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      高含水率斷塊油田同井井下采油注水設(shè)計及應(yīng)用

      2015-03-23 02:10:39魏星長慶油田分公司第十一采油廠陜西西安710000
      化工管理 2015年30期
      關(guān)鍵詞:井井斷塊混合物

      魏星(長慶油田分公司第十一采油廠,陜西西安 710000)

      高含水率斷塊油田同井井下采油注水設(shè)計及應(yīng)用

      魏星(長慶油田分公司第十一采油廠,陜西西安 710000)

      油田開采深度的增加使老油田相繼進(jìn)入到水多油少的深開采階段,傳統(tǒng)的開采技術(shù)和分離技術(shù)生產(chǎn)效率低,對環(huán)境污染嚴(yán)重,應(yīng)對其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。本文將對高含水率斷塊油田同井井下采油注水技術(shù)及設(shè)備進(jìn)行相關(guān)設(shè)計,通過實際驗證,改進(jìn)后的分離設(shè)備達(dá)到了預(yù)期的效果。

      高含水率;斷塊油田;離心力分離;重力分離

      隨著社會的不斷進(jìn)步,企業(yè)發(fā)展、人們生活對于石油的需求量不斷增大,現(xiàn)有油田相繼進(jìn)入水多油少的深度開采階段,注水驅(qū)油技術(shù)就成為各個油田生產(chǎn)中常用的技術(shù)之一。高含水率油田邊緣的斷塊型油田注水困難,直接影響了油田的開采量,如何解決高含水率斷塊油田的采油注水工作是油田企業(yè)面臨的緊迫任務(wù)。

      1 高含水油田開采問題及解決

      1.1 高含水油田開采面臨的問題

      隨著各大油田開采量的不斷增加,老油田開采逐漸進(jìn)入了水多油少的開采階段,只能借助注水技術(shù)對井下油進(jìn)行驅(qū)動。在利用注水技術(shù)時,邊緣斷塊部分注水效果較差,嚴(yán)重影響了油田企業(yè)的生成量。為提高產(chǎn)量,增加邊緣斷塊部分出油量,需要采取地上排水措施,這就增加了石油企業(yè)的建設(shè)成本、安全隱患以及環(huán)境污染,極大的限制了油田企業(yè)的發(fā)展。

      1.2 問題解決對策

      為解決原有老油田油水分離難、地上分離技術(shù)成本過高,環(huán)境污染嚴(yán)重等問題,可采用同井井下采油注水技術(shù),利用該技術(shù)不僅可減少井內(nèi)到地面的水量,大大降低舉升石油過程中消耗的電能,還能減少大量地面建筑設(shè)施的建設(shè)和水體處理,節(jié)約了占地面積,避免注入水二次污染問題,有利于油田企業(yè)生產(chǎn)成本的節(jié)約。

      2 高含水率斷塊油田同井井下采油注水設(shè)計

      2.1 設(shè)計原理

      同井井下采油注水設(shè)計原理是將油水混合物注入分離設(shè)備中,混合物在水的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)流動,高速旋轉(zhuǎn)的油水混合物在離心力或重力作用下分離,密度較小的石油從分離器上口流出,而密度較大的水分則從分離器下口排除。排出后的油份被舉升到地面接收裝置中;而排出的水分則直接注入到地下另一處理層,減少了污染水的排放。以下將對離心作用和重力作用下的注水設(shè)計進(jìn)行分類討論。

      2.2 離心力分離設(shè)計

      本次設(shè)計是對原有水力旋流分離器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,優(yōu)化目的是提升石油的質(zhì)量和產(chǎn)量,優(yōu)化手段是利用增加分離次數(shù)。新設(shè)計的井下水力旋流分離器的結(jié)構(gòu)包括兩個串聯(lián)連接的組成部分,第一級為雙錐結(jié)構(gòu),功能是對油水進(jìn)行粗處理。油水混合物中容易分離的水份在第一級將被分離出來,然后進(jìn)入第二級的精處理器中,該處理器為單錐結(jié)構(gòu),主要對難以分離的油水混合物進(jìn)行再次分離,以提升石油的質(zhì)量和產(chǎn)量。

      2.3 重力分離設(shè)計

      重力分離器是應(yīng)用較為普遍的工藝設(shè)備之一,其典型代表是有桿泵和井筒重力分降分離系統(tǒng),主要是根據(jù)水分、石油的密度差,使油水在油套環(huán)形空間中分離,密度較大的水分位于下部,被注入水層中;密度較小的石油浮于上層被舉升到地面的石油收集裝置中。重力分離的形式有兩種,一種是雙作用泵井下油水分離系統(tǒng),另一種是串聯(lián)泵井下油水分離系統(tǒng)。前者是由一臺泵提供舉升能量和注入能量,比較適合于回注壓力較低的油井;雙作用泵分離系統(tǒng)的缺點是上下柱塞面積差的存在會使下行阻力增加。后者在上下泵之間增加了連桿密封裝置,提高了設(shè)備的獨立性,也消除了雙作用泵系統(tǒng)由于上下柱塞面積差異性引發(fā)的附加阻力,有助于提升注入壓力;串聯(lián)泵井下油水分離系統(tǒng)存在的主要缺點是增加上行的懸點荷載。

      新型的重力油水分離器結(jié)構(gòu)由與分離部分和整流部分組成,外壁呈敞開形式,降低了加工和清洗的難度;外壁部分包括入口預(yù)分離段、整流段和沉降分離段,待分離的油水混合物從底部進(jìn)去,耙型分液器的預(yù)分離作用明顯,相對于傳統(tǒng)重力油水分離器提高了石油的產(chǎn)量和質(zhì)量。

      3 同井井下采油注水設(shè)計應(yīng)用

      以A油田為例,該油田采用改進(jìn)后水力旋流分離器實施同井井下采油注水作業(yè),得到了明顯的改進(jìn)。在地層產(chǎn)液量不變的情況下,利用新型的分離器分離油水混合物后,地面產(chǎn)油總量基本不變,但所得石油中含水率由原來的98%下降至93%,提升了石油的質(zhì)量;而地面產(chǎn)水量比原來下降了67%,減少了污染水體的排放,減輕了對企業(yè)成本和環(huán)境的負(fù)擔(dān),達(dá)到了預(yù)期的改進(jìn)效果。

      A油田使用改進(jìn)后的重力油水分離器時,油水分離相對于傳統(tǒng)分離器有了明顯提升,而且對設(shè)備的清洗效率也得到了極大的提升,減少了設(shè)備的養(yǎng)護(hù)成本。

      4 結(jié)語

      我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度不斷加快,對石油的需求量也極速上升,石油企業(yè)應(yīng)通過提高石油開采技術(shù)來增加產(chǎn)量。在對高含水率斷塊油田進(jìn)行開采時,傳統(tǒng)的開采技術(shù)難以達(dá)到良好的效果,對油水分離設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)后,可提升石油的產(chǎn)量和質(zhì)量,并能減少其他一系列的生產(chǎn)成本和維護(hù)成本,這對于石油企業(yè)的發(fā)展是極為有利的。

      [1]張峰,郝金克,呂瑋,呂芳蕾,王銘.高含水率斷塊油田同井井下采油注水設(shè)計及應(yīng)用[J].斷塊油氣田,2010,03:357-359.

      [2]劉磊,周子文,吳少剛.淺析高含水率斷塊油田同井井下采油注水設(shè)計及應(yīng)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2014,05:193.

      [3]張威.解析高含水率斷塊油田同井井下采油注水設(shè)計及應(yīng)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2013,08:149.

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