同心式兩層汽驅(qū)工藝技術(shù)

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1、同心式兩層汽驅(qū)工藝技術(shù) 同心式兩層汽驅(qū)工藝技術(shù) 摘 要：稠油油藏開采進入中后期，為了進一步提高原油采收率，需要進行多種新工藝、新技術(shù)的現(xiàn)場推廣應(yīng)用。為了適應(yīng)新形勢的需求，遼河油田鉆采工藝研究院針對當前開發(fā)中應(yīng)用的蒸汽驅(qū)分層注汽、SAGD等新技術(shù)自主研制了同心汽驅(qū)工藝技術(shù)。該技術(shù)的研制成功為提高油田采收率提供了技術(shù)保障。 關(guān)鍵詞：蒸汽驅(qū) 同心管 分層注汽 一、引言 我們研制了同心式兩層汽驅(qū)工藝技術(shù)，實現(xiàn)了地面可控調(diào)整注汽量，同時不需要投撈作業(yè)，操作簡單且節(jié)約成本，為提高油田采收率提供了技術(shù)保障 二、遼河油田稠油開發(fā)現(xiàn)

2、狀 遼河油田的稠油資源十分豐富，是我國最大的稠油生產(chǎn)基地，年產(chǎn)稠油600多萬噸。注蒸汽開采一直是遼河稠油生產(chǎn)的主體工藝。隨著吞吐輪次的增加，高低滲透層、新老層之間矛盾日漸突出，主要表現(xiàn)在產(chǎn)油量下降、含水上升，油汽比下降幅度較大。1992年針對上述問題進行了分層注汽工藝技術(shù)研究，多年來相繼取得了多項研究成果，在現(xiàn)場應(yīng)用中取得了較好的增產(chǎn)效果。但隨著現(xiàn)場應(yīng)用的進一步擴大，對分層注汽的實施效果提出了更高的要求，同時在現(xiàn)場應(yīng)用過程中逐漸發(fā)現(xiàn)了一些新問題，油井及油藏的現(xiàn)狀也越來越復雜。因此，需要不斷研發(fā)新的工藝技術(shù)，使分層注汽技術(shù)更加完善，實現(xiàn)分層注汽效果的最優(yōu)化。 三、遼河油田蒸汽驅(qū)技

3、術(shù)現(xiàn)狀 蒸汽驅(qū)是稠油油藏開采中后期進一步提高原油采收率的重要手段。對于多層稠油油藏，由于各層物性存在差異，以及初期開采過程中的合注合采，常規(guī)蒸汽驅(qū)的籠統(tǒng)注汽將加劇蒸汽超覆和單層突進，無法使稠油油藏得到均衡動用，成為影響蒸汽驅(qū)開采效果的主要問題。為進一步提高稠油油藏的最終采收率，2004年開展了分層蒸汽驅(qū)工藝技術(shù)的研究，根據(jù)各層段物性特點及動用程度，實現(xiàn)不同層段的分層汽驅(qū)，從而進一步提高層狀油藏的縱向動用程度，提高汽驅(qū)效果和油藏采收率。 分層蒸汽驅(qū)工藝技術(shù)是提高多層稠油油藏的均衡動用程度和蒸汽驅(qū)開采效果的重要手段。 遼河油田利用蒸汽驅(qū)、SAGD、水平井注汽技術(shù)開發(fā)油田剛剛

4、起步，相應(yīng)的地面蒸汽分配系統(tǒng)、井口控制裝置、井下工藝管柱等配套技術(shù)不夠完善，仍有許多實際問題需要研究解決。 四、同心式兩層汽驅(qū)工藝技術(shù) 1.研發(fā)過程 針對原有管柱在新工藝，新技術(shù)應(yīng)用中所存在的問題，我們在同心汽驅(qū)工藝技術(shù)研制過程中，首先進行理論研究計算，其次對管柱結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)選，第三和生產(chǎn)實際相結(jié)合，對配套工具進行了優(yōu)化設(shè)計。使之既能夠滿足新工藝新技術(shù)的特殊要求，又能夠滿足現(xiàn)場常規(guī)作業(yè)要求，做到操作簡單，安全實用。我們在該管柱的研制過程中，還從新工藝新技術(shù)的整體出發(fā)，為了減少重復施工的費用，實現(xiàn)分層注汽，在同心汽驅(qū)工藝管柱應(yīng)用的同時研制了蒸汽驅(qū)同心注汽井口裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)

5、注汽量的地面可控動態(tài)調(diào)整。該方法更適用于儲層條件比較復雜的Ⅱ、Ⅲ類稠油油藏的蒸汽驅(qū)開采，為蒸汽驅(qū)開發(fā)方式提供了更多的應(yīng)用手段。 2.項目概述 該工藝采用的技術(shù)方案是：同心式分層注汽及注汽工藝管柱，它由井口部分、蒸汽分配部分和管柱部分組成。井口部分采用同心管注汽井口，雙管四通的雙流道互不干擾，在井口處不采用任何密封件就使雙流道有效的分割開。蒸汽分配部分主要是由等干度分配裝置構(gòu)成，該裝置能將鍋爐過來蒸汽調(diào)整為兩股蒸汽，分注至井內(nèi)。管柱部分主要由內(nèi)注汽管和外注汽管組成，將現(xiàn)有工具與新研發(fā)的密封工具優(yōu)化組合，配出最適合施工井的管柱組合方案。 該工藝使配汽更加直觀、準確，操作靈活

6、，節(jié)約成本。在操作上，內(nèi)外管雙流道互不干擾，在地面直觀調(diào)節(jié)注氣量。該方法不需要配套投撈技術(shù)，避免了由于隔熱管、油管長期受熱發(fā)生變形，導致投撈遇阻的問題。 3.技術(shù)難點 為使地面調(diào)控更加準確，要求井口四通的設(shè)計合理、巧妙，同時又能保證密封可靠、長效；單閘板閘閥對耐溫耐壓耐腐蝕的要求更加嚴格。我們運用有限元計算方法，對井下工具及井口各部件進行了強度校核。依據(jù)機械理論優(yōu)化井下工具結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)雙流道注汽，并可實現(xiàn)地面時時控制各層注汽量。 我們通過研究計算同心分層注汽技術(shù)關(guān)于井筒的溫度、壓力、干度、受力等重要參數(shù)，這些重要參數(shù)的錄取與計算直接關(guān)系著項目的科學性和完整性，也是技術(shù)

7、完善和升級的可靠基礎(chǔ)及依據(jù)。研究包括井筒內(nèi)導熱規(guī)律研究、管柱內(nèi)外壓力變化規(guī)律研究、井筒溫度壓力變化計算程序開發(fā)研究、同心分層注汽管柱受力分析、井筒內(nèi)壓力溫度分布預測及影響因素研究、井筒結(jié)垢機理的研究等。 4.與同類技術(shù)的比較分析 遼河油田稠油開發(fā)經(jīng)歷了蒸汽吞吐、SAGD、水平井等多種開發(fā)手段，目前隨著可采儲量的逐年遞減，轉(zhuǎn)換開發(fā)方式已經(jīng)是遼河油田增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的可靠途徑之一。2006年，遼河油田在歡采齊40塊進行了蒸汽驅(qū)工業(yè)化試驗，取得了顯著的效果，受到歡迎和好評。但是，針對特殊區(qū)塊也暴露了一些問題。其中一個主要問題就是該技術(shù)受管柱受熱變形和蒸汽結(jié)垢的影響，導致地面調(diào)配注汽量顯得尤其

8、困難。同時，地面投撈也成為該技術(shù)的一個瓶頸問題。 本技術(shù)就是針對以上問題，設(shè)計一種全新的工藝注汽管柱，實現(xiàn)了地面可控動態(tài)調(diào)整注汽量，同時不需要投撈作業(yè)，操作簡單且節(jié)約成本。為提高油田采收率提供了技術(shù)保障。 國外一般在淺層200-300m油層采用平行管注汽。這種注汽方式的缺點是熱損失過大，對于遼河油田的中深層稠油開采沒有借鑒意義。 5. 推廣應(yīng)用空間 隨著蒸汽驅(qū)在稠油開發(fā)中所占比重的增加，同心汽驅(qū)工藝技術(shù)具有技術(shù)新穎、結(jié)構(gòu)獨特、施工簡便、地面可調(diào)等優(yōu)勢，將在蒸汽驅(qū)為遼河油田千萬噸穩(wěn)產(chǎn)計劃中發(fā)揮舉足輕重的作用，為蒸汽驅(qū)的成功應(yīng)用提供技術(shù)保障。該技術(shù)具有廣闊的推廣應(yīng)用空間 五、結(jié)束語 分層汽驅(qū)同心式注汽方法解決了隨時調(diào)整各層注汽量的問題，其配套工具能夠解決層間管柱及內(nèi)外管之間熱補償?shù)膯栴}。該技術(shù)成熟可靠、施工成功率高、現(xiàn)場操作簡單，具有一定的技術(shù)優(yōu)勢。 參考文獻： 【1】張方禮，趙洪巖等. 遼河油田稠油注蒸汽開發(fā)技術(shù)，3-4，108-109 【2】姜偉. 加拿大稠油開發(fā)技術(shù)現(xiàn)狀及我國渤海稠油開發(fā)新技術(shù)應(yīng)用思考[J].中國海上油氣，2006，（2）：123-125