王傳良
摘 要:錦州采油廠第一口水平井于2001年投產(chǎn),截至目前共有水平井53口,其中稠油水平井43口。隨著開發(fā)的不斷深入熱采吞吐效果逐年變差,一些生產(chǎn)中的問題逐漸顯現(xiàn)。本文主要介紹通過研究熱采配套技術(shù),解決井筒熱損失大、注汽不均、注汽效果差等實際問題,并取得了一定的進展。
關(guān)鍵詞:錦州采油廠 稠油水平井、熱采配套技術(shù)
1.概述
錦州采油廠第一口水平井錦27-平1于2001年6月投產(chǎn),2006—2007年重點開發(fā)錦16于樓油層和錦612興隆臺油層等薄層稠油,特別是2007年錦612大凌河油層開發(fā)的兩口水平井,產(chǎn)量都在百噸以上。2008年將水平井推廣應(yīng)用到全廠各個區(qū)塊。目前,該廠共有水平井有53口,其中稠油水平井43口,開井38口,日產(chǎn)液972m3,日產(chǎn)油224t,綜合含水85%,累積注汽33.747×104t,平均油汽比為0.427,平均回采水率為0.879。
2.水平井熱采存在的問題
該廠稠油水平井均以蒸汽吞吐方式生產(chǎn),完井方式為金屬割縫篩管完井。在生產(chǎn)過程中水平井吞吐效果逐年變差,主要表現(xiàn)為:
(1)井筒熱損失大;
(2)注汽不均勻;
(3)注汽壓力高,套損、套變井增加;
(4)地層壓力下降快,地層能量低;
(5)含水逐漸升高,注汽效果變差;
3.水平井熱采配套工藝技術(shù)應(yīng)用
3.1利用雙密封氮氣隔熱技術(shù)減少井筒熱損失
注汽過程中,井筒熱損失隨井筒的長度增加而增加,目前隔熱條件下,水平井存在很大熱損失。因此針對我廠水平井采用7〃套管+7〃割縫篩管完井的特點,應(yīng)用扶正雙密封氮氣隔熱注汽管柱進行注汽。
該技術(shù)是在熱敏密封頭上部一段距離再連接一個分注封隔器,起到扶正作用,雙密封頭封隔加強密封作用。為保證隔熱效果,減少熱損失,在使用雙密封頭的基礎(chǔ)上,我們又使用氮氣隔熱技術(shù)。注汽前,用氮氣將環(huán)空井液替出,直到套管環(huán)空全部充滿氮氣才開始注汽,最大程度的保證隔熱效果。
管柱結(jié)構(gòu)為:伸縮管+Φ114隔熱管+高溫膨脹隔熱節(jié)+K361-150熱敏封隔器+RSK331-140封隔器+Φ89油管+導(dǎo)錐。封隔器將油套環(huán)空封閉,形成氮氣腔,氮氣的熱傳導(dǎo)率小于油水混合物的熱傳導(dǎo)率,減少熱損失,提高熱效率。密封頭長度從0.47m增加到1.48m,增加了封隔面積,減少套管應(yīng)力集中,防止套管損壞。封隔器保證注汽喇叭口居中,保證居中注汽。
3.2 利用均勻注汽技術(shù)提高水平井蒸汽波及體積
水平井井段長度在150-300m,受油層非均質(zhì)性影響,采用單點注汽,大部分蒸汽優(yōu)先進入滲透率高的地層,不能使整個井段均勻受熱,吞吐效果差,為了改善注汽效果,提高蒸汽波及體積,研究和應(yīng)用了雙管注汽技術(shù)和多點注汽技術(shù)。
(1)水平井雙管注汽工藝技術(shù)
水平井雙管注汽管柱,是在真空隔熱管內(nèi)下入無接箍油管,管柱可以對水平井A點、B點同時注汽,實現(xiàn)小環(huán)空和油管分別對水平井的腳跟和腳尖注汽,并且可以根據(jù)吸汽情況在井口對A點、B點注汽量進行調(diào)整。解決水平井段吸汽不均問題。
該工藝主要由四部分組成:管柱部分、井口部分、蒸汽分配部分和井底溫壓監(jiān)測部分。管柱部分主要由內(nèi)注汽管和外注汽管組成;井口部分為雙管注汽專用井口;蒸汽分配部分由等干度分配裝置構(gòu)成,該裝置能將鍋爐過來蒸汽以各種比例調(diào)整為兩股蒸汽;井底溫壓監(jiān)測部分由溫度計和壓力計組成,準確反映出水平井段在注汽過程中溫度、壓力變化情況。
(2) 水平井多點注汽工藝
通過在水平井段下入孔徑、位置及數(shù)量由軟件設(shè)計的注汽閥,實現(xiàn)水平井均勻注汽。近年來研發(fā)出采用蒸汽傘或阻隔器在篩管內(nèi)將水平井段進行分隔的基礎(chǔ)上,進行多點注汽,提高水平段動用程度。
管柱結(jié)構(gòu):管柱由上至下為Φ114隔熱管、Φ89(N80)油管及注汽閥。注汽閥分為中心管及外套兩部分,注汽閥的孔眼設(shè)在中心管上,孔眼的大小由設(shè)計軟件計算得出,外套可以改變蒸汽的流動方向并且可以保護套管。
3.3水平井多元熱流體吞吐技術(shù)
與直井相比水平井具有水平段長,瀉油面積大等特點,因此水平井周期產(chǎn)量高,壓力下降快。根據(jù)油藏特點,研究應(yīng)用多元熱流體吞吐技術(shù),通過對藥劑發(fā)泡性能、洗油能力、配伍性等一系列室內(nèi)試驗,篩選與原油乳化效果好的驅(qū)油劑、助排劑。
利用熱采管柱將驅(qū)油劑和高溫發(fā)泡劑等表面活性劑隨蒸汽、氮氣一起注入地層,使之均勻分散在油層中,利用氮氣補充地層能量,表面活性劑與巖石表面吸附,發(fā)生潤濕反轉(zhuǎn),剝離油膜,達到驅(qū)油效果,同時發(fā)泡劑具有調(diào)剖,乳化降粘助排作用。多元流體共同作用,最終提高單井采收率。
3.4水平井點滴降粘技術(shù)
該技術(shù)是在注蒸汽的同時通過點滴泵將高溫降粘劑注入井中。高溫降粘劑主要由陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑和無機鹽助劑組成。其主要作用機理是:通過陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的協(xié)同效應(yīng),產(chǎn)生超低表面張力,與高粘原油混合后,形成O/W乳狀液,達到降低原油粘度的目的。在注汽過程中,利用點滴泵將高溫降粘劑隨蒸汽點滴進入地層,降粘劑在地層與原油混合,乳化,達到降低原油粘度。
4.經(jīng)濟效益
2013-2015年在應(yīng)用水平井注汽配套工藝技術(shù)156井次,投入842.11萬元,增油36661t,原油價格按3000元/噸,噸油成本800元計算。
創(chuàng)產(chǎn)值:36661×(3000-800)/10000=8065.42萬元
創(chuàng)經(jīng)濟效益:8065.42-842.11=7223.31萬元
投入產(chǎn)出比:842.11:8065.42=1:9.6
5.結(jié)論及認識
(1)水平井熱采配套工藝技術(shù)取得較好的應(yīng)用效果,值得推廣應(yīng)用。
(2)針對錦州采油廠水平井套管損壞及出砂現(xiàn)狀,需要完善水平井完井工藝技術(shù)的研究與實踐。
(3)針對錦州采油廠水平井水淹問題,提出水平井高溫調(diào)剖堵水技術(shù),并進行試驗與研究工作。
(4)在舉升方面,將泵下入水平段開采方式進行研究。