稠油熱采技術研究

周艷+陳志超+何強強+畢傳輕

摘要自20世紀60年代開采稠油以來，稠油開采技術有了突飛猛進的發展，到目前為止，已形成了以蒸汽吞吐、蒸汽驅、火燒油層等為主要開采方式。通過大量第一手資料，分析，摸索，探討稠油開發。我們大膽提出并采用雙空心桿技術，延長稠油井免修期。

關鍵詞雙空心桿技術；摻水降粘；化學降粘；免修期；稠油開采體系

中圖分類號：TE3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0198-01

1油井概況

文184-60井是2007年部署于文184塊最南部的一口探井，該井只在沙一下鉆遇油層1層2.6米，油層埋深2779.4米。自2007年8月29日下泵開抽投產以來，累產液2845方，累產原油2430噸，綜合含水14.6%。

該井原油地面流動性很差，投產36小時后發生泵卡，無法正常生產。經過對該井原油進行取樣分析，判斷為特稠油。

在5年的生產周期內，因無法有效解決電加熱桿故障率高、井筒降粘效果差等技術難題，日常采油管理難度大，該井先后經歷過一次檢泵，六次檢修電加熱桿，稠油井的開采成為我廠的技術難題。

2雙空心桿技術原理

由于電加熱桿耗能較高（理論功率4.8kW·h/100m，實測生產功率83.5kW·h/1600m）；故障率較高（免修期最短6天）；投入較大（一套電加熱桿及地面配套設備價值30萬元左右）。2010年11月23-26日上修檢修電加熱桿，改變該井配套電加熱桿生產的工藝技術，由井筒配套雙空心桿、地面連續摻入高溫水實現稠油單井開采。

雙空心桿及配套裝置由雙空心桿、燃氣加熱器、循環泵、儲水罐、泄壓閥、光桿四通、軟管等組成。該裝置采用同軸式雙空心抽油桿內循環熱傳導加熱方式，有一個內外相互密封的獨立通道，利用地面燃氣加熱器把熱載體（水）加熱，再經循環泵加壓后（2 MPa左右），以過緩沖和分離氣體后，通過特制四通接頭，注入雙空心抽油桿的內空心通道，熱載體在循環泵的高壓驅動下，克服管壁磨擦，高速（約1.5 m/s）流至雙空心桿的加熱尾端，然后通過環空返至地面熱交換器內再次加熱。

3優化文184-60井管理措施

為準確制定文184-60井管理措施，通過取油樣分析，確定該井摻水溫度及降粘劑濃度。

3.1 摻水溫度的優化

通過統計對以上兩組實驗數據進行分析：

1）在溫度50℃條件下，文184－60井原油粘度顯著降低，溫度50℃以上，降粘效果逐步變差。

2）在加入降粘劑后文184－60井原油粘度大幅度降低，降粘率在90%以上。同時，特稠油的粘溫性發生了很大變化，低溫流動性增強。

3.2 摻水溫度現場實踐

通過對摻水溫度、抽油機電流進行跟蹤，電流曲線和溫度曲線可以看出，該井開抽后抽油機上行電流基本保持在50-60 A之間，下行電流基本保持在20-30 A之間，溫度保持在40-60℃之間。該井在目前溫度下載荷沒有增加的現象，室內試驗的結果得到驗證。

3.3 加熱用氣量現場測算

文184-60井執行每48小時開井8小時的工作制度，每次將供水溫度提升至105℃以上后開抽（需加溫6 h），開井24 h后停機。為準確核實單次開井用氣量，2011年5月26日將兩個高壓儲氣罐放空后，到加氣站加氣20.8 m3（加氣機顯示數據，氣瓶壓力20 Mpa）。13：04在W184-60井現場兩個高壓儲氣罐通過減壓閥向鍋爐供氣實施加熱，同時采用人工澆水方式防止減壓閥結霜出現凍堵，15：50兩個高壓儲氣罐壓力落零，歷時166分鐘。由此折算該井雙空心桿加熱工作用氣量為7.5 m3/h，遠高于廠家提供理論用氣量4.0 m3/h。

實際用氣量遠超過廠家提供理論用氣量的原因分析：

1）該裝置在其它油田使用中配套下井深度1000 m左右，而W184-60井雙空心桿入井1400 m。

2）該裝置在其它油田使用中采用油井伴生氣加熱。

3）該裝置加熱爐火嘴非節能火嘴，加熱效率低。

3.4 供氣方式的改進

由于文184-60井自產氣量不能滿足加熱循環水的要求，需使用CNG氣瓶組對循環水進行加熱，每次開泵循環氣瓶組需供氣近6小時，頻繁送氣以及加熱循環開井工作量大。針對這個問題，崗位工提出在套管閥門處安裝氣嘴，開井前將高壓CNG氣體充入油套環空中先行儲氣，再由套管供氣至鍋爐實施加熱.

3.5 日常管理方式摸索

開井操作規程：

1）對燃氣加熱器各部位檢查一遍，特別是儲水罐是否滿水位。

2）合上總電源，觀察電源指示是否有電，溫度儀是否有溫度指示。

3）合上循環泵“1”和循環泵“2”，檢查壓力表指示是否有壓力，壓力應高于2.0 MPa，低于3.5 MPa（注：壓力視雙空心桿下井深度的不同而不同），進回水管線是否有泄漏現象。

4）點火：打開井口氣管線閥門，開高頻點火開關，使點火器處于放電狀態，打開內火圈氣控制閥門，觀察內圈火是否點著.

5）在確認燃燒器燃燒后關閉高頻點火開關。

6）先把雙空心桿預熱3-5小時，回水溫度高于井內稠油流動溫度后（57℃）開井(根據該井原油流動溫度)。

4培養稠油長壽井文184-60取得的經驗

文184-60井自投用雙空心桿后，通過加強日常采油管理，摸索合理的管井方式，生產狀況平穩，泵況正常。截至2012年8月28日免修期達到620天，累計產油2430噸，日均產油量基本穩定在1.2噸左右，摸索出一些稠油井開采的管理經驗。

1）稠油井綜合運用井筒熱力降粘、化學降粘等技術，可以達到開采條件。

2）因油稠開井啟動電流較大，不能使用低功率的節能電機。W184-60井使用55 kW電機。

2）使用雙空心桿，在油井開井前提前送氣開爐循環加熱預熱約4小時左右，待循環出口溫度高于60℃后開井生產，開井生產時加降粘劑10 kg。

3）由于冬季氣溫低，稠油井從井口到儲罐的出油管線易發生堵塞，因而可采用纏繞電加熱帶，并在開井前4小時提前開電加熱帶預熱的方法，防止管線堵塞。

4）文184-60井是間歇拉油，拉油前使用鍋爐車大罐內循環（底部有循環加熱盤管）溫油，保證該井原油拉卸正常。

參與文獻

[1]石油與天然氣工程.

[2]石油勘探與開發.

[3]國內外稠油開發現狀及趨勢.

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