小洼油田蒸汽驅配套技術的應用

于海波，于廣剛

(1.中油遼河油田公司勘探開發研究院，遼寧盤錦 124010;2.中油遼河油田公司鉆采工藝研究院，遼寧盤錦 124010)

小洼油田蒸汽驅配套技術的應用

于海波1，于廣剛2

(1.中油遼河油田公司勘探開發研究院，遼寧盤錦 124010;2.中油遼河油田公司鉆采工藝研究院，遼寧盤錦 124010)

為提高小洼油田蒸汽驅采收率，從注汽技術、采油技術及配套工藝措施等方面開展了大量的試驗研究與攻關，有效提高了生產現場管理水平，采油、注汽技術生產數據的及時性、準確性有了極大的提高，新工藝的實施改善了蒸汽驅的開發效果，汽驅增油使小洼油田遞減降低10%左右，實現了持續穩產。

蒸汽驅;轉換開發模式;配套技術

1 蒸汽驅試驗情況

小洼油田是遼河斷陷盆地典型的特深層普通—特稠油油藏，動用含油面積9.5 km2，動用地質儲量3 224×104t，采用蒸汽吞吐為主、汽驅為輔的方式進行開發［1］。該區塊1990年蒸汽吞吐試采成功，初期采用141 m×200 m正方形井網分東二、東三、沙三三套層系投入開發，1993—1997年，東三、沙三段通過內部加密調整及東三段東部擴邊，井距縮小到100 m，并在沙三主體部位加密到70 m，油田年產油達到60×104t，并穩產6年。1998年油田結束整體加密，產量開始快速遞減，吞吐效果逐漸變差。為提高采收率，從2003年8月開始先后在沙三段油層及東三段油層開展了10個井組蒸汽驅試驗，共動用地質儲量247×104t，占洼38塊儲量的7.6%。

2 配套技術研究與應用

2.1 注汽技術

2.1.1 高溫長效隔熱技術

高溫長效隔熱汽驅管柱是在使用真空隔熱管的前提下，盡可能地減少管柱的熱損失，提高管柱隔熱效果，并極大地延長管柱的使用壽命，從而提高蒸汽驅注入蒸汽的熱效率，解決中深層蒸汽驅井筒隔熱的難題。采用的井下工具主要包括:壓力補償式隔熱型汽驅伸縮管、Y441-152強制解封汽驅封隔器、長效汽驅金屬密封器、隔熱管接箍密封器等。該項技術適用于Ф177.8 mm套管稠油井的中深層和深層蒸汽驅，采用投球或球桿液壓座封上提解封的工作方式，配套工具的下井和提出均通過一次管柱完成。管柱耐溫350℃、耐壓17 MPa，使用壽命可達2～3 a。

小洼油田在沙三段油層及東三段油層實施了10個井組，測試結果表明，1 000 m井深干度達到50%以上，套壓為0 MPa，且汽驅管柱使用壽命超過3a，達到國際領先水平。

2.1.2 注汽自動化技術

1)ECHO5706鍋爐控制技術 應用ECHO5706鍋爐控制技術［2］注汽鍋爐熱效率平均提高3% ～5%，燃料單耗下降2% ～3%，其中稀油單耗56.1 kg/t，天然氣單耗66 m3/kg;每臺鍋爐節電30%，節約成本744.9萬元。

2)汽水分離器自動控制技術 采用高干度汽水分離器后，出口蒸汽干度達到95%以上，沙三段蒸汽驅油汽比由0.1上升到0.11，東三段蒸汽驅油汽比由0.08上升到0.14。

3)脈動吹灰技術 規模應用脈動吹灰技術實現了不用停爐即可完成吹灰全過程，可根據煙溫高低隨時進行吹灰，煙溫降低了100℃左右，時率提高0.5%，鍋爐熱效率提高了2% ～3%，注汽單耗下降1.5 ～2 kg/t。

2.2 采油管理技術

1)自動計量技術 該技術采用稱重式油井計量器。該裝置是一種集分離與計量功能于一身的裝置，能消除油中含氣造成的假體積而帶來的計量誤差［3］。實現了油井遠程自動連續量油和記錄歷史數據等功能，節省了人工勞動強度。

2)自控相變加熱技術 應用自控相變加熱爐使加熱爐始終保持很高的傳熱系數，加熱爐熱效率由原來的77.6%提高到90.3%。根據現場監測結果，相變加熱爐日均節氣200 m3。更換自控相變加熱爐13臺，年節約天然氣94.7×104m3，年節約資金49.2萬元。

3)自控輸油技術 規模實施自控輸油技術后，輸油泵效提高了8.1%，平均日節電35.07 kW·h，平均日節氣50 m3/d，在實現自控輸油的同時監控輸油溫度、壓力、流量、電機電流、電壓等參數，對機泵運行時間和運行狀態進行歷史記錄，有效提高了生產現場管理水平［4］。

4)摻稀油自控技術 實施LZK流量自動控制裝置，把流量計、流量閥及控制器三部分集于一體，實現了摻稀油“五分六清”的精細化管理。

5)采油站視頻監控技術 在采油站、聯合站、注汽站和油井平臺安裝紅外線視頻監控技術，把信號傳輸至值班室計算機上，對站內和井場的生產情況進行實時監控。

2.3 配套工藝技術

為了改善小洼油田開發效果，幾年來先后在中心注汽井和生產井上開展了多功能抽油桿密封器、高溫泵舉升技術、分層配汽技術、人工井壁防砂、大劑量調剖助排等工藝技術的試驗與研究(表1)，累計實施147井次，措施有效率87.7%，實現增油37 724 t，為蒸汽驅開發試驗的實現提供了技術保障。

表1 小洼油田蒸汽驅配套工藝效果統計表

1)多功能抽油桿密封技術 該技術采用的裝置克服了老式密封器的缺陷和不足，是一種密封效果好，更換方便，結構合理、功能齊全的抽油桿密封器。采用二開式密封球做為抽油光桿密封、并選用氟橡膠為原料，具有耐低溫、耐高溫、耐燃、耐老化、耐摩擦、耐油、耐酸堿、耐化學介質等優點，密封效果好、壽命長。并設置二次密封膠塊，當更換密封膠球時，旋緊二次密封膠塊，使其對抽油光桿起密封作用，使更換密封球時在不停抽的情況下進行。同時設置調偏定位結構，在井口存在不同程度偏斜時，調整井口與抽油光桿保持垂直。設置自動防噴結構，在試驗中壓力達0.1 MPa時即可起到自動止噴作用，壓力越高效果越好。

2)耐高溫抽油泵技術 在蒸汽驅生產井組上先后進行了高溫金屬補償抽油泵、高溫攜砂抽油泵和陶瓷泵的試驗，取得了較好的試驗效果。累計施工103井次，措施有效率88.3%，累計增油8 483 t，平均單井液量16.5 m3/d，平均泵效29.6%，與措施前相比提高了6.0%，延長檢泵周期28 d。具體技術特點見表2。

表2 耐高溫抽油泵技術統計表

3)分層注汽技術 分層配注汽管柱是由耐高溫封隔器、配汽閥和隔熱油管組成，按實際需要對各層實施配注。目前分層配汽技術有三種工藝:直井分層配汽、投球選注及側鉆井投球分注，可以滿足不同類型油井的分層配汽需要。適用于油層動用程度差異較大，薄互油層交替分布油井的分注和選注;新補層、補孔油層及新舊油層相互干擾油井的分注和選注;套管變形、錯位及損壞油井的選擇性注汽。結構簡單、成本低廉、施工方便、作業占時短，易于推廣應用。對見效差、供液不足的生產井實施蒸汽吞吐引效，加快建立熱聯通，使蒸汽驅井區的油井全面見效，井組的油層動用更加均勻。蒸汽驅生產井上共進行分層配汽技術試驗5井次，措施有效率100%，增產原油2 219 t，改善了油井的生產效果。

4)高溫人工井壁防砂技術［5］通過壓裂車組將耐高溫樹脂砂由攜砂液攜帶至井底，在高壓作用下，混砂液通過油層套管炮眼擠入地層虧空處，至地層虧空前端與地層接觸后，由于地層的高滲透造成的漏失作用，混砂液中的攜砂液漏失進地層，樹脂砂從混砂液中脫離出來(既端部脫砂)，逐漸堆積形成人工堆砂帶，一直延續到井筒內，在溫度作用下，樹脂砂表面的樹脂先軟化后固化，鉆除井筒內的積砂，在井筒周圍形成具有一定強度及滲透性的人工井壁，起到通油擋砂的作用。抗壓強度6～8 MPa，滲透率40～50 μm2，耐溫350℃，擋砂最小粒徑0.07 mm。樹脂采用高溫固化(120℃)，耐高溫(350℃)。采用端部脫砂法形成從地層深部到井筒的連續擋砂屏障，對細粉砂具有良好的防治效果。適應性強，對井徑大小、井段長短無特殊要求。防砂后井筒恢復原狀，井內無機械雜物，無大修后患。人工井壁滲透率大，不產生堵塞作用。小洼油田東三油層出砂嚴重，在連續注蒸汽后，油層出砂進一步加劇，為保證油井的正常生產，確保蒸汽驅生產井組的采液量，在生產井上采取了高溫人工井壁防砂技術，兩年來共實施6口，措施有效率100%，增油6 292 t。

3 結論

通過小洼油田蒸汽驅配套技術的應用，試驗區生產技術管理向著油田地面技術數字化邁進了堅實的一步，促進了工作效率的提高，增強了現場管理的連續性、及時性、精確性、可靠性，達到了安全、高效、低耗、平穩運行的目的。幾年來先后在中心注汽井和生產井上開展的多項工藝技術的試驗與研究，改善了小洼油田蒸汽驅的試驗效果，形成了蒸汽驅開發配套工藝技術體系，為油田進一步轉換開發模式奠定了堅實的技術基礎。

［1］ 馬強.小洼油田硫化氫產生機理及治理措施［J］.特種油氣藏，2009(12)(增刊):118－120.

［2］ 馬強.自控技術在金馬油田二次開發中的應用［A］//謝文彥.第三屆全國特種油氣藏技術研討會優秀論文集［C］.沈陽:遼寧科學技術出版社，2008.

［3］ 馬強.稱重式油井自控計量器研制與應用［J］.石油礦場機械，2010，39(2):52－54.

［4］ 馬強，李成城.稠油集輸系統能量平衡分析［A］//張慶昌.金馬油田勘探與開發［C］.沈陽:遼寧科學技術出版社，2008.

［5］ 馬強.調堵排一體化技術在小洼油田的研究與應用［J］.石油地質與工程，2009，23(2):116－119.

Application of Supporting Technology of Steam Flooding in Xiaowa Oilfield

YU Hai-bo1，YU Guang-gang2
(1.Research Institute of Exploration and Development，Liaohe Oilfield Company，PetroChina，Panjin 124010，Liaoning，China;2.Research Institute of Drilling and Production Technology，Liaohe Oilfield Company，PetroChina，Panjin 124010，Liaoning，China)

In order to improve Xiaowa oilfield steam flooding recovery，a large number of experiments and research were carried out in terms of steam injection technology，production technology and related technology measures，which effectively improved the production management，production，steam injection technology to produce data timeliness，and accuracy is also improved greatly.The implementation of new technology improved the development effect of steam flooding，and Xiawa oilfield decline is reduced by about 10%，and sustained and stable development was achieved.

steam flooding;transformation of development mode;supporting technology

TE357

B

1008-9446(2012)01-0006-03

2011-10-12

于海波(1979－)，男，滿族，吉林永吉縣人，遼河油田勘探開發研究院工程師，主要從事石油地質工作。