摘 要:論述了氣汽發生器成套裝置的的優勢,并對其應用前景作了充分的分析。隨著氣汽發生器成套裝置的進一步完善,必將推動地區經濟的發展。
關鍵詞:氣汽發生器稠油火箭發動機
中圖分類號:T7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(b)-0083-01
1 引言
氣汽發生器成套裝置是利用液體火箭發動機燃燒室及高效冷卻技術研制的一種稠油熱采注汽設備,主要用途是恢復地層壓力,降低稠油粘度,從而提高最終采收率,并可提高采收率8%~10%。該裝置屬國內首創,并具國際同類產品先進水平,可廣泛用于國內外各油田。其主要指標如下:排汽量(混和物含過熱蒸汽、氮氣、二氧化碳)3t/h,壓力16Mpa,溫度350℃。
我國稠油資源豐富,占已探明儲量的40%。以遼河油田為例,在已探明的20億噸地質儲量中,中質、重質和高凝油占相當大的比重,稠油熱采具有相當大的規模,無論是在儲量、年產量方面都屬國內首位。其次是山東勝利油田,年產量200余萬噸,此外,在河南油田,吉林油田、新疆油田及新探明的西藏油田都具有豐富的稠油資源。用現有的三次采油方法可提高采收率5%左右,利用氣汽發生器成套裝置可提高采收率8%~10%。
對于中質原油而言,由于原油粘度不很大,壓力因素尤其顯得重要,因此選擇由氣汽發生器產生的熱流體作為工作介質,它具有的特點是除具有一定的熱能而外,介質體積非常大,可較快提高地層壓力,并具有彈性,驅替作用強。但由于氣體與原油流度比很大,不可能采取連續性注入方式,因此采用段塞注入方式,在氣汽段塞后注入一個水段塞來實現流度控制,從而使得此種開采方式更合理。分析氣汽發生器及段塞驅工藝,它具有如下優勢。
2 注入體積大,可較快提高地層壓力
一臺氣汽發生器產生的混合汽體積為2.16×104Nm3/d(不計柴油與水的體積),折算成地下狀態(4MPa,70℃)的體積為842m3/d。一臺23噸蒸汽發生器(鍋爐)按滿負荷計算產生的蒸汽在地下狀態下的體積為552 m3/d。可見一臺3噸氣汽發生器產生的混合汽注入地下形成體積是一臺23噸蒸汽發生器(鍋爐)產生汽量形成體積的1.5倍。同時,由于大量氣體的存在,它具有彈性勢能,增加對地層流體的驅動能力。另外,氣汽發生器比鍋爐具有更高的安全穩定性能。
1)氣體在地層內的重力分異作用,擴大波及體積,提高采收率。氣汽混合物主體中的N2和CO2氣體,在地層下仍保持氣體狀態,由于氣體和儲層內原油的比重差,產生重力分異作用,可以擴大氣體波及范圍,挖掘這部分剩余油,從而達到提高采收率的目的。
2)氣汽混合物中CO2的存在改善開采效果。氣汽混合物中CO2的存在具有多種改善開采效果的作用,它可以形成弱酸,改善孔隙結構,與原油混相可以改變流體性質,同時CO2具有洗油作用,因此可以有效的改善開采效果。
3)氣汽發生器成套裝置具有優良的環保性能。氣汽發生器所產生的干氣和濕蒸汽的混合汽全部注入地下,不污染環境,符合國家頒布的生態環境建設規劃要求,具有明顯的環保性能,同時不污染地層,可實現對地層的可持續開采。
4)混合物速度快、壓力高,有效降低熱損,提高地下溫度。熱采中熱損失是注入速度和壓力的函數,因為QF-1氣汽發生器是利用液體火箭發動機高壓高溫燃燒技術,可瞬時產生高速、高溫、高壓混合汽,有效降低熱損失,提高采收率。
5)對于石蠟基原油,氣汽發生器中加入定量的清蠟劑、防蠟劑,可進一步提高采收率,并有效防止結蠟現象(如表1)。
3 結論
氣汽發生器成套裝置是高技術含量、高附加值的產品,系國內首創,是三次采油技術的突破,氣汽發生器把蒸汽和燃燒的煙道氣全部注入進下油層中去,不污染油層不污染地層,可實現地層的可持續開采。另外避免了空氣污染,符合國家生態環境建設規劃要求,具有顯著的社會效益,同時全世界稠油資源豐富(見表1)。同時隨著氣汽發生器成套裝置的進一步發展,可以帶動與其配套的空氣壓縮機、油泵、自動控制及儀表等行業的發展,是朝陽產業,必將推動地區經濟的發展。
參考文獻
[1]萬仁溥.現代完井工程.石油工業出版社.