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摘要:纯梁油区以低渗透稀油油藏为主,零星分布了部分稠油储量,无法规模性热采。针对不同稠油油藏的物性特征以及常规开采时出现的问题,改进出砂油层的防砂工艺技术、应用地层与井筒化学降粘、井筒电加热清防蜡降粘、抽稠泵和螺杆泵举升工艺等,同时配套了降低地面输油阻力的有关工艺,较好地实现了这些零星稠油储量的非注蒸汽开发,达到了提高产量的生产目的。
关键词:零星稠油;非注蒸汽;降粘;抽稠泵
【分类号】:TE357.6
1 纯梁油区稠油、高凝油概况
1.1 地质概况
纯梁油区的稠油主要分布在高青油田高424、高12等区块,平均油藏埋深900-1200米,地面原油相对密度0.87-0.93g/cm2,地面50oC脱气原油粘度200-3000mPa·s。高凝油主要分布在纯化油田的纯26块、纯42块等,平均油藏埋深2500-2700米,地面原油相对密度0.89-0.99g/cm2,地面50oC脱气原油粘度2000-60000mPa·s。原油中以胶质或沥青质含量高为主,有的井胶质和沥青质都较高,个别井含蜡高、凝固点高。
1.2区块储层特点
1.2.1出砂稠油油藏特点
高12、高424块位于高青油田北部,构造为东营凹陷博兴洼陷青城凸起北部斜坡带,石油地质储量712万吨。区块构造复杂,岩性以厚层块状粉细砂岩为主,孔隙度大于30%,声波时差大于295us/m,为较严重出砂油藏,油层的砂粒中值0.09mm,泥质含量4.2-15%,平均原油粘度2500mpa.s以上,油层易出砂,所有油井需先防砂才能投产。油层泥质含量15%左右,遇水极易膨胀,具有强的水敏性,钻井、作业容易造成污染。
1.2.2高凝油油藏特点
有效厚度薄、地层物性差;存在速敏水敏;高凝高稠。
2 生产中存在的主要问题
对于以上稠油和高凝油,初期投产时由于对地层、原油物性等认识不足,大部分油井都采用直接下泵投产。原油从油层进入井筒流速慢,进入泵筒更加困难,造成产量低、不出液、回压高、砂卡、频繁检泵,初期开采效果差。
2.1高凝油油藏生产中存在的问题
一是高凝油油藏初期油井生产中动液面低。原油高凝高粘,大部分凝固点450C左右,井下700-800米开始凝固,液面回升速度慢。二是光杆上行负荷大,下行滞后,抽油机运行不平稳。三是泵效低、產量低。高凝高粘原油进入泵筒流速慢,固定凡尔关闭不严。四是地面加热炉不能保证高凝高粘原油正常输送。
2.2稠油出砂油藏生产中存在的问题
现有的防砂技术不适合稠油井开采。金属棉滤砂管、绕丝管循环充填防砂,容易导致地层污染,防砂管堵塞。
3 冷采配套工艺技术应用
针对上述问题,我们从射孔、油层改造、油层保护等措施入手,加强举升系统技术及地面运输技术配套,保证了稠油、高凝油井的正常开采,取得了较好的增油效果。
3.1加强稠油出砂油藏射孔优化
稠油油藏及稠油出砂油藏在常规射孔上要求中孔径、高孔密、高深度、
泄油面积大,不重复射孔,同时,也要有利于压裂、防砂。通过优化选择,确定了相应的射孔参数:127枪、127弹、16孔/米。
3.2改进防砂工艺技术
防砂工艺技术是保证稠油出砂油井高效开发的关键。新井投产,首先采用了负压返排工艺,解除井筒近井地带堵塞,再用活性柴油作为有机降粘剂对油层进行降粘处理,保障油流顺畅,然后进行高压一次充填防砂,提高了稠油出砂井投产效果。
3.3实施化学降粘技术
在使用降粘剂前,取油井油样进行降粘分析,实验条件:恒温50oC,降粘剂浓度1%,药剂溶液:油=3:7。不同油层,不同油井对降粘剂的适应性差异很大, 综合多口井的油样降粘分析:活性柴油、SG-ZY、HJN-06具有降粘效果好,乳状液稳定,防止粘土膨胀,适应性较强的特点。但是,用活性柴油作降粘剂成本较高,措施井主要采用SG-ZY、HJN-06降粘剂分别做为高青、纯化油区降粘的主要药剂。
3.4多种举升技术应用
3.4.1串联式抽稠泵举升工艺:
串联式抽稠泵运用浸入式进油原理,并同液力反馈原理结合起来,解决了稠油井生产光杆下行阻力大的难题。适用于粘度2000-4000mPa.s的常规稠油井、蒸汽吞吐井抽油生产,含砂小于0.1%,含气少的稠油井。在该区块应用累计22井次,增加产能7682吨。
3.4.2螺杆泵举升工艺:
由于受到地层供液的限制,螺杆泵最大下深为1500m,该工艺主要在稠油出砂井上应用。
3.4.3扁电缆油管加热防蜡技术。
扁电缆捆扎在油管外壁,电缆表面温度达60℃,油套环空产生的温度场通过管壁将能量传递给管内,使井口出油温度由原来的20℃提高到30℃以上,原油温度升高,增加了对蜡的溶解能力;同时油井环空温度高于管内原油温度,产生逆温差,从而起到防蜡降粘作用。
3.4.4空心电热杆工艺技术:
在应用过程中,合理计算井筒温度,确定电加热电缆的下入深度,配套适合稠油的抽稠泵、螺杆泵等井下泵,解决了稠油井筒举升的难题。至2005年累计应用20井次,累计生产原油36786吨,见到了良好的效果。
4 提高地面运输效率的配套技术
4.1化学热水洗井工艺
洗井液必须达到三项重要技术指标:一是洗井液在锅炉出口温度应达到100℃以上,甚至更高温度;二是添加剂能显著提高水的洗油能力和降低水的表面张力;三是添加剂具有较高的发泡率和耐温性,降低液柱压力,避免由于油井深及油层压力低,洗井液倒灌入油层时油层造成损害。
4.2空心杆掺水工艺
在原油凝固点以下,800-1000米以上用空心杆代替抽油杆,于实心杆连接处接一单流阀,光杆上部接一空心杆三通,连接供水管线。通过地面供水,将空心杆下部单流阀打开,随稠油一起被举升到地面流程,保障原油运输。
5 工艺配套应用效果
现场通过对稠油井进行油层防砂、降粘处理,加强井筒举升技术配套,降低流程回压运输,保障了纯梁油区稠油井的正常生产,有效提高了单井生产效率。2000年以来在纯26块、高424块等井上应用,取得了较好的效果,累计增油4.15万吨。
6 结论
(1)纯梁油区低渗透高凝油藏,应用油层降粘、井筒电加热降粘等技术,能保证油井正常生产,提高了单井生产效率。
(2)高青出砂稠油油藏,通过优化射孔参数、负压排液、对地层进行有机降粘预处理保护等,增大油流通道,解除了钻井污染,降低了原油粘度,防止了粘土膨胀;高压充填防砂技术的实施,有效阻挡了地层砂被大量携出。多项技术的配套应用,已成为该区块地层前期处理的主导工艺。
(3)抽稠泵、螺杆泵、空心电热杆加热配套技术的应用,能够保证稠油、高凝油顺利举升到地面。
(4)多项技术的选择应用,形成了适合于纯梁油区稠油井特点的以降粘、井筒举升为主,地面运输为副,压裂、注水、防砂为强化改造手段的稠油非注汽采油配套工艺。
参考文献:
1 万仁溥,罗英俊主编.采油技术手册.北京:石油工业出版社,1993
2 杨树栋,李权修,韩修廷编著。采油工程。东营:石油大学出版社,2001
关键词:零星稠油;非注蒸汽;降粘;抽稠泵
【分类号】:TE357.6
1 纯梁油区稠油、高凝油概况
1.1 地质概况
纯梁油区的稠油主要分布在高青油田高424、高12等区块,平均油藏埋深900-1200米,地面原油相对密度0.87-0.93g/cm2,地面50oC脱气原油粘度200-3000mPa·s。高凝油主要分布在纯化油田的纯26块、纯42块等,平均油藏埋深2500-2700米,地面原油相对密度0.89-0.99g/cm2,地面50oC脱气原油粘度2000-60000mPa·s。原油中以胶质或沥青质含量高为主,有的井胶质和沥青质都较高,个别井含蜡高、凝固点高。
1.2区块储层特点
1.2.1出砂稠油油藏特点
高12、高424块位于高青油田北部,构造为东营凹陷博兴洼陷青城凸起北部斜坡带,石油地质储量712万吨。区块构造复杂,岩性以厚层块状粉细砂岩为主,孔隙度大于30%,声波时差大于295us/m,为较严重出砂油藏,油层的砂粒中值0.09mm,泥质含量4.2-15%,平均原油粘度2500mpa.s以上,油层易出砂,所有油井需先防砂才能投产。油层泥质含量15%左右,遇水极易膨胀,具有强的水敏性,钻井、作业容易造成污染。
1.2.2高凝油油藏特点
有效厚度薄、地层物性差;存在速敏水敏;高凝高稠。
2 生产中存在的主要问题
对于以上稠油和高凝油,初期投产时由于对地层、原油物性等认识不足,大部分油井都采用直接下泵投产。原油从油层进入井筒流速慢,进入泵筒更加困难,造成产量低、不出液、回压高、砂卡、频繁检泵,初期开采效果差。
2.1高凝油油藏生产中存在的问题
一是高凝油油藏初期油井生产中动液面低。原油高凝高粘,大部分凝固点450C左右,井下700-800米开始凝固,液面回升速度慢。二是光杆上行负荷大,下行滞后,抽油机运行不平稳。三是泵效低、產量低。高凝高粘原油进入泵筒流速慢,固定凡尔关闭不严。四是地面加热炉不能保证高凝高粘原油正常输送。
2.2稠油出砂油藏生产中存在的问题
现有的防砂技术不适合稠油井开采。金属棉滤砂管、绕丝管循环充填防砂,容易导致地层污染,防砂管堵塞。
3 冷采配套工艺技术应用
针对上述问题,我们从射孔、油层改造、油层保护等措施入手,加强举升系统技术及地面运输技术配套,保证了稠油、高凝油井的正常开采,取得了较好的增油效果。
3.1加强稠油出砂油藏射孔优化
稠油油藏及稠油出砂油藏在常规射孔上要求中孔径、高孔密、高深度、
泄油面积大,不重复射孔,同时,也要有利于压裂、防砂。通过优化选择,确定了相应的射孔参数:127枪、127弹、16孔/米。
3.2改进防砂工艺技术
防砂工艺技术是保证稠油出砂油井高效开发的关键。新井投产,首先采用了负压返排工艺,解除井筒近井地带堵塞,再用活性柴油作为有机降粘剂对油层进行降粘处理,保障油流顺畅,然后进行高压一次充填防砂,提高了稠油出砂井投产效果。
3.3实施化学降粘技术
在使用降粘剂前,取油井油样进行降粘分析,实验条件:恒温50oC,降粘剂浓度1%,药剂溶液:油=3:7。不同油层,不同油井对降粘剂的适应性差异很大, 综合多口井的油样降粘分析:活性柴油、SG-ZY、HJN-06具有降粘效果好,乳状液稳定,防止粘土膨胀,适应性较强的特点。但是,用活性柴油作降粘剂成本较高,措施井主要采用SG-ZY、HJN-06降粘剂分别做为高青、纯化油区降粘的主要药剂。
3.4多种举升技术应用
3.4.1串联式抽稠泵举升工艺:
串联式抽稠泵运用浸入式进油原理,并同液力反馈原理结合起来,解决了稠油井生产光杆下行阻力大的难题。适用于粘度2000-4000mPa.s的常规稠油井、蒸汽吞吐井抽油生产,含砂小于0.1%,含气少的稠油井。在该区块应用累计22井次,增加产能7682吨。
3.4.2螺杆泵举升工艺:
由于受到地层供液的限制,螺杆泵最大下深为1500m,该工艺主要在稠油出砂井上应用。
3.4.3扁电缆油管加热防蜡技术。
扁电缆捆扎在油管外壁,电缆表面温度达60℃,油套环空产生的温度场通过管壁将能量传递给管内,使井口出油温度由原来的20℃提高到30℃以上,原油温度升高,增加了对蜡的溶解能力;同时油井环空温度高于管内原油温度,产生逆温差,从而起到防蜡降粘作用。
3.4.4空心电热杆工艺技术:
在应用过程中,合理计算井筒温度,确定电加热电缆的下入深度,配套适合稠油的抽稠泵、螺杆泵等井下泵,解决了稠油井筒举升的难题。至2005年累计应用20井次,累计生产原油36786吨,见到了良好的效果。
4 提高地面运输效率的配套技术
4.1化学热水洗井工艺
洗井液必须达到三项重要技术指标:一是洗井液在锅炉出口温度应达到100℃以上,甚至更高温度;二是添加剂能显著提高水的洗油能力和降低水的表面张力;三是添加剂具有较高的发泡率和耐温性,降低液柱压力,避免由于油井深及油层压力低,洗井液倒灌入油层时油层造成损害。
4.2空心杆掺水工艺
在原油凝固点以下,800-1000米以上用空心杆代替抽油杆,于实心杆连接处接一单流阀,光杆上部接一空心杆三通,连接供水管线。通过地面供水,将空心杆下部单流阀打开,随稠油一起被举升到地面流程,保障原油运输。
5 工艺配套应用效果
现场通过对稠油井进行油层防砂、降粘处理,加强井筒举升技术配套,降低流程回压运输,保障了纯梁油区稠油井的正常生产,有效提高了单井生产效率。2000年以来在纯26块、高424块等井上应用,取得了较好的效果,累计增油4.15万吨。
6 结论
(1)纯梁油区低渗透高凝油藏,应用油层降粘、井筒电加热降粘等技术,能保证油井正常生产,提高了单井生产效率。
(2)高青出砂稠油油藏,通过优化射孔参数、负压排液、对地层进行有机降粘预处理保护等,增大油流通道,解除了钻井污染,降低了原油粘度,防止了粘土膨胀;高压充填防砂技术的实施,有效阻挡了地层砂被大量携出。多项技术的配套应用,已成为该区块地层前期处理的主导工艺。
(3)抽稠泵、螺杆泵、空心电热杆加热配套技术的应用,能够保证稠油、高凝油顺利举升到地面。
(4)多项技术的选择应用,形成了适合于纯梁油区稠油井特点的以降粘、井筒举升为主,地面运输为副,压裂、注水、防砂为强化改造手段的稠油非注汽采油配套工艺。
参考文献:
1 万仁溥,罗英俊主编.采油技术手册.北京:石油工业出版社,1993
2 杨树栋,李权修,韩修廷编著。采油工程。东营:石油大学出版社,2001