姚蘭
前言
超稠油井生產過程中高回壓問題比較普遍,高回壓會降低油井產液量,嚴重制約油井正常生產。目前降低回壓普遍采用增加摻液量、電加熱降粘、井口火管爐降粘等舉措,但存在成本高、安全風險高、管理難度大等問題。在綜合分析摻水系統(tǒng)、雙管流程適應性、低產低能井、原油粘度基礎上,2017年以來針對性提出完善摻水系統(tǒng)、優(yōu)化流程布局等對策,現(xiàn)場應用后,取得顯著效果。
1 背景
1.1地質概況
采油作業(yè)五區(qū)主要開發(fā)杜813興隆臺南、杜212興隆臺、杜84興隆臺南等超稠油主力區(qū)塊,構造上位于遼河盆地西部凹陷西斜坡中段,開發(fā)目的層為下第三系沙河街組沙一、二段興隆臺,平均孔隙度為32.4%,滲透率為1664×10μm,50℃地面原油脫氣粘度近10×10mPa·s。2018年作業(yè)區(qū)開井255口,其中超稠油年產油23×10t,占全區(qū)總產量近80%。
1.2高回壓現(xiàn)狀
超稠油井生產過程中,由于在集輸過程中的管線摩阻損失、原油粘度高等原因,高回壓現(xiàn)象普遍。統(tǒng)計2016年數(shù)據顯示,全年開井數(shù)265口,按照廠生產科定性高回壓標準(回壓大于0.5MPa),我區(qū)高回壓井共136口,占總開井數(shù)51.3%。
1.3高回壓危害
1.3.1 摻油比增加
油井回壓升高,易造成管線堵塞不暢通,若要解決此問題,需要大量稀油來解卡疏通管線,影響正常產量的同時,極大地增加了油井開采成本,影響經濟效益。
1.3.2影響地面流程工藝管理
油井回壓升高,易增大管線所承受壓力易造成管線穿孔,長期運行會增大管線破裂而導致環(huán)境污染的風險。2016年發(fā)生4處回油管線泄露均為油井高回壓生產階段。
1.3.3 員工勞動強度增加
油井高回壓造成的跑冒滴漏、材料損耗增大、掃線降壓頻次增多,都無形中增加了員工的工作量。
2 高回壓原因分析
2.1 摻水系統(tǒng)不完善
現(xiàn)場普遍采用地面摻水方式增加進站流量降低油井回壓,但作業(yè)區(qū)摻水系統(tǒng)受壓力低、雜質多及溫度低這些條件限制,不能起到有效降低回壓作用。
2.1.1摻水系統(tǒng)分支多
由于聯(lián)合站摻水經過多級分流后進入作業(yè)區(qū),首發(fā)站的摻水壓力僅0.75MPa,過程壓降0.95MPa。再由首發(fā)站通過兩條支線分流到16個自然站,末端站摻水壓力僅0.4MPa,達不到降低回壓目的。
2.1.2 摻水干線縮徑
由于摻水中含有泥沙、油等大量雜質,因沉淀附著于管線內壁,長期的沉淀作用使摻水管線內徑粗糙、縮徑嚴重,甚至堵塞。由此可見,摻水干線投用時間過長也是導致油井回壓升高的重要原因。
2.1.3 摻水系統(tǒng)溫度低
為我區(qū)提供摻水的聯(lián)合站摻水初始溫度為90℃,因其摻水分支較多且管線長,到達作業(yè)區(qū)時溫度僅為75℃。同時由于我區(qū)單井摻水加熱系統(tǒng)效率差,導致?lián)剿竭_邊遠油井時的溫度僅為40℃,無法滿足油井對摻水的需求。
2.2 雙管流程適應性差
現(xiàn)場單井進站均為雙管流程,這種工藝僅能滿足一種摻液介質,不能同時滿足井筒舉升降粘和地面集輸需求。當油井處于生產末期時,油井含水下降,溫度下降快,原油粘度會逐漸升高,油井生產難度大造成油井高回壓。
2.3 原油粘度高
粘度曲線顯示,原油粘度對溫度非常敏感,隨溫度升高而大幅度降低,并且粘度越高,下降幅度越大。當回油溫度低于70℃時,粘度急劇上升,粘度高導致管線摩阻變大,回壓升高。
3 實施對策
通過以上高回壓產生原因及危害分析,我們提出了完善摻水系統(tǒng)、優(yōu)化流程布局這兩項對策來解決高回壓矛盾。
3.1 完善摻水系統(tǒng)
3.1.1三級增壓提高摻水壓力
為提高作業(yè)區(qū)整體摻水系統(tǒng)壓力,我們對整條摻水支干線進行了多點監(jiān)測。對此我們優(yōu)選了四處增加摻水增壓泵,提高摻水壓力,減緩雜質沉淀,達到降低回壓目的。通過三級增壓措施,我區(qū)初始壓力由0.75MPa上升為1.5MPa,末端站摻水壓力達到1.0MPa,對比實施前增加0.6MPa。
3.1.2提高摻水溫度
在提高摻水系統(tǒng)壓力基礎上,針對邊遠油井摻水溫度損失大的問題,對距離遠平臺安裝水套加熱爐實施摻水集中加熱,提高摻水溫度,然后再分流到單井回站,達到降回壓目的。2017年分別安裝四臺井口水套爐為16口油井實施摻水集中加熱提溫,實施后摻水溫度提升至80℃以上,油井平均回壓降低到0.35MPa。
3.2 優(yōu)化流程布局
3.2.1低產井并線高產井
針對低產低能油井,采取與鄰井回油并線措施,利用高產井液量與溫度攜帶低產能井液量進行回站,從而起到降低回壓。2017年至今,共實施12口井6組管線并線措施,均取得了明顯效果。油井回壓由0.8MPa下降到0.3MPa。
3.2.2建立自動化計量裝置
對于油井井距遠、液量低較為集中油井,采用自動化計量裝置實現(xiàn)多級并線獨自計量模式,該裝置可實現(xiàn)摻液介質集中輸送、回油介質集中進站、單井精確計量優(yōu)點,降低管線摩阻,從而達到降低回壓目的。
3.2.3 實施雙摻流程改造
針對雙管流程不能同時滿足地下?lián)接瓦_到井筒降粘、地面摻水增加流量的目的,在原有雙管流程基礎上,利用鄰井閑置摻液管線或干氣管線進行雙摻流程改造,實現(xiàn)地面摻水地下?lián)接屯瑫r進行,從而滿足井筒舉升降粘和地面集輸需求,降低油井回壓。2017年共實施雙摻工藝流程3組油井,均取得了明顯效果。
4 取得效果及評價
目前,全區(qū)油井回壓均控制在0.5MPa以內,油井生產時率得到提高。
4.1經濟效益
通過完善摻水系統(tǒng)提高摻水壓力,我區(qū)平均摻水壓力與去年同期對比增加0.63MPa。2018年1-9月份摻油量同期對比減少2350t,摻水量減少1005t。通過優(yōu)化流程布局,恢復低產開井11口,實現(xiàn)增油2000t。
4.2社會效益
利用有效措施對高回壓井進行治理,不僅降低了油井的管理難度,減少停井疏通管線、管線泄露等現(xiàn)象,提高了油井有效生產時率,減少了工人的勞動強度。
5.結論及認識
(1)實踐證明,通過完善摻水系統(tǒng)、優(yōu)化流程布局,均可以有效降低液流沿程熱損失、增加液流流量,相對比傳統(tǒng)電加熱、井口火管爐,增加摻液量等降回壓措施,具有低成本、低風險、效果穩(wěn)定等優(yōu)點。
(2)降回壓措施的成功實踐,對同類油藏油井降回壓管理具有借鑒意義。
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