gòu)組成。泵在抽汲中或停抽時,如果砂子下沉,由于泵上柱塞擋在泵筒上部,使砂子不能再落入泵筒內(nèi),而是通過泵筒與外管之間的沉砂通道沉到泵下沉砂管內(nèi),從而可防止泵在抽汲中或停抽時砂卡。作業(yè)時,起出泵下尾管清除沉砂管內(nèi)砂子。二、機械采油工藝一、主要工藝技術(shù)(一)常規(guī)開采技術(shù)FN-01新型管式耐磨深井泵
FN-01新型管式耐磨深井泵主要由泵筒、柱塞、進出油凡爾組件、上下刮砂環(huán)杯、功能接頭、沉砂尾管組成。除砂功能接頭:井液進入功能接頭并產(chǎn)生高速旋流,在離心力作用下,完成砂與進液的分離過程。刮砂環(huán):工作時緊貼缸套內(nèi)表面,并能起到補償作用,斜槽的作用是把刮下的砂粒排入泵內(nèi),隨井液流出。
開式管柱示意圖閉式管柱示意圖二、機械采油工藝一、主要工藝技術(shù)(一)常規(guī)開采技術(shù)HY型液壓啟動抽稠油泵
HY型液壓啟動抽稠油泵主要由本體上設(shè)有進油排氣孔的短泵筒、長柱塞、加長管和減壓固定凡爾組成。HY型液壓啟動稠油泵是有桿采油法的一種專用設(shè)備,它適用于中低粘度的稠油井和高油氣比的油井中。一、主要工藝技術(shù)(一)常規(guī)開采技術(shù)HY型液壓啟動抽稠油泵結(jié)構(gòu)示意圖二、機械采油工藝一、主要工藝技術(shù)(二)防腐防偏磨配套工藝防偏磨扶正器該技術(shù)的重要設(shè)計概念是扶正位置或扶正點不固定,當抽油桿在上下運行時,遇到偏磨點時,尼龍?zhí)讜V乖谄c處,而抽油桿靠尼龍扶正套的內(nèi)孔扶正位置,滑動阻力大大降低,起到防偏磨的作用。防偏磨扶正器結(jié)構(gòu)示意圖二、機械采油工藝一、主要工藝技術(shù)(二)防腐防偏磨配套工藝雙向保護接箍在普通抽油桿接箍表面噴焊一層高強度合金的保護層,該保護層具有:硬度大、對油管抗磨性能強、耐腐蝕的特點。雙向保護接箍固體長效緩蝕劑固體長效緩蝕劑是將母體緩蝕劑、緩蝕增效劑、填充劑和粘合劑膠結(jié)粘合制成的。主要是通過成膜而起到減緩腐蝕的作用。固體長效緩蝕劑二、機械采油工藝一、主要工藝技術(shù)(二)防腐防偏磨配套工藝防偏磨副防偏磨副的扶正塊具有彈性,且尺寸略大于油管內(nèi)徑,能夠起到良好的支撐作用,有效的避免管、桿的偏磨。防偏磨副示意圖二、機械采油工藝一、主要工藝技術(shù)(二)防腐防偏磨配套工藝鍍滲鎢抽油桿該抽油桿是在普通抽油桿上通過鍍滲鎢工藝加工而成,與普通抽油桿相比,該抽油桿具有耐腐蝕能力強、耐磨性高等特點。鍍滲鎢抽油桿內(nèi)襯油管內(nèi)襯HDPE油管是將HDPE管材通過特殊工藝襯在油管內(nèi)。與普通油管相比,具有摩擦系數(shù)低、耐腐蝕能力強、耐磨性高等特點。內(nèi)襯油管二、機械采油工藝一、主要工藝技術(shù)(二)防腐防偏磨配套工藝尼龍扶正器扶正器可以在抽油桿和油管之間形成隔離,一般來說,扶正器的制作材料為尼龍材料和納米陶瓷材料,可以有效的減少摩擦。偏磨管柱和改進型防偏磨管柱防偏磨管柱主要由液力反饋泵、低磨阻接箍、油管拉伸器、油管加重、油管錨定器組成。主要通過改善油管與抽油桿之間的摩擦,抽油桿加重拉伸,油管錨定減少管柱蠕動等方面,來減少油管與抽油桿偏磨。二、機械采油工藝一、主要工藝技術(shù)(三)優(yōu)化技術(shù)使用江蘇瑞達公司的優(yōu)化軟件,對水驅(qū)油井的生產(chǎn)參數(shù)進行優(yōu)化。使用長江大學(xué)的軟件對注聚驅(qū)油井進行優(yōu)化。采油技術(shù)管理軟件二、機械采油工藝一、主要工藝技術(shù)(三)優(yōu)化技術(shù)有桿抽油系統(tǒng)防偏磨軟件
如何準確地模擬井筒偏磨狀況,使得防偏磨措施的制定更加有的放矢,99年以來,開發(fā)了有桿抽油系統(tǒng)防偏磨預(yù)測軟件,到目前為止已在全廠推廣應(yīng)用,對抽油井的管柱進行優(yōu)化設(shè)計,確定最佳的防偏磨措施。抽油機井攜砂生產(chǎn)舉升能力軟件針對抽油井因砂卡和砂埋油層而造成停井的問題,開發(fā)了抽油機井攜砂生產(chǎn)舉升能力軟件,以油井產(chǎn)量為優(yōu)化目標,對抽油機井生產(chǎn)參數(shù)進行設(shè)計,確定在一定攜砂界限的情況下的最低采液量,提高攜砂生產(chǎn)井的生產(chǎn)能力二、機械采油工藝二、存在問題2006年共發(fā)生躺井935井次,其中因為管桿問題躺井561井次,因為管、桿偏磨腐蝕躺井327井次。與2005年相比,因管、桿問題和管、桿偏磨腐蝕發(fā)生躺井的數(shù)量分別增加了50井次和30井次??梢姽聳|采油廠防腐防偏磨形勢不容樂觀。2005年與2006年躺井數(shù)據(jù)對比表防腐防偏磨形勢不容樂觀二、機械采油工藝二、存在問題目前全廠機采井的平均系統(tǒng)效率為30%。其中系統(tǒng)效率小于10%的油井共有482口,占到了全部機采井總量的26.1%。可見,我廠機采井系統(tǒng)效率普遍偏低。另外,螺桿泵井、電泵井缺乏必要的優(yōu)化設(shè)計手段。系統(tǒng)效率整體偏低
機械采油方式過于單一
目前,孤東采油廠機械采油方式以有桿泵為主,占到了總量的96.9%,而螺桿泵、電潛泵使用數(shù)量僅占3.1%。有桿泵作為一種最成熟的舉升工藝,有許多優(yōu)點,但是它不能夠完全滿足現(xiàn)場的需要。因此,有必要引進推廣其它機械采油方式。二、機械采油工藝三、下步主攻方向及對技術(shù)發(fā)展的展望強化油井生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化工作
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強化各類油藏機采參數(shù)優(yōu)化的覆蓋面,提高節(jié)能降耗的貢獻率;●
強化能數(shù)優(yōu)化結(jié)果的執(zhí)行檢查的力度,將執(zhí)行結(jié)果及時反饋到有關(guān)部門;
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與采油礦、采油隊結(jié)合,建立全員參與的機采參數(shù)優(yōu)化體系,提高各個層次對此項工作的重視程度。二、機械采油工藝三、下步主攻方向及對技術(shù)發(fā)展的展望做好偏磨腐蝕井治理工作
●隨著生產(chǎn)條件的惡化,預(yù)計2007年偏磨腐蝕油井的治理數(shù)量將達到100口。上半年已經(jīng)實施防腐防偏磨措施55井次,下半年要繼續(xù)推進偏磨腐蝕油井的治理工作,確保全年工作量的順利完成。
●加強現(xiàn)場監(jiān)督,完善偏磨腐蝕油井的數(shù)據(jù)采集。要有效的延長措施井的檢泵周期,就需要根據(jù)該井的特性配套合適的工藝,這就要完善偏磨腐蝕油井的數(shù)據(jù)采集工作。●進一步完善防腐防偏磨集成工藝。需要我們進一步明確工藝的適應(yīng)性,以及工藝的優(yōu)化配套方式,提高防腐防偏磨工藝的針對性。二、機械采油工藝三、下步主攻方向及對技術(shù)發(fā)展的展望做好螺桿泵的引進推廣工作
孤東采油廠目前使用的螺桿泵排量較低,主要是解決邊部稠油和高見聚油井的舉升問題,而大排量螺桿泵的使用才剛剛開始。在下步工作中,要繼續(xù)貫徹年初確定三個重點:●使用小排量螺桿泵治理邊部稠油和注聚區(qū)油井;●使用大排量螺桿泵有效提液增油;●在XTKD192新區(qū)投產(chǎn)井上使用螺桿泵。二、機械采油工藝三、下步主攻方向及對技術(shù)發(fā)展的展望強化節(jié)能配套工藝研究
●針對低液量油井,開展有桿泵節(jié)能配套技術(shù)研究,對有桿泵舉升系統(tǒng)進行改造,充分發(fā)揮和協(xié)調(diào)油層的供液潛力及抽油設(shè)備的排液能力,擴大有桿泵的排量與深度范圍;●針對電潛泵和螺桿泵油井,編制相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計軟件,改變依靠主觀判斷對相應(yīng)生產(chǎn)參數(shù)進行調(diào)整的現(xiàn)狀。二、機械采油工藝目錄★堵水調(diào)剖工藝★機械采油工藝★防砂工藝★稠油開采工藝1、油層出砂的原因出砂的內(nèi)在地質(zhì)因素出砂的外在開發(fā)性因素三、防砂工藝技術(shù)(1)、油層出砂的內(nèi)在地質(zhì)因素
易出砂的油層巖石主要以接觸膠結(jié)方式為主,其膠結(jié)物數(shù)量少,而且其中含有粘土膠結(jié)物。但這種儲油層的孔隙度大、滲透率高。
(2)、油層出砂的外在開發(fā)原因
出砂的外在因素主要指人為的開發(fā)因素。不恰當?shù)拈_采速度以及采油速度的突然變化,落后的開發(fā)技術(shù),低質(zhì)量和頻繁的修井作業(yè),設(shè)計不良的酸化作業(yè)和不科學(xué)的生產(chǎn)管理等造成油氣井出砂,這些都應(yīng)當盡可能避免。隨著油、氣田開發(fā)期延續(xù),致使砂粒間的應(yīng)力平衡破壞,膠結(jié)破壞,造成地層出砂。另外地層注水可能使儲層中的粘土膨脹分散,有的還會隨地層液體遷移使地層膠結(jié)力下降。鉆井過程中有水進入油層,也會降低了膠結(jié)物的強度,而可能引起出砂。
在油層出砂是砂巖油層開采過程中常見的問題之一。對于疏松油層,出砂將是提高采油速度的主要障礙。油層出砂后,砂子在井內(nèi)沉積形成砂堵,從而降低油井產(chǎn)量,甚至使油井停產(chǎn),同時也增加了清砂的井下作業(yè)工作量。另外,還會磨損設(shè)備及砂卡井下工具,如抽油泵的進、出口凡爾和洗塞、襯套等。出砂嚴重的井將引起井底坍塌而損壞套管。(3)、出砂的危害
孤東油田是一個被斷層復(fù)雜化了的常規(guī)稠油疏松砂巖油藏,非均質(zhì)嚴重,分選差,成熟度低。巖石礦物顆粒分選系數(shù)1.57-1.67,粒度中值0.13-0.17,平均空氣滲透率1.5um2,孔隙度33.3%,滲透率變異系數(shù)0.74,泥質(zhì)含量8.66%,膠結(jié)物中粘土礦物含量高,其中易膨脹的蒙脫石占49.3-65.2%,這些地質(zhì)特點決定了孤東油田出砂嚴重,多年強采強注的開發(fā)要求是造成孤東油田油水井出砂的主要外在因素,平均油井采液強度7~17m3/m.d。(4)、孤東油田有利于地層出砂因素
2、孤東油田防砂工藝發(fā)展
針對孤東油田地質(zhì)特征和不同開發(fā)時期對防砂工藝的需要,經(jīng)過20年的探索研究、試驗和推廣,不斷發(fā)展、配套和完善,形成了以機械防砂為主,化學(xué)防砂為輔,適應(yīng)于不同要求的防砂工藝技術(shù)系列。
1986年孤東油田投入開發(fā)初期,油田處于低含水期開發(fā)階段。這個時期試驗并應(yīng)用了三種防砂方法。其中以地下合成和濾砂管兩種防砂工藝為主。繞絲篩管礫石充填防砂工藝處于試驗階段。
1987年孤東油田進入了注水開發(fā)階段。展開了“121”防砂轉(zhuǎn)注的二期工程建設(shè)會戰(zhàn)。這一時期應(yīng)用了四種防砂方法。其中以繞絲篩管礫石充填和地下合成防砂方法為主,約占這一時期防砂井數(shù)的80%。通過大面積的防砂轉(zhuǎn)注會戰(zhàn),鞏固了油田穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)。
1988-1989年期間,油田注水見效,地層能量得到補充的同時,含水上升速度較快,油層出砂進一步加劇,停產(chǎn)井增加。與此同時部分較早防砂井開始失效。在這一時期干水泥砂防砂和濾砂管防砂已逐步躍居主導(dǎo)地位。
1990-1992年為油田開發(fā)井網(wǎng)整體調(diào)整時期。由于提高采液強度,油井出砂更為嚴重。防砂特點:對于調(diào)整單元確定以繞絲篩管礫石充填和涂敷砂防砂為主;非調(diào)整單元主要以濾砂管和干水泥砂防砂為主;對于高含水油層以干水泥砂防砂堵水為主。
1993年以后,油田進入了特高含水期階段,泥質(zhì)成份遇水膨脹、剝離和運移,大量地層砂產(chǎn)出,針對現(xiàn)場先后開發(fā)試驗了干水泥砂、酚醛樹脂涂敷砂、脲醛樹脂溶液、低溫涂敷砂、輕質(zhì)涂敷砂、金屬棉、金屬濾等防砂工藝技術(shù)。
三、防砂工藝技術(shù)3、孤東油田防砂工藝簡介
(1)地下合成防砂工藝
技術(shù)原理及特點:以苯酚甲醛及催化劑混合物為膠結(jié)劑,以柴油為增孔劑,擠入出砂層位,合成并凝固,將井壁附近的疏松砂礫膠結(jié)牢固,形成具有一定強度和滲透性的人工井壁??煞謱臃郎埃写碳ば院鸵欢ǖ亩竞π?,對施工人員和環(huán)境不利。另外,需要的環(huán)境較單一,目前已很少應(yīng)用。適用條件:①適用于先期出砂井中防砂。②適用于油層溫度>55℃,含水<20%的油井。③可全井和分層防砂,每次防砂井段<20m。④適用于油層吸收能力>100l/min(泵壓小于2MPa)。應(yīng)用情況:累計防砂1000多井次,防砂成功率80%以上,自1990年就很少應(yīng)用。
三、防砂工藝技術(shù)3、孤東油田防砂工藝簡介
(2)環(huán)氧樹脂砂粒濾砂管防砂工藝
技術(shù)原理及特點:用環(huán)氧樹脂作為膠粘劑,與經(jīng)篩選的石英砂,在一定的條件下預(yù)制成具有較高強度和滲透性能的濾砂管,地層砂被阻擋在濾砂管外,并逐漸堆積于濾砂管與套管之間的環(huán)空內(nèi),形成砂橋,達到防砂的目的。該方法具有成本低,施工簡單,后期易處理的特點。適用條件:①適用于井斜<3°,套管無變形,無破損的油井。②適用于油層砂粒度中值大于0.1mm,泥質(zhì)含量<15%。③原油粘度小于1000mpa.s,選用B級濾砂管,在1000-3000mpa.s,選用D級濾砂管。
應(yīng)用情況:累計防砂達7000多井次,成功率在75%左右,1998年以后由于環(huán)保問題該工藝停止使用。3、孤東油田防砂工藝簡介
(3)繞絲篩管礫石充填防砂工藝
技術(shù)原理及特點:
利用選定縫隙尺寸的繞絲篩管下入油井,然后在篩管周圍填充入一定粒度的礫石,形成一個二級攔截過濾體系,防砂效果的好壞決定于充填層形成的質(zhì)量。根據(jù)油層砂粒度中值大小,選用縫隙為0.3mm(或0.2mm)繞絲篩管和粒度為0.4-0.8mm(或0.3-0.6mm)的充填石英砂.該方法具有防砂成功率高,有效期長,適應(yīng)性強的特點,但由于它不能分層施工,動態(tài)監(jiān)測困難,油井進入高含水后不利于采取堵水或其它措施,而且后期處理較困難等問題,使該方法油田高含水開發(fā)期的使用受到一定的限制。適用條件:
①適用于井斜<45°,套管無變形破損,油井射孔井段一般小于30m.②原油粘度<3000mpa.s(熱采井除外)。③日產(chǎn)液量>15m3,含水<80%的油井。
④注蒸汽井一般要求先注汽后再進行繞絲篩管礫石充填防砂。應(yīng)用情況:
該工藝是國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的一種機械防砂工藝技術(shù),經(jīng)過十幾年的不斷改進和完善,已形成了一個綜合配套工藝技術(shù)。累計防砂6000多井次,成功率在90%以上。該技術(shù)具有防砂成功率高有效期長,適用范圍廣的特點,是目前一種最為有效的防砂方法。
3、孤東油田防砂工藝簡介
(4)干水泥砂防砂工藝
技術(shù)原理及特點:以水泥為膠結(jié)劑,以石英砂為支撐劑,按一定的比例混合攪拌均勻后,用水攜帶擠入油層,堆積于出砂層位,凝固后形成具有一定強度和滲透性的人工井壁,防止油層的出砂。主要應(yīng)用于高含水油井和水井后期防砂。該方法原料來源廣,成本低,同時對高含水井具有非選擇性堵水作用,但堵塞較嚴重。適用條件:①套管基本完好,∮139.7mm套管通徑應(yīng)大于∮116mm,∮177.8mm套管通徑應(yīng)大于∮140mm。②適用于后期出砂油水井防砂。③適用于油層含水>85%,單井日產(chǎn)液量>70m3的油井。④適用于日注水量>100m3,注入壓力<7MPa的注水井。⑤適用于光油管全井防砂,每次防砂層段<20m。
應(yīng)用情況:截止于2006年底累應(yīng)用2500多井次,成功率在80%。雖有明顯的堵塞現(xiàn)象,但由于該方法成本低,同時表現(xiàn)有一定的堵水效果,使其在孤東油田中仍得到應(yīng)用,但規(guī)模逐漸下降。3、孤東油田防砂工藝簡介
(5)脲醛樹脂溶液防砂工藝技術(shù)原理及其特點:以脲醛樹脂,偶聯(lián)劑和固化劑混合物作為膠結(jié)劑,以水為增孔劑,擠入出砂層位,在油層條件下凝固,將井壁附近的疏松砂巖膠結(jié)牢固,形成具有一定強度和滲透性的人工井壁。該方法防砂成本低,適用溫度和含水范圍廣,固結(jié)強度高,滲透性良好,溶液粘度較低,易于擠入油層,可分層防砂,是高含水油層的一種有效的防砂方法。
適用條件:①適用于油層溫度≥30℃;②適用于油層吸收能力>100l/min(泵壓小于12MPa);③適用于油井或水井中防砂,在油井中含水<50%時,要求采用清洗劑或柴油預(yù)清洗油層;應(yīng)用情況:累計防砂達200多井次,成功率在80%以上,同時表現(xiàn)出一定的堵水效果?,F(xiàn)場應(yīng)用取得良好的防砂效果和明顯的經(jīng)濟效益。
3、孤東油田防砂工藝簡介
(6)樹脂涂敷砂防砂工藝
技術(shù)原理及其特點:基于在石英砂表面涂敷一層可以在油層條件下固結(jié)的酚醛樹脂膠粘劑。以涂敷砂作為膠結(jié)劑,又是支撐劑,在井壁附近形成具有一定強度和滲透性的人工井壁。該方法具有固結(jié)強度高,滲透性能好,不堵塞油層,填充虧空油層的特點,施工用料單一,施工程序簡單,是后期出砂井一種常用的防砂方法。
適用條件:①套管基本完好,∮139.7mm套管通徑應(yīng)大于∮116mm,∮177.8mm,套管通徑應(yīng)大于∮140mm.。②適用于油層溫度>55℃的常規(guī)開采井防砂。③適用于油層吸收能力大于500l/min(泵壓小于200MPa)。④適用于光油管全井防砂,每次防砂井段<20m。
應(yīng)用情況:到2002年底在勝利油田出砂井防砂超過5000井次,成功率在85%左右。是后期出砂井應(yīng)用最廣泛的一種化學(xué)防砂方法。3、孤東油田防砂工藝簡介
(7)低溫涂敷砂防砂工藝
技術(shù)原理及其特點:基于在石英砂表面涂敷一層改性酚醛樹脂,在醛和酸的作用下能在較低的溫度下發(fā)生固化。以低溫涂敷砂作為膠結(jié)劑,又是支撐劑,在井壁附近形成具有一定強度和滲透性的人工井壁,防止油層出砂。該方法具有適用溫度范圍廣,固結(jié)強度高,滲透率好;不堵塞油層,填充虧空油層的特點,是適用于后期出砂井的低溫油層的一種固體顆粒化學(xué)防砂方法。
適用條件:①套管基本完好,∮139.7mm套管通徑應(yīng)大于∮116mm,∮177.8mm,套管通徑應(yīng)大于∮140mm.。②適用油層溫度>45℃的常規(guī)開采井防砂。③適用油層吸收能力大于500l/min(泵壓小于200MPa)。④適用于光油管全井防砂,每次防砂井段<20m。應(yīng)用情況:在孤東、河口等油田防砂100多井,防砂成功率在80%左右。是低溫油層一種有效的防砂方法,由于防砂有效期較短,在進入現(xiàn)場較短時間后就不再應(yīng)用。3、孤東油田防砂工藝簡介
(8)輕質(zhì)涂敷砂防砂工藝
技術(shù)原理及其特點:在一種輕質(zhì)材料上涂敷上一層可以在油層條件下固結(jié)的膠結(jié)劑,達到涂敷砂質(zhì)量輕的特性。以較高的攜帶比將其充填于地層,在井壁附近形成具有一定強度和滲透性的人工井壁。該涂敷砂質(zhì)量輕很易被攜帶,能保證在較低的排量下以較高的攜帶比充填于地層,更易在井壁附近堆積,更好確保其充填質(zhì)量,攜砂液用攜砂液用量少,施工簡單。
適用條件:①套管基本完好,∮139.7mm套管通徑應(yīng)大于∮116mm,∮177.8mm,套管通徑應(yīng)大于∮140mm.。②油層溫度>45℃的常規(guī)開采井防砂。③油層吸收能力大于400l/min(泵壓小于15MPa)。④適用于光油管全井防砂,每次防砂井段<20m。應(yīng)用情況:在孤東油田累計防砂22井次,成功率82.4%,應(yīng)用結(jié)果表明輕質(zhì)涂敷砂在水等溶液中較易分散,能滿足低排量高攜砂比的充填施工要求,簡化了施工設(shè)備。單由于防砂有效期較短,目前也不再應(yīng)用。
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(9)固結(jié)砂防砂工藝技術(shù)原理及其特點:由無機顆粒涂敷一層高分子聚合物材料,在顆粒表面形成潛伏性的膠結(jié)劑的固體顆粒。在常溫下呈松散狀態(tài),顆粒相互不粘連。防砂材料在地層條件下無機顆粒中的化學(xué)成份與高分子聚合物相互作用而固結(jié),形成具有一定強度和滲透性能的人工井壁。應(yīng)用情況:固結(jié)砂于1999年6月份在孤東油中應(yīng)用,截止于2002年12月在水井、油井中防砂130井次,成功率達到84%。3、孤東油田防砂工藝簡介
(10)預(yù)充填雙層繞絲篩管防砂工藝技術(shù)原理及其特點:利用選定篩縫的內(nèi)外繞絲篩管,在內(nèi)外繞絲篩管之間填充入涂敷砂并固結(jié),形成預(yù)充填雙層繞絲篩管,地層砂被預(yù)充填在雙層繞絲篩管內(nèi)的涂敷砂層阻擋,逐漸堆積于外繞絲篩管與套管環(huán)空內(nèi),形成砂橋,達到防砂的目的。該項工藝技術(shù)具有施工簡單適用范圍廣的特點,但該工藝技術(shù)比環(huán)氧樹脂砂粒濾砂管防砂工藝后期處理難度大,成本較高。適用條件:①井斜<45°,套管無變形,無破損的油井;②油層砂粒粒度中值>0.1mm,泥質(zhì)含量<15%;③原油粘度小于3000mpa.s的常規(guī)開采井;④可適用于注蒸汽熱采井。應(yīng)用情況:該技術(shù)是80年代末研究成功的一種機械防砂工藝技術(shù),自1989年投入現(xiàn)場應(yīng)用,累計在孤東油田防砂30多井次,成功率78%,該技術(shù)與環(huán)氧樹脂濾砂管的濾砂性能相似,但后期處理困難,成本較高,限制了其廣泛應(yīng)用。3、孤東油田防砂工藝簡介
(11)粉末冶金濾砂管防砂工藝技術(shù)原理及其特點:是以選定顆粒粒徑的銅合金粉末(小球粒)為原料,在特定的模具中經(jīng)一定的溫度燒結(jié)預(yù)制成具有一定強度和滲透性的濾砂管,地層砂被阻擋在濾砂管外,并逐漸堆積于濾砂管與套管之間的環(huán)空內(nèi),形成砂橋,阻擋油層砂運移,達到防砂的目的。該方法具有耐高溫,耐腐蝕,強度較大,滲秀性好,施工簡單,成本適中等特點。適用條件:①適用于井斜<30°,套管無變形,無破損的油井。②適用于油層砂粒度中值>0.07mm的油井。③適用于泥質(zhì)含量<10%的油井。④可適用于常規(guī)開采和注蒸汽吞吐熱采井中防砂。
應(yīng)用情況:該工藝是90年代研究成功和應(yīng)用的一種防砂方法,推廣應(yīng)用300多井次,成功率75%左右,不僅適用于常規(guī)井、熱采井,而且可以適應(yīng)于斜井和水平井。3、孤東油田防砂工藝簡介
(12)金屬棉濾砂管防砂工藝技術(shù)原理及其特點:將纖維狀的不銹鋼絲按一定的要求,在模具中壓制成具有一定“密度”(一般要求成型壓力20-30噸)的濾砂體,裝入預(yù)制好的帶孔中心管(φ62mm油管加工而成),外加帶孔的固定保護層,形成的金屬棉濾砂管。該方法具有耐沖刷強度高,滲透性能好,流體通過時阻力小,能耐高溫等特點。注入蒸汽對管體無損害,所以稠油井可先下適用條件:①套管無變形,無破損。②適用于原油粘度<5000mpa.s的常規(guī)開采防砂。③適用于常規(guī)開采和注蒸汽吞吐井防砂。④適用于斜井和水平井中防砂。⑤適用于砂粒粒度中值>0.05mm油井防砂。⑥適用于粘土含量<20%的油層。
應(yīng)用情況:
累計防砂達2600多井次,成功率在85%,尤其在墾東53塊產(chǎn)能建設(shè)中應(yīng)用,防砂成功率幾乎達到了100%。取得了明顯的防砂效果,見到了良好的應(yīng)用前景。在注蒸汽熱采井中應(yīng)用更具有優(yōu)越性。3、孤東油田防砂工藝簡介
(13)低密度低溫固化固液兩項化學(xué)防砂液技術(shù)原理及其特點:是一種能適應(yīng)于后期防砂要求和克服油層不均質(zhì)性能對化學(xué)防砂影響的一種復(fù)合纖維快速防砂材料。該技術(shù)具有以下幾方面特點:①避免了以前大量外來流體對地層的沖刷和傷害;②提高了充填的質(zhì)量;③現(xiàn)場施工比較簡單,節(jié)約了施工成本;④防砂占井時間短;⑤具備一定的防砂堵水功能;⑥適應(yīng)了套變井防砂需要。適用條件:①常規(guī)開采的油水井防砂;②油層溫度:30~150℃;③油層滲透率在0.1~10μm2;④油層射孔厚度:<30m;
應(yīng)用情況:
到2006年末,累計在孤東油田應(yīng)用200井次,成功率達到91%。由于材料具有較強的孔隙自我生成能力,因此能夠?qū)⑻幚淼貙拥臐B透性改造成同一水平,改善了產(chǎn)液剖面,具有一定的防砂堵水功能。
(1)稠油熱采注汽井一次防砂多次注汽工藝技術(shù)有待完善,施工工藝有待簡化。(2)水平井防砂工藝單一,需要探索適應(yīng)水平井防砂要求的不同防砂工藝。(3)針對一井一策的防砂工藝參數(shù)優(yōu)化工作及現(xiàn)場施工防砂作業(yè)質(zhì)量的進一步加強仍然有潛力可挖。4、存在問題三、防砂工藝技術(shù)(1)開展以化學(xué)防砂工藝為主的水平井防砂工藝技術(shù)攻關(guān)。(2)開展以清罐砂為主要填充材料的油水井防砂技術(shù)的研究與推廣應(yīng)用。(3)開展注聚驅(qū)及后續(xù)水驅(qū)油井防砂工藝適應(yīng)性研究與分析,調(diào)整老工藝或研究新工藝以適應(yīng)油井開發(fā)需要。5、防砂工藝下步攻關(guān)方向
三、防砂工藝技術(shù)目錄★堵水調(diào)剖工藝★機械采油工藝★防砂工藝★稠油開采工藝電熱管工藝第四部分稠油開采工藝一、井筒舉升工藝
電能由配電變壓器輸出,經(jīng)電纜輸入到油管變頻電加熱控制柜,經(jīng)控制柜隔離調(diào)整后將電能傳送到油管,經(jīng)油管下部的油套管接觸器連接到套管,形成一個完整回路。根據(jù)焦耳-楞次定律,當電流通過油管和井壁套管時,因具有一定的電阻而發(fā)熱,產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比。電能直接轉(zhuǎn)化成熱能,加熱管內(nèi)液體。絕緣隔離管連接上下油管,保證了井口設(shè)備安全。油套管扶正器安裝在油管上,保證油管與套管隔離。光桿下面連接絕緣抽油桿,以避免電能傳送給地面設(shè)備。油管電加熱工藝優(yōu)點:采用變頻控制變壓器,三相平衡;液面以上加熱;
管理要求較高。用電量可調(diào),維護相對簡單,反復(fù)利用率高。
缺點:電熱桿工藝第四部分稠油開采工藝一、井筒舉升工藝
油管空心抽油桿加熱電纜集膚效應(yīng)
該裝置是將空心抽油桿內(nèi)穿過電纜并與抽油桿桿體形成回路,通以工頻交流電,利用內(nèi)集膚效應(yīng)原理在空心抽油桿壁上產(chǎn)生熱能,對油管內(nèi)原油進行全程加熱,提高油管內(nèi)原油溫度,降低原油粘度,改善其流動性,防止油管內(nèi)原油結(jié)蠟,從而有效地開采高凝、高粘、高含蠟原油。
電熱桿工藝優(yōu)點:1、全井加熱,加熱速度快;
2、加熱1-2小時,可以開井;
3、一般故障排除快,便于管理。
1、采用普通變壓器,直輸送電,三相不平衡;2、大規(guī)模應(yīng)用對電網(wǎng)有損害;缺點:3、單井用電量較大。泵上摻水工藝第四部分稠油開采工藝一、井筒舉升工藝
工藝原理:油井采用封隔器封隔形成兩條通路,污水從油井井口由油套環(huán)形空間注入,經(jīng)泵上的篩管進入泵上,稀釋降粘后的流體(包括油層采出流體和摻入污水)被舉升到地面,用來解決稠油井井筒舉升的問題。摻水參數(shù)的優(yōu)化:通過對摻水降粘規(guī)律研究,建立稠油摻水降粘的實驗方法和不同含水條件下的油水混合物粘溫關(guān)系相關(guān)式模式,確定摻水溫度應(yīng)控制在50℃以上,摻入水量以保證井筒內(nèi)油水混合液的含水率大于90%為宜。
油層上界∮57mm長泵篩管Y211封
層系油層下界篩管尾深人工井底泵上摻水降粘舉升工藝管柱結(jié)構(gòu)示意圖第四部分稠油開采工藝一、井筒舉升工藝
空心桿摻水工藝工作原理:空心桿泵上摻水原理是將污水(或降粘劑溶液)通過摻水管線輸送到各計量站,經(jīng)計量閥組計量后通過加熱爐加熱到70℃左右分配到每口單井,加熱后的水(或降粘劑溶液)經(jīng)過井口高壓軟管、三通進入空心桿后經(jīng)單流閥、篩管進入油管,與泵入原油混合后形成水包油乳狀液,同時,加熱后的井口產(chǎn)出液溫度可達50℃左右,從而達到降粘抽稠目的,同時由于摻入液量較大、溫度高,可以解決稠油井干線回壓高的難題,而不再需要摻污水伴輸。射流采油生產(chǎn)管柱圖
組成與工作原理◆1、地面部分:高壓動力液供給系統(tǒng),主要由地面注水泵、變頻控制系統(tǒng)、分配計量間和儲液罐等組成?!?、井下部分:主要由特制井口裝置、井筒雙管管柱、井下水泵組、尾管和油管錨等幾部分組成?!?、工作原理:動力液在噴嘴處由高壓頭轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚兕^,噴射液流將地層流體攜地層砂從匯集室吸入喉管,在喉管內(nèi)形成混合液,地層流體由動力液獲得充分的能量,由此混合液由速度頭轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫︻^,將地層流體(包括地層油、水、砂及其它)排至地面。第四部分稠油開采工藝射流采油工藝◆優(yōu)點和缺點分析優(yōu)點:不存在偏磨現(xiàn)象,動力液溫度高(70℃以上),處理方便,處理后的動力液不會對管柱產(chǎn)生腐蝕結(jié)垢現(xiàn)象,該工藝有部分攜砂采油的功能,管理方便,檢泵時活塞可以由動力液沖出,節(jié)約作業(yè)費用。缺點:地面配套需要上2臺動力液泵,50方儲油罐兩座,地面工程較大。第四部分稠油開采工藝射流采油工藝第四部分稠油開采工藝混水節(jié)能抽稠泵(雙泵采油)雙泵管柱示意圖油層混水節(jié)能抽稠泵:套疊式串聯(lián)泵,該泵能同時抽吸地層的稠油和摻入的水流體,并在泵內(nèi)高壓混合乳化,將油包水流體改變成水包油流體,將連續(xù)稠油W/O分散成O/W乳化原油,從而使流體轉(zhuǎn)相,以降低粘度,經(jīng)該泵抽吸一同舉升到地面,從而達到開采和舉升稠油的目的。功能特點:(1)混水抽稠油,能解決10000mPa.s以內(nèi)稠油的提升問題。(2)對地面摻水系統(tǒng)壓力要求小,靠泵本身工作解決井筒摻水問題。(3)隔離摻水與地面輸差的聯(lián)系,減少地面回壓到對摻水量的影響。
雙流道泵采油管柱流程是由雙流道采油泵、主油管、付油管和雙流道井口構(gòu)成。雙流道采油泵由下抽油泵、混合器、上密封泵和連接桿構(gòu)成。抽油機通過光桿與抽油桿拉動由連接桿串連的上下柱塞運動,將井筒內(nèi)的原油抽排到混合器部位,同時主油管的循環(huán)的水與下泵采出的稠油在混合器中混合形成低粘度的油水混合液,經(jīng)密封插管、付油管舉升到地面,從而達到開采稠油的目的。雙管采油技術(shù)由孤東工藝所自主研究的一項專利技術(shù),該技術(shù)結(jié)合了射流采油技術(shù)和泵上摻水技術(shù)的優(yōu)點,使抽油桿不再和原油接觸,防止了抽油桿緩下。
優(yōu)點:原理上有大的突破;缺點:工藝復(fù)雜,成本較高。第四部分稠油開采工藝雙管采油工藝第四部分稠油開采工藝二、注汽降壓工藝
震蕩解堵注汽降壓工藝
工作原理:
振動解堵注汽降壓技術(shù)是針對稠油井注汽壓力高、注汽效果差等問題提出的,該工藝以井下大功率振源為手段,在井下產(chǎn)生大功率液流沖擊波,對油層堵塞物進行松動,同時配合相應(yīng)的振動液對堵塞物進行溶蝕,及后期反排措施,綜合作用提高解堵效果,從而有效地降低高壓井注汽時的啟動壓力。井下雙重振源主要由主軸、滑動塊、套筒及彈簧四部分組成。
出水孔地面泵入裝置泵入高壓液體彈簧壓縮振動器活塞彈簧振源復(fù)位活塞下行出水孔打開壓力釋放第四部分稠油開采工藝二、注汽降壓工藝
拌蒸汽注入化學(xué)藥劑降壓工藝工作原理:
伴蒸汽注化學(xué)藥劑技術(shù)是通過研制一種可以伴蒸汽一同注入化學(xué)藥劑的設(shè)備,針對因油稠堵塞造成的高壓井,通過伴蒸汽注入降粘劑、石油磺酸鹽降低原油粘度及油水界面張力,提高蒸汽的驅(qū)替效率,降低注汽壓力;針對因粘土礦物堵塞的高壓井,通過伴蒸汽注入高溫粘土防膨劑可以抑制粘土膨脹,降低注汽壓力。放空閥安全閥截止閥壓力緩沖器濾網(wǎng)單流閥放空閥泵高壓軟管第四部分稠油開采工藝三、低壓井調(diào)剖工藝
氮氣泡沫調(diào)剖工藝
工作原理:
該工藝是在注入的蒸汽中加入氮氣及泡沫劑。注入的氮氣首先進入水錐,使水錐消失降低了油水界面。泡沫劑是一種活性很強的磺酸鹽類陰離子表面活性劑,能降低油水界面張力,改善巖石表面的潤濕性,使原來呈束縛狀態(tài)的原油通過油水乳化成為可流動的油。起泡后的蒸汽和非凝結(jié)氣體為非連續(xù)相,蒸汽流度降低。微觀上泡沫液膜堵塞了大量的高滲透通道,迫使蒸汽轉(zhuǎn)向含油飽和度高的部位驅(qū)替原油從而提高了蒸汽波及系數(shù)??諝饪諝鈮嚎s機空氣緩沖罐過濾器43℃加熱器N2發(fā)生器(薄膜系統(tǒng))氮氣緩沖罐氮氣增壓機10m3/min泡沫劑儲罐標定罐雙柱塞計量泵單流閥泡沫發(fā)生器壓力表放空管線蒸汽第四部分稠油開采工藝復(fù)合泡沫體系調(diào)剖工藝
復(fù)合泡沫調(diào)剖調(diào)剖技術(shù)高含油飽和度高滲帶蒸汽高含油飽和度高滲帶蒸汽泡沫多輪次吞吐后蒸汽超覆氮氣+泡沫調(diào)整油層吸汽剖面工作原理:
該工藝利用氮碳引發(fā)劑在高溫下能迅速氣化生成NH3與CO2的特點,在注入蒸汽前或注汽過程中將氮碳引發(fā)劑和泡沫調(diào)剖劑混合注入,注蒸汽后氮碳引發(fā)劑氣化產(chǎn)生的NH3、CO2與泡沫調(diào)剖劑生成的大量泡沫,起到調(diào)剖封堵的作用,同時在油層中兼具氣驅(qū)、活性液驅(qū)與泡沫驅(qū)功效,大大降低原油粘度,抑制邊底水的影響、降低單井含水、提高單井產(chǎn)量、改善蒸汽吞吐效果。
1、低壓調(diào)剖井效果變差第四部分稠油開采工藝四、存在問題
6口井平均含水有所上升,從注汽生產(chǎn)情況來,由于注汽絕對壓力較低,效果不理想。說明隨著多輪次井調(diào)剖的輪次增加,要求調(diào)剖壓力逐漸升高,今后固體顆粒和液體結(jié)合的調(diào)剖方式成為趨勢。
(二)注汽高壓井現(xiàn)象依然存在第四部分稠油開采工藝通過對高壓井的注汽情況以及涂防施工情況的分析,具體措施如下:1、對于新井,由于地層動用差,可以在注汽前酸化地層,混排后再注汽,2006年在KD641X10、KD641X15、KD641X11應(yīng)用后注汽效果良好。2、對于多輪次注汽井如:GD827-11、GD810由于地層已經(jīng)遭到污染,破壞了地層的滲透率,因此需要對地層進行酸化+振蕩解堵的深部解堵措施,在作業(yè)過程進行多次混排(或氣舉),作業(yè)時入井液考慮添加防膨劑。
KD521KD52-11KD52-111KD52-112KD52-121KD52-122KD52-123KD52-124KD52-125KD52-132KD52-134KD52-142KD52-2KD52-21KD52-22KD52-222KD52-223KD52-225KD52-226KD52-23KD52-231KD52-237KD52-25KD52-26KD52-3KD52-31KD52-32KD52-33KD52-34KD52-35KD52-36KD52-37KD52-4KD52-41KD52-42KD52-43KD52-44KD52-5KD52-52KD52-53KD52-55KD52-7KD52-8KD52-9KD52C3KD52N36KD52N5KD521KD52-11KD52-111KD52-112KD52-121KD52-122KD52-123KD52-124KD52-125KD52-132KD52-134KD52-142KD52-2KD52-21KD52-22KD52-222KD52-223KD52-225KD52-226KD52-23KD52-231KD52-237KD52-25KD52-26KD52-3KD52-31KD52-32KD52-33KD52-34KD52-35KD52-36KD52-37KD52-4KD52-41KD52-42KD52-43KD52-44KD52-5KD52-52KD52-53KD52-55KD52-7KD52-8KD52-9KD52C3KD52N36KD52N5KD521KD52-11KD52-111KD52-112KD5
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