李洪霞 王秀蘭
【摘 要】我國稠油資源豐富,對于稠油的經(jīng)濟有效的開發(fā)可以減少資源緊缺對國家的壓力,但是由于稠油具有的高粘度、低流動特點,造成在開采過程中,用常規(guī)方法很難將稠油開采出來,因此熱力開采成為目前開采稠油的主要方法,熱采技術(shù)通過探索改善流體流動性質(zhì)來減少油層內(nèi)部原油的滲流阻力,提高原油滲透能力,開展蒸汽吞吐采油實驗研究,以進行生產(chǎn)規(guī)模的低滲稀油油藏的開發(fā)。
【關(guān)鍵詞】稠油;蒸汽吞吐;常規(guī)采油;低滲高粘
0.前言
最近二十年里,中國的熱力采油技術(shù)逐漸發(fā)展起來,隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,對稠油油藏的高效、快速開發(fā)提出了要求,中國稠油開發(fā)技術(shù)主要經(jīng)歷數(shù)十年的發(fā)展在中高滲透稠油層開發(fā)技術(shù)上已經(jīng)成熟,可是目前對于低滲油田的開發(fā)還是明顯的不足,對于這些低滲低效井主要采取以下工藝:
(1)化學清蠟堵技術(shù),(2)高壓蒸汽熱洗技術(shù),(3)雙層熱循環(huán)空心抽油桿技術(shù),這些工藝措施存在明顯的不足,如投入資金大、降粘效果差等,造成實際生產(chǎn)低效開發(fā)。
1.蒸汽吞吐采油技術(shù)存在的問題
1.1注入壓力問題
蒸汽注入問題,就是指在油藏破裂壓力以下能否達到所希望的注入速度,我國的蒸汽吞吐中,往往是在破裂壓力以上強行注入,這一措施,可能會應(yīng)為注入壓力過高,蒸汽通過高壓誘導的裂縫竄入注入井中,造成極壞的影響,在此同時井筒附近的地層沒有得到有效的加熱,在生產(chǎn)井開始生產(chǎn)時,井底壓力降低,裂縫被壓實,注入的蒸汽發(fā)揮不了作用,造成油井生產(chǎn)周期短,回水率高等。
1.2注汽管柱下入深度問題
在蒸汽吞吐的注入過程中,管柱一般是下到開發(fā)油層的頂部,這就造成當蒸汽流出注入管柱后就會進入套管中,由于套管的橫截面積比較大,在蒸汽進入大的流動截面積后,蒸汽的流速就會降低,造成汽液混合體在流動過程中的快速分離,其結(jié)果是蒸汽中的汽相大部分都被限制在油層的頂部,而液相由于密度比較大會下沉到油層底部,使得油層處于兩相分化的局面,油層上部注入的是汽相,而下部注入的大部分是液相,使得油層兩端的吸熱不均,造成油藏產(chǎn)層的產(chǎn)能降低。
1.3蒸汽干度的問題
采油蒸汽吞吐采油的好與壞,在很大程度上取決于,油藏中注入的總能量,為了將一定蒸汽注入到地下油層中,可以通過以下方法來實現(xiàn),一方面可以用大質(zhì)量的低干度的蒸汽進行蒸汽驅(qū)采油,而另一方面就是用少質(zhì)量的高干度來實現(xiàn),而對于是選擇高干度還是低干度,需要視具體油層特點決定,為了提供注入蒸汽在井下地層中的干度,需要通過一些改進措施對現(xiàn)有的注入設(shè)備或者是輸送設(shè)備進行改進,以便提高注入干度,另一方面 可以提高輸送過程中的輸送效率,就是采用質(zhì)量比較好的隔熱管線和油管,將輸送過程中的熱量損失降到最低,把具有一定干度的蒸汽盡量保持高的干度輸送到井下地層,二 通過對蒸汽生產(chǎn)設(shè)備進行改進,提高蒸汽干度,或者通過使用好的水汽分離器提高輸出蒸汽的干度,而這些措施需要對鍋爐、水汽分離器、隔熱管線、油管進行投資,花費很大,提高值也是有限的。
2.影響低滲油藏蒸汽吞吐采油的因素
2.1儲層導熱性
通過對巖石的熱參數(shù)試驗研究我們得到,油層的導熱系數(shù)比油層上的上覆巖層以及中間的夾層都要大,而油層的熱容量比油層上的上覆巖層和油層中的夾層都要小,這就說明油層在蒸汽吞吐方面有著優(yōu)勢,及油層具有更好的熱傳導性,并且上覆巖層和夾層熱能量損失比較小,這就有利于熱量的保存,油層溫度上升的比較快,,這樣能量損失小需要加熱油層需要注入的能量就會相對減少,,在相同的注入能量下,油層的溫度升高較快,降粘效果較好,所以儲層的導熱性能、以及上覆巖層、夾層的這些性質(zhì)有利于蒸汽吞吐開采。
2.2原油對溫度的敏感性
通過分析,我們得到,原油粘度與溫度有很大聯(lián)系,隨著溫度的變化,粘度有著較大的變化,對于原油普遍存在著當溫度有35攝氏度上升到50攝氏度時,粘度能夠降低20-50倍,可見溫度對于原油的粘度有著重大的影響,所以,原油對溫度的敏感性強與弱,直接影響原油在油層中的流動性的大小,也直接限制著蒸汽吞吐采油技術(shù)的效果。
3.低滲高粘油藏蒸汽采油配套處理技術(shù)
為了提高低滲高粘油層蒸汽吞吐采油的效果,對特殊油層地質(zhì)地區(qū)含有的大量蒙脫石進行處理,由于蒙脫石在高溫、低礦化度下,會出現(xiàn)膨脹的現(xiàn)象,對油層產(chǎn)生傷害,所以對粘土防膨脹劑進行優(yōu)選;另外,蒸汽吞吐采油的效果與蒸汽的干度是分不開的,蒸汽吞吐采油的關(guān)鍵是將高溫高干度蒸汽通過注汽管柱注入井底,通過蒸汽攜帶的熱量降低地層原油的粘度,從而提高原油在地層中的流動能力,能夠快速的進入井筒中,因此,開發(fā)利用隔熱管柱,通過理論論證與效果對比,發(fā)現(xiàn)通過使用隔熱管注的注汽與普通管相比,注入井下管柱的蒸汽干度能夠提高30%以上,熱量損失能夠降低24%以上,因此采油隔熱管技術(shù),減少傳送過程中的熱量損失,采用環(huán)空注氮隔熱,當環(huán)空介質(zhì)為氮氣時,沿程溫度變化不大,井下干度變化和熱量損失也是很小的,因地,在蒸汽吞吐采油過程中,可以采油“環(huán)空注氮氣隔熱”提高井底干度,提高蒸汽吞吐效果。
4.蒸汽吞吐效果
通過研究朝陽溝油田熱采區(qū)朝142-69井蒸汽吞吐及水驅(qū)開發(fā)對比,發(fā)現(xiàn)蒸汽吞吐開采對提高油層的動用情況、增加油井產(chǎn)量有著良好的效果,朝146-70井兩個周期蒸汽吞吐檢測表明,油層的原油粘度明顯降低,油層的原油流動能力大大增強,在蒸汽吞吐采油的過程中使用的高溫隔熱管柱加環(huán)空注氮隔熱技術(shù)達到了預期的效果,在新技術(shù)的應(yīng)用階段,投入與產(chǎn)出比提高了120%以上。
5.結(jié)論
通過對理論的分析,與現(xiàn)場試驗反饋,蒸汽吞吐開發(fā)油層也是有著一定的限制的,一般適合于原油的粘度比較高,愿意逇物性較差的油層;油層的厚度比較大,并且連通性要好,單層厚度要大于4米;對于組合油層應(yīng)有適宜于熱采的有效厚度。
在低滲稀油油藏首次運用蒸汽吞吐技術(shù),其效果與注水井相比效果明顯,這必然會對低滲透油藏稀油區(qū)的開發(fā)產(chǎn)生深遠的影響,通過試驗井的現(xiàn)場證明,對含臘低滲有藏有了增加產(chǎn)量的有效措施,為蒸汽吞吐技術(shù)在低滲透油藏中的應(yīng)用提供了強有力的證據(jù)。
【參考文獻】
[1]劉文章.熱采稠油油藏開發(fā)模式[M].北京:石油工業(yè)出版社,1998.1-8.
[2]王本.朝陽溝油田熱采可行性研究[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2001,(2),75-77.
[3]史連杰.低滲透高粘稀油油藏蒸汽吞吐采油技術(shù)演技[D].大慶石油學院碩士論文,2006.