稠油油田水平井環空補水降粘挖潛實踐

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津市，300450） 李 超

渤海渤海P 稠油油田特點是原油粘度大、地飽壓差小，面臨電潛泵舉升難題。

1 油田概況

渤海P 油田構造為一近南北向的斷裂背斜，油田內部斷層較發育，整個構造自北而南分為三個區塊，即北塊、中塊和南塊。含油氣層系發育于新近系的明化鎮組下部和館陶組，主力油層集中分布在館陶組。館陶儲層埋藏淺，物性較好，中高孔、中高滲儲層，總體表現為隨著埋深的增加，儲層物性有變差的趨勢。油田在原始狀態下具有正常的溫度和壓力系統。

該油田地面原油屬于重質油，地面原油密度在0.928～0.983g/cm3之間，具有密度大、粘度高、膠質含量高、凝固點低、含蠟量低以及含硫量低等特點。地層流體變化規律與地面流體規律一致，縱向上總體規律為，地層原油性質隨深度的增加而變好，但是在靠近油水界面附近時流體性質變差，呈現隨深度增加地層原油粘度變大的規律。

2 稠油開采存在的技術難題

由于地下原油是常規稠油，具有粘度大（平均地層原油粘度274mPa.s）、地飽壓差較?。ㄆ骄仫枆翰?.180MPa）、溶解氣油比低（平均氣油比20m3/m3）等特點，造成電泵舉升流體困難。

2.1 電潛泵稠油舉升難題

2.1.1 稠油流動性差，電泵電機冷卻效果差，造成電機燒毀；可以采用耐高溫的電機，但這就大大增加了設備采購成本；

2.1.2 從泵效方面考慮，由于稠油粘度高，這會大大降低電潛泵的泵效，造成井下流體舉升困難甚至舉升不上來的情況。

2.2 稠油舉升技術及存在問題

目前國內外油田現場應用較多的幾種井筒降粘技術包括：電加熱降粘、摻稀油降粘、熱流體循環降粘和化學降粘，以上技術雖然能夠有效降粘提高電泵的舉升效率，但是這些技術需要優化現場流程并且在舉升過程中要持續的消耗能源及物料，且稠油油田普遍產量較低，這就大大增加油井的舉升成本。

3 渤海P油田油井流體降粘舉升摸索

將稠油從井底舉升至井口，是采油專業研究的重點和難點。在南堡35-2油田生產實踐中表明，在不采取井筒降黏措施的情況下，無論采用電潛泵或電潛螺桿泵，油井的檢泵周期和生產時率都難以得到保證，除了與油藏供液能力不足有關外，海上常用機采方式對于高黏度原油的適應性也是一個關鍵的影響因素。渤海P油田原油黏度高于南堡35-2油田，為了降低油井的生產作業成本，提高油井生產時率，輔以合理的降黏方式是很有必要的。

3.1 稠油油井流體影響因素

3.1.1 含水率

油井生產在低含水期，乳狀液的粘度隨含水率的增加而增加，當含水增加到一定值，原油乳化液發生轉相，粘度達到最大值，隨后隨原油含水率的增加，粘度下降，最后趨于平緩，進入高含水后乳狀液的粘度變化平緩。各油樣的原油初始粘度不同，但粘度—含水率曲線形狀相似，如下圖1。

圖1 油井含水率與粘度關系

3.1.2 油井溫度

稠油粘度對溫度的敏感性較強，存在近似的指數關系。稠油屬粘塑性非牛頓流體，在溫度升高到一定值時，稠油可以轉變為擬塑性流體，原油粘度大大降低，這個溫度就是稠油的拐點溫度，低于拐點溫度時，原油粘度隨著溫度的升高降低很快；溫度高于拐點溫度之后，原油粘度基本不變。

圖2 渤海灣某油井稠油粘溫關系曲線

3.1.3 壓力

地層壓力對原油粘度的影響主要是地層飽和壓力，飽和壓力之下，溶解氣越多，稠油粘度越低。

3.2 稠油降粘可行性分析

渤海P 油田地飽壓差小，而且為應對低油價的沖擊，油田普遍提高生產壓差增大產出，很難將油井地層壓力維持在飽和壓力之上。利用油套環空補水的方式可以使電泵吸入口原油含水率上升，同時，由于該油田注水水溫普遍較高（50～60℃），注水和地層原油混合后增大了地層油溫，降低了原油粘度。

3.3 油套環空補水降粘優勢

3.3.1 海上油田注水水量充足；

3.3.2 海上油田油井環空補水流程無需改造，現拿現用，沒有改造成本。

4 渤海P油田油井降粘實施效果

渤海P 油田01H 井是一口稠油井，50℃死油粘度為5 705mPa.s，由于該井原油粘度大、流動性差、井筒輸送困難的問題，自2016.06.12 投產以來生產不穩定，流壓波動大，無法按要求提高生產。

根據該井電泵運行表現及油管內壓力梯度的計算初步判斷該井生產不穩定是由于流體粘度大造成。

2016 年8 月2 日決定對該井環空補水，逐漸增加該井生產含水，經過LOWIS 軟件模擬計算（見圖3）發現該井在含水率40%以下時泵效是下降過程，經分析和取樣發現這此階段該井流體在井下發生乳化，在含水率40%～55%時，泵效系數開始迅速上升，此階段流體發生反向乳化，大于55%后，泵效曲線略微升高，而想讓含水率越高，需要補進環空中的水越多，需要電泵抽出的水越多，耗費功率越大，因此，從能耗和泵效兩方面考慮，控制該井含水率為55%～60%是最合適的。

圖3 LOWIS軟件計算出的泵效和含水率關系曲線

圖4 01H井調整過程（藍色曲線為該井電泵吸入口壓力，黃色曲線為泵出口壓力）

從圖4 可以看出，在調整前該井生產極其不穩定，泵吸入口及出口壓力波動大，這都是電泵舉升困難的表現，由于舉升困難電泵吸入口壓力無法降低，這就導致生產壓差無法升高，油井不能增產；調整后各曲線平穩，泵效得到改善，泵吸入口壓力降低，生產壓差得到提高，從表1 可以看出，該井產油得到大幅度提高。

5 結論

海上稠油油井由于油品物性粘度大，舉升困難而難以舉升至井口，導致油井生產無法順利進行甚至損壞電泵，造成較大的經濟損失，本文著手從稠油影響電潛泵的因素分析，結合電潛泵的特點及海上油田的優勢，提出了對稠油油井環空補水的方法，不僅實現了“0”花費，而且大大增加了油井的產出，保證了電泵的穩定運行，為海上其他稠油油井的生產提供了參考。