水平井動態注汽工藝技術研究

王淑(中油遼河油田公司鉆采工藝研究院， 124010)

水平井動態注汽工藝技術研究

王淑(中油遼河油田公司鉆采工藝研究院， 124010)

本文研究的水平井動態注汽工藝技術旨在實現水平注蒸汽井注汽量的動態調整，提高未動用層或動用不均勻層段的吸汽量，改善水平井稠油開采過程中出現的動用效果差、油層加熱效果不均等問題，從而達到提高水平井稠油采收率的目的。

稠油開采；水平井；兩點動態調整注汽

目前，伴隨著遼河油田水平井開發數量的逐年上升，水平井注汽開采工藝作為水平井稠油熱采的主要開采方式之一，其數量也在快速增加[1]。該技術可解決常規籠統注汽工藝在水平井稠油熱采中存在的水平段局部吸汽量大、各油層加熱溫度不均、水平井段動用不均勻等問題，影響其現場實施效果的關鍵因素是油藏加熱范圍和效率[2]。水平井動態注汽工藝技術針對水平井注汽開采過程中的兩個關鍵影響因素，從動態注汽工藝技術及配套管柱研究和現場應用效果跟蹤兩方面開展了技術研究，研究成果在現場應用方面取得了顯著地實施效果。

1 動態注汽工藝技術及配套管柱研究

1.1 動態注汽工藝配套管柱研發

國內水平井注汽管柱在注汽過程中采取環空補氮氣的方式進行隔熱，其管柱結構有兩種：(1) 4 1/2 ″真空隔熱管(內徑：62mm)+3 1/2″油管；(2) 4 1/2 ″真空隔熱管(內徑：62mm)+3 1/2″真空隔熱管(內徑：50mm)+3 1/2″油管。該管柱在注汽過程中采用單點注汽方式注汽，存在水平井段動用不均的問題。

針對上述問題，研發了動態注汽工藝配套管柱，實現了兩點動態調整注汽的目的。遼河油田主要以中深層稠油油藏為主，故在水平井注汽的時候，不能直接采用國外的兩點動態調整技術[3]。動態注汽工藝技術的注汽管柱在研發過程中采用隔熱油管注汽，使用氮氣對油套環空進行隔熱。該管柱可以對水平井腳跟和腳尖兩點同時注汽，可在井口對腳跟和腳尖兩點配汽量根據吸汽情況進行調整。其結構設計主要由注汽管柱、動態注汽井口、蒸汽分配裝置、三部分組成。

1.1.1 動態注汽工藝管柱

動態注汽工藝管柱在結構設計上采用了內注汽管柱和外注汽管柱結合的模式，其中內注汽管柱由1.9＂無接箍油管+1.9 ＂無接箍篩管兩部分組成，外注汽管柱由內通徑為76mm的4 1/2＂真空隔熱管+ 3 1/2＂油管組成。外注汽管柱中的3 1/2＂油管下入水平井水平段，并連接長度均為9m的兩段篩管，一段對應腳跟，一段對應腳尖，再將1.9 ＂無接箍篩管從3 1/2＂油管內下至腳尖。在整個注汽過程中，外注汽管柱中的3 1/2＂油管對1.9＂無接箍油管起到了保護作用，從而避免了1.9＂無接箍油管脫扣后打撈困難的問題。

1.1.2 動態調整注汽井口裝置研發

動態調整注汽井口裝置作為水平井動態注汽工藝技術中地面控制設備的重要組成部分，其主要功能是注汽過程中，將內管柱和外管柱的流道分開，確保兩股蒸汽一股注入內管柱，一股注入外管柱。

1.1.3 蒸汽分配裝置

蒸汽分配裝置的核心結構是等干度分配裝置，輔助配置旋流器、混相器、等干度分配室、蒸汽流量調節閥、蒸汽計量儀表等裝置，實現數據錄取。該裝置可將鍋爐過來的蒸汽按照注汽需求動態調整為所需注汽配比，然后把蒸汽分為兩股，一股注入內管柱，一股注入外管柱，同時對蒸汽流量、溫度、壓力及干度等數據進行監控和錄取。

1.2 動態注汽工藝技術原理

動態注汽工藝技術是在內通徑為76mm的4 1/2＂真空隔熱管中下入1.9＂無接箍油管，在油管和隔熱管之間形成的小環空和1.9＂無接箍油管分別對水平井段的腳跟和腳尖注汽，在動態調整注汽井口裝置的井口實現注汽量的動態調整。從加熱鍋爐出來的蒸汽經過蒸汽分配裝置將蒸汽分配成兩股，一股注入小環空，對水平井段的腳跟注汽，一股注入1.9＂無接箍油管，對水平井段的腳尖注汽，整個注汽過程采用氮氣隔熱，從而實現了水平井的兩點動態注汽調整配汽量、改善水平井動用不均、局部吸汽量大的目的。

2 水平井動態注汽工藝技術現場應用效果跟蹤

通過對遼河油田水平井動態工藝技術實施的91井次的實施效果進行跟蹤，跟蹤結果表明，該技術在改善水平井稠油注汽開采過程中出現的動用差、吸汽不均等問題方面取得了顯著地效果，平均單井提升產油量960t。

3 結語

(1)動態注汽工藝管柱在管柱結構設計中采用3 1/2＂油管對1.9＂無接箍油管進行保護，解決了油管脫扣后打撈困難的問題。

(2)動態注汽工藝管柱管柱結構設計中采用的1.9＂無接箍篩管采用了變孔徑變密度結構設計，達到了均勻出汽、防止抖動現象的作用。

[1]劉文章.熱采稠油油藏開發模式[M].北京：石油工業出版社，1998.

[2]吳奇，張義堂，任芳祥等.國際稠油開采論文集[M].北京：石油工業出版社，2002:36-44.

[3]王顯榮.水平井均勻注汽工藝技術研究[J].東北石油大學學報,2010.

王淑(1984- )，女，2009年畢業于蘭州理工大學，本科學位，現從事采油工程研究工作。