氮气隔热油管注汽技术在陈庄油田的应用

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氮气气举采油技术应用探讨

氮气气举采油技术应用探讨

氮气气举采油技术应用探讨

摘要:当今社会,经济发展水平已经处于较高水平,以此为基础,各国综合国力不断提升,与此同时,科技成为各国实力角逐的关键所在,逐渐成为国际热点话题,渗透到多种发展领域。石油开采作为一个国家的领导行业,是社会发展的经济命脉。氮气气举凭借其自身先进的技术支撑,在石油开采的过程中发挥着不可取代的作用,日益成为解决石油开采问题的关键所在。

关键词:氮气气举采油技术应用探讨

众所周知,石油开采过程并不简单,且石油深埋于地表下,想要成功开采并非易事,若开采方式不当,就会浪费石油资源,在自然资源逐渐趋于紧张的当今时代,这显然是不利的。石油开采深度的不确定性,石油出油速度比较慢,使得开采过程需要考虑的外界影响因素有很多,而氮气气举使能够有效将气体压入气筒,促进石油出油率,是提高石油开采效率的技术保障,鉴此,提升氮气气举技术成为当前亟待解决的问题。

一、氮气气举采油技术概述

1.氮气气举采油技术的工作原理

通常情况下,因为石油的重量而导致石油较难喷出井面,而氮气气举就是将氮气与石油相混合,进而减轻石油重量,在压力的作用下,使石油较为容易地喷出井筒。制氮设备的工作原理主要有两部分构成:整机工作原理和膜分离制氮工作原理。其一,整机工作原理中的制氮装置是由两大系统组成,即:制氮系统和注氮系统。制氮系统是运用空气压缩机,对空气率先进行处理,分离出氮气,随后,在氮气发生系统的作用下,产生石油开采所需要的氮气。而注氮系统就是对氮气进行增压,在泡沫发生器的作用下,使氮气的纯度可随时调节,保证石油的输出效率。其二,膜分离制氮工作原理,此过程采用极薄的中空膜,将空气中的氮气直接分离,该种分离氮气的方式可以达到氮气纯化的程度,并可用于车载,在石油开采现场投入使用,将氮气保持在95%左右,是最为标准的,借此方式,可以有效是保证石油开采的质量。

膜制氮技术及在油田的应用

膜制氮技术及在油田的应用

膜制氮技术及在油田的应用

西梅卡亚洲气体系统成都有限公司

销售总监 汪治平

1

前言

工业化革命以来, 氧、氮的供应一直依赖于深冷空分技术,该技术耗电量大,启停不方便,生产成本高,生产建设周期长而且设备固定不能移动。经过各国的科研人员不懈的努力在20世纪后期,常温气体分离技术(膜分离和变压吸附)有了长足发展,其中膜分离技术由于其技术更先进, 特别为油田行业带来了全新的氮气应用。目前在油气行业膜分离制氮的应用包含:1)气体钻井;2)石油三采;3)油/气管道吹扫。

膜在大自然中,特别是在生物体内的存在是广为人知的,早在1748年人类就发现了渗透现象---水会自发的扩散穿过猪膀胱而进入到酒精中。膜分离制气技术真正在工业上开始应用开始于20世纪70年代,得于化学工业的发展,新材料的不断涌现。1979年Monsanto 开发了用于H2/CO2气体分离的膜, 紧接着, 美国陶氏(Dow )化学公司经过多年的专心致力与氮气膜的研究,开发出高分子材料的中空纤维均质氮气膜(Generon 膜);在90年代美国捷能(Generon )公司研发出高压(2.4MPa ),高纯度(≥99.5%),高分离效率(57%)的氮气膜;引领了氮气膜技术的发展,迎来了膜分离技术的黄金发展期。

目前, 制氮膜技术主要掌扼在美国人手中, 其品牌为: 捷能(Generon )、普里森(Prism )、麦道(Medal ); 其它还有日本的羽布(Ube ); 荷兰的(Parker )。

2 膜分离原理

膜分离的核心是利用了空气中不同组分在高分子材料上的扩散系数的大小不同而到达气体分离的物理过程.其分离原理如下图所示.

油田注汽井氮气隔热技术的研究与应用

油田注汽井氮气隔热技术的研究与应用
2 1 氮气 隔 热井筒 传热 物理 模拟 流程 .
整 个 实 验 装 置 分 为 6个 部 分 : 量 注 入 系 热 统 、 简模 型 系统 、 氮 系统 、 拟地 温系统 、 井 注 模 数 据采集 及处 理系统 和 其 它辅 助 系统 。其 中 , 热 量注入 系 统包 括 高温 计 量 泵 和 蒸 汽 发 生 器 , 模
按要求 下 入 生产 管 柱 , 按 注 汽井 口与制 氮 注 连
氮装置及注汽锅炉地面管线。首先启动制氮注氮装 置通 过环 空注 入 氮气 , 行 稳定 后 通 过 油 管 注 入蒸 运 汽 , 方案 设 计要 求 达 到 注 入 指 标 , 成 注 入 量 后 , 按 完
先 停蒸 汽 注入 , 3~5 h后 停 氮 气 注 入 。焖 井 3—5 , 2
开发现状开发 出的一种技术 。该技 术 是利 用氮气 导热 系数 低及 压力 降低 后体 积迅 速膨 胀 的特点 , 到 隔热 的 目 达
的。通过模 拟不同注汽条件 , 证明氮气隔热技术 的科 学性 和实 用性 。根 据现场 应用 效果分 析 , 该技术 可 以保持地
层能量 , 节省作业 费用及蒸汽注入量 , 提高原油产量 。 关键 词 : 注氮气 ; 隔热技术 ;蒸汽吞吐 ; 油开采 稠
— —
匕 ==
缩 管
隔器
叭 口
管 , 内注 入蒸 汽 , 氮 注氮装 置 通过 油套 管环 形 空 管 制 间连续 向地 层 注 入 氮 气 , 井 眼 内起 到 隔 热 作 用 。 在 注入 到地层 后 , 由于注入 相 当大 体积 的氮 气 , 局部 提 高地 层压力 。这样 , 项 技 术 在 向地 层 注 入 热 量 的 此 同时补充 了压力 , 因而可 以较 大 幅度 提高 油井 产能 ,

陈家庄薄层稠油油藏提高采收率配套工艺推广应用

陈家庄薄层稠油油藏提高采收率配套工艺推广应用

( 1 ) 对 直 斜 井 热 采防 砂 工 艺模 式 进 行 了补 充 、完 善 。针 对
陈南薄层稠油油藏特点,形成了以封隔高压一次充填为主 ,预充 填+ 高低压充填 、逆向充填 、二次补砂技术 ,先注汽后防砂等 多
种 工 艺 为辅 的机 械 防 砂方 式 ,适 应不 同条件 油 井 的防 砂需 求 ,有
低 、递 减 快 的状 况 ,通过 开展 热 采 防砂 技 术 的 改进 、注 汽工 艺的优 化 , C O, 辅助 热 采 、水 平 井 双 管注 汽试 验 ,形成 了适 合 陈 庄 薄层 稠 油提 高采 收 率 的开 发 配 套技 术 应 用模 式 ,为稠 油规 模 继 续扩 大 作好 了充 分 的技 术储 备 ,对 今后 同类 型 油藏 开 发
点不 同排 量 的控 制 ,另 外在 内管 和 外管 分 流前 通过 旋 流器 及 混相
( 1 )注汽管柱 的优化 :①隔热技 术 :采用高真空隔热 油 管 ,每根隔热油管接箍处加装密封圈及隔热衬套 ,丝扣抹高温密 封脂。可以降低井筒热损失 ,提高井底蒸汽干度 。②防铁锈落井 装置 :针对隔热管使用频次高 ,日益老化结垢严重 ,铁锈容易落 井造成注汽管柱的堵塞 ,为此在热采注汽管柱增设了防铁锈落井
多轮次吞吐 ,地层亏空大 ,油汽比偏低的超稠油井。
1 . 4 开展 水 平 井双 管注 汽试 验
针对陈庄薄层稠油油藏水平井 ,受油层非均质及周边 采出

氮气段塞热处理技术在新庄油田的应用效果评价

氮气段塞热处理技术在新庄油田的应用效果评价
氮气段塞热处理是氮气助排技术的改进和提高,在注入蒸汽前先 注一段氮气段塞,由于注入相当大体积的氮气,使地层压力得到提 高,并使水锥被迫沿地层向构造或油层下部运移,使水锥消失,降低 了油水界面。然后再按设计注入少量高干度蒸汽。
在完成氮气和蒸汽注入后,焖井1 ̄2天,然后放喷生产,停喷后 转抽生产。截止到2011年10月底,新庄完成氮气段塞热处理71井次。 措施前日产油51.2吨,措施后日产油224.6吨,平均单井增产2.45吨, 措施效果明显(见表2)。
(4)提高剖面动用程度。高渗透带阻力小,氮气会优先进入, 占据孔隙的大部分空间,迫使后续蒸汽更多地进入含油饱和度高的低 渗透地层,从而提高剖面动用程度。
(5)减少蒸汽热损失。氮气的导热系数低,氮气进入地层后可 以减少蒸汽热量传入上下围岩,减少热量损失。又由于氮气具有粘滞 性,高压条件下与水或其他物质作用,会产生一定数量的泡沫,并作 为热载体缓慢扫过油层,使热能得到充分利用,提高油井产液量。
1.2 油田开发现状 2011年年底,新庄油田共有吞吐井451口,累计吞吐4061井次,
平均单井吞吐9.0周期。六周期以上井数达339口,占总吞吐井数的 75.2%,其中10周期以上的吞吐井216口,占总吞吐井数的47.9%。 1.3 吞吐开发面临的问题
(1)边水影响井多,治理难度大。2011年以来受边水影响,含 水上升井共85口。与2010年12月份相比:日产油由183.9t下降到目前 日产油143.2t,下降了40.7t。综合含水由84.2%上升到97.6%。

采油初级工理论知识考试题及答案

采油初级工理论知识考试题及答案

采油初级工理论知识考试题

一、单选题

1常规式偏心配水器管柱具有()功能,可多级高压分注。[单选题]*

A)反洗井√

B)解封

C)验封

D)免投捞

2 .组合式细分配水管柱适用于2~4层细分注水,最小卡距为(1[单选题]*

A)0.2m

B)1.

C)2.0m√

D)2.2m

3 .分层采油工艺是利用井下工艺管柱将目的层分开,在各分开的层段应用()控制生产压差,从而实现分层采油。[单选题]*

A)配产器√

B)配水器

C)封隔器

D)节流器

4 .为实现分层开采的目的,需应用()彳络目的油层分开。[单选题]*

A)封隔器√

B)封井器

C)堵塞器

D)配产(配水)器

5 .分层采油工艺管柱主要由封隔器、()和连接油管组成。[单选题]*

A)配产器√

B)配水器

C)泄油器

D)堵塞器

6 .分层采油工艺管柱包括()配产管柱和偏心配产管柱。[单选题]*

A)抽油机

B)潜油电泵

C)螺杆泵

D洞心√

7 .分层注水能够提高()油层的动用程度,控制高含水层产水量,增加低含水层产量。[单选题]* A)好

B)差

C)主力

D)各个√

8 .分层注水是对注水井的各个注水层位进行()注水。[单选题]*

A)加强

B)适当

C)分段√

D)统

9 .分层注水工艺是在各分开的注水层段应用()控制注水压差。[单选题]*

A)配产器

B)配水器√

C)封隔器

D)节流器

10 .偏心式分层注水管柱由偏心配水器工作筒、(\压缩式封隔器、球座组成工作筒主体中心的通道作为投捞工具测试工具的通道。[单选题]*

A)堵塞器√

B)节流器

C)泄油器

D)水嘴

11 .电动潜油泵井欠载保护电流一般为正常工作电流的(1[单选题]*

注氮气提高稠油油藏开发效果的应用研究

注氮气提高稠油油藏开发效果的应用研究
200000m。

相 当于6 0 。 h 气 车 连续 注体 积 0m/氮
套管损坏、 地层及地面污染 , 地层油水界面上移 , 地 层压力下降等矛盾 日益突 出, 严重影 响了区块 的整
体开发效果。为此 , 提出注 N 提高曙光稠油油藏开 : 发效果工艺技术 , 该技术包括 以下三 个方面 : 、 : A N 隔热助排工艺技术 ; 、 B 氮气压水锥工艺 ; 、 一水 C气
1 能充分利用稠油井蒸气吞 吐后 , ) 地层处于高 温状态的有利条件 , 与一次泵配套 , 不动管柱直接转 抽, 并且可以实现反复多次的注汽——转抽。同时 由于 N 的助排作用 , 节省 了蒸气的注入量 ;
即按上述参数由环空注氮气 , 油管同时注蒸气 , 直至蒸气注完。注气过程中随时监测各项参数。 13 氮气蒸气混合吞 吐应用效果分析 : . 保 护 套 管 , 少 热 损 失 。 : 导 热 系 数 减 N的 002 W/ K, .28 m・ 具有很强 的绝热性 , 故在稠油热采 中, 油管注蒸气 , 套管注 N , 注人蒸气热量损失很 使 小; 另外 , 该工艺还会大大改善套 管的力学性能 , 保 护套管 , 延长其使用 寿命 。我们用红外线测温仪分
进行 设计 , 设计 基 本 注人 参数 为 :
注入 压 力 :0 a 1 MP ;
注入 温 度 : 气 30C以上 ; 蒸 0o 以上 氮气 2 ℃ ; 0

氮气抑水增油技术应用分析

氮气抑水增油技术应用分析

氮气抑水增油技术应用分析

氮气抑水增油技术是一种新型的油田开发技术,它是利用氮气将水分离出来,从而减

少油田水输送压力,提高采油效率的一种技术。本文将通过对氮气抑水增油技术的应用分析,探讨其在油田开发中的作用和前景。

一、氮气抑水增油技术的原理

氮气抑水增油技术是一种利用氮气降低油井水驱动压力的技术,其原理主要包括以下

几个方面:

1. 氮气注入增压,减少水驱动压力

通过向油井中注入氮气,可以增加油层压力,抑制水驱动,从而减少水淹油层的影响,提高油井的产量。

2. 氮气与水的分离

氮气具有较高的相对溶解度系数,可以与水形成氮气弥散体系,从而将水与油分离开来,减少油水混合物的黏度,提高油田开采效率。

3. 氮气降低油藏相渗透系数

氮气与油层中的水发生相互作用,降低了油水之间的相渗透系数,使油井的有效渗透

率提高,增加了采油效率。

二、氮气抑水增油技术的应用分析

1. 针对高含水油田,提高采油效率

在高含水油田中,由于油层中含水量大,提高采油效率是一个难题。采用氮气抑水增

油技术可以将水与油分离开来,减少水驱动压力,提高采油效率,增加油井产量。

2. 降低采油成本,提高经济效益

传统的水驱油田开发中,需要大量的水力压裂等工艺,成本较高。而采用氮气抑水增

油技术可以减少对水驱技术的依赖,降低采油成本,提高经济效益。

3. 探索新的油田开发模式

氮气抑水增油技术不仅可以应用于传统的油田开发中,还可以用于非常规油气资源的

开发,如页岩气、致密气等。通过氮气抑水增油技术的应用,可以探索新的油田开发模式,提高非常规油气资源的开发效率。

氮气抑水增油技术应用分析

氮气抑水增油技术应用分析

氮气抑水增油技术应用分析

氮气抑水增油技术是一种先进的石油生产技术,通过注入氮气来控制油井产水量,同时增加油井的产油量。该技术在国内外广泛应用,已经成为不可或缺的一部分,对我国石油产业的发展起到了积极的推动作用。

1. 海深油气勘探

2. 油藏改进开发

在常规油气藏生产中,已经通过常规方法开采出了大部分可以采取的油气资源,想要继续提高生产效率需要采用一些新型开采技术,氮气抑水增油技术就是其中一种。该技术可以用于提高低渗透油藏的采收率,同时控制油井的产水量。

3. 油井扩建

氮气抑水增油技术可以应用在油井扩建的过程中。对于已经建成的油井,如果想要继续提高设计规模,就需要采用氮气抑水增油技术来保证油井产油稳定,同时避免出现水淹井的情况。

1. 控制油井产水量

氮气抑水增油技术最大的优点是可以有效地控制油井产水量。在常规油气开采中,多数井产水量都在采油总流量的50%以上,这对于油井的生产调配和稳定生产都造成了很大的障碍。而采用氮气抑水增油技术后,可以有效地降低油井产水量,增加油井产油量,从而提高油井的生产效率。

2. 保证油井长期稳定生产

3. 降低开采成本

氮气抑水增油技术可以有效地降低油井开采成本。在常规油气开采中,水的排放和处理都需要一定的成本,而采用氮气抑水增油技术后,可以降低油井的产水量,从而减少处理成本。

三、氮气抑水增油技术的发展前景

目前,氮气抑水增油技术已经成为我国石油产业的重要技术手段之一。随着石油资源的逐渐枯竭和对提高采油效率的需求不断增加,氮气抑水增油技术将会得到更加广泛的应用。同时,在海深油气勘探和难采性油藏开采方面,氮气抑水增油技术也将有着更广阔的应用前景。

氮气在油田化工设备中的应用

氮气在油田化工设备中的应用

氮气在油田化工设备中的应用

【摘要】现代石油工业中,氮气技术广泛应用于油气生产的许多环节,它具有安全、稳定、不易燃烧、高效等特点。本文结合多年生产实践,介绍了氮气在大庆油田化工设备中的广泛应用,结果表明氮气技术具有广泛的应用前景,相信在不久的将会在全油田广泛推广。

【关键词】氮气;化工设备;置换

由于氮气作为一种惰性气体,其化学性质稳定,一般不与任何物质发生反应,且与油、水等介质互不相溶,无毒、不易燃烧,并且来源广泛,因此广泛应用于气体钻井、井下压裂,提高采收率、管道吹扫、装置置换等油田项目中。作为国家高危甲类一级消防重点单位,我公司生产装置具有高温、高压、高转速、易燃、易爆、易中毒的生产特点,因此在引进氮气装置后,广泛应用于遍布萨、喇、杏及海拉尔油田的深冷、浅冷、原稳等27套油气初加工装置,2座大型轻烃储库,4套集气装置,总长1890公里的气、烃、油管线,氮气用量每年都在100万立方米以上,以保证设备正常运行及动火作业。

一、氮气气源

氮气在大气中的含量为78%,因此不需采用化学方法制取氮气,可采用物理方法。目前主要有两种方法,低温分离和常温膜分离。低温分离采用低温冷却的方法将空气冷却到-200℃以下,以实现氮气和氧气的分离。该方法制取的液氮具有纯度高,膨胀体积大等优点,但在常温下储存,运输及使用都比较困难。常温膜分离采用先进的高分子膜技术,在常温条件下直接从空气中分离出纯净氮气。其优点是设备可车载,可移动,可现场制取,使用成本低廉,缺点是供气量小,氮气需求量大时需要长时间作业。由于大庆油田幅员辽阔,生产装置分散,因此采用常温膜分离技术为通常采取的方法。

油田注氮气知识

油田注氮气知识

油田注氮气知识

在油田开采过程中,注氮气已被广泛使用。注氮气是指将氮气注入油井中,以提高油井的生产能力和延长井底压力的时间。以下是关于油田注氮气的一些知识:

1. 注氮气的作用

注氮气可以提高油井的生产能力,促进油的产出。在油田开采过程中,油井会出现压力下降的情况,注入氮气可以提高井底压力,使油井产出更多的油。此外,注氮气还可以延长油田的生产寿命。

2. 注氮气的方法

注氮气的方法有两种:一种是直接注入,即将氮气直接注入油井中;另一种是间接注入,即将氮气注入注氮井,再通过注氮井向油井输送氮气。

3. 注氮气的注意事项

在注氮气的过程中,需要注意以下几点:

(1)氮气的纯度要高,一般要求在99%以上;

(2)注入氮气时,需要控制压力和流量;

(3)注氮气需要保持连续性,以保证油井的压力稳定;

(4)需要根据油田的不同特点,确定注氮气的注入量和注入时间。

4. 注氮气的优缺点

注氮气的优点是可以提高油井的生产能力,延长油田的生产寿命。缺点是注入氮气会增加油井的运行成本,同时也会对环境造成一定影

响。

总之,注氮气是油田开采过程中的一种重要技术手段,可以提高油井的生产能力和延长油田的生产寿命。在使用时需要注意相关的技术细节和安全问题,以确保注氮气的有效性和安全性。

陈南薄层稠油提高采收率研究

陈南薄层稠油提高采收率研究
有效厚度薄 ,地面脱气原油粘度 ( 0 一般10 0 50 0 P s 5。 C) 0 0 — 00 m a・ , 储层孔隙度3 %, 2 渗透 率2 0 × 0 m ,属于 高孔 、高渗储层 ,由 50 1 于该区构造平缓 、油稠 。 造成含油饱和度低5 — 5 油井投产后初 0 5%,
通过对该区沉积环境及沉积特征研究认为 ,该区馆下段表现为河 流相 的沉积特征 ,河道砂体在垂 向和平面上相变较快 ,非均质 比较 强。由于河道下切及侧向迁移 , 单砂体横向变化大 ,砂体边界预测难
度大 ,影响该 区储层描述和评价。依据岩性 ~ 地层隐蔽性油藏 成藏控 制因素分析认为 , 展储层描述、预测研究 , 开 对全面开发动用薄互层
防砂 x E、注汽工艺、水平井配套工 艺技术等研 究,结合 生产动态优化 ,确定合理的注汽强度、制定合理转用 时机 图板。进行热采周 -
期内差异化管理 ,实现陈南薄 层特稠 油整体动用,采收率达到1% 7 ,储量动用程度达9% ’ 0。 关键词 薄层稠油 水平井 技 术研 究 陈家庄油田南区位于东营市利津县陈庄镇境内 ,区域构造位置为 济阳坳陷陈家庄凸起中部 ,是一个 具继承性发育的受基岩控制的披覆
到8 %,其中完钻新水平井4 ,水平井平均单井钻遇油层19 6 11 1 : 8m,平
根据 馆下段油层 薄的特 点 ,针对厚度 小于6 的薄油层 ,开展 了 m 不同油价下热采的经济技术界限研究和蒸 气吞吐开发配套技术研究。 () 1 经济界限研究。考虑本块单井钻井成本 、采 油投资 、地面 建设费用 、 热采吨油成本等经济参数 ,计算了不 同井别的热采经济极 限累产 。当油价为5美元, 0 桶时 ,直井吞吐经济极限累产 为35t 55;水 平井经济极限累产为50t 89,蒸汽吞吐极限油汽比为01 . 。 ( ) 平井技术界限研究 。通过各方案的优化认为 :水平井布 2 水 井极限厚 度在3 m以上 , 吞吐阶段注汽强度为1t 5 m。初期尽量提高采 / 液量 。当地层压力将至5 a MP以下开 始转驱 ,汽驱阶段 如果采用水平 井与水平井组合方式 ,井距为 10 的平行方式布井 ,注 汽井长 度为 5m

注汽井氮气隔热效果数学物理模拟研究

注汽井氮气隔热效果数学物理模拟研究

收稿日期:2005-05-30

基金项目:中国石油天然气股份有限公司科技攻关项目(200513-06-5)

作者简介:马春红(1969-),女(汉族),辽宁丹东人,博士研究生,主要从事稠油热采物理模拟和采油工程理论研究。

文章编号:1000-5870(2005)05-0062-05

注汽井氮气隔热效果数学物理模拟研究

马春红1,吴晓东1,刘慧卿1,刘其成2,郑南方2

(1.中国石油大学石油天然气工程学院北京102249; 2.中国石油辽河油田分公司,辽宁盘锦124010)摘要:为评价注汽井油套环空充填氮气的隔热效果和确定环空注氮气隔热工艺的技术条件,建立了隔热油管、油套环空充氮气隔热井筒传热物理模型和数学模型,通过物理模拟现场不同注汽参数,监测井筒模型不同半径处径向温度场分布,结合井筒传热数值模拟计算,从不同侧面评价现场注蒸汽井油套环空充氮气的隔热效果、影响因素和适用范围。研究结果表明,在油套环空不发生窜流的前提下,环空注氮气会导致井筒径向总传热系数增加,不利于井筒隔热。当油套环空发生窜流时,只要保证注氮气压力不低于注汽压力,注汽井油套环空注氮气隔热技术就是有效和值得推广的。

关键词:注汽井;隔热油管;氮气;井筒传热;物理模拟;数值模拟中图分类号:T E 357.4 文献标识码:A

Mathematical and physical modeling of heat insulation by

injecting nitrogen in steam injection wells

MA Chun -hong 1,WU Xiao -dong 1,LIU H u-i qing 1,LIU Q-i cheng 2,ZH ENG Nan -fang 2

氮气在油田生产中的应用

氮气在油田生产中的应用

收稿日期:2004-10-25;改回日期:2005-04-19 作者简介:沈光林(1958-),男,副研究员,硕士研究生,毕业于大连理工大学化学工程专业,现从事气体膜分离的应用研究和技术开发,完成国家级课题3

项,已发表学术论文60余篇、申请专利10多项。

文章编号:1006-6535(2005)04-0100-03

氮气在油田生产中的应用

沈光林

(中国科学院大连化学物理研究所膜技术国家工程研究中心,辽宁 大连 116023)

摘要:膜法富氮在油田中应用广泛,可用于包括稠油和低渗透油藏在内的各种油田提高采收率、钻井、完井等,一般均具有明显的综合效益。特别是移动式制氮系统的诞生,极大地增强了膜法富氮的市场竞争力。

关键词:膜法富氮;移动式制氮系统;采收率;钻井;完井;油田中图分类号:TE357 文献标识码:A

前 言

由于氮气与油、水互不相溶,而且来源广,是气体非混相驱提高采收率的重要气源。所以氮气在油田系统中的应用非常广泛[1~15],可用于二、三次采油,油气井保护,保持压力和储存气体,钻井平台的惰气保护,管路及设备的吹扫,易燃、易爆物品运输时的保护气等。随着膜法制氮技术的日趋成熟,特别是移动式制氮系统的诞生,更加适应灵活多变的应用现场,而且具有投资少、流程简单、膜组件寿命长且免维护、能耗低、体积小、露点低、可靠性强、操作弹性大、能适应各种恶劣环境、开启迅速、浓度和流量可在线监控等特点。同时,所用原料是取之不尽、用之不竭的空气,所以采用膜法可以得到价廉、洁净、质量稳定、易于控制的富氮空气。氮气浓度一般在9310%~9919%范围内,如果和其它技术集成可满足任意所需的浓度,极大地增强了膜法富氮的市场竞争力。

氮气隔热油管注汽技术在陈庄油田的应用

氮气隔热油管注汽技术在陈庄油田的应用

氮气隔热油管注汽技术在陈庄油田的应用

【摘要】河口油田稠油油藏主要分布在陈庄油区,对于稠油热采工艺应用比较广泛。而针对稠油油藏的开采,主要应用稠油热采工艺,采用蒸汽吞吐开采,随着稠油油藏多轮次的注气,隔热管注气逐渐显露疲态。随着技术的不断革新,低成本、高效率的工艺被广泛应用,氮气隔热油管注气技术有效解决了作业中遇到的难题,大大较少了占井周期、降低了作业成本,为河口采油厂稠油油藏的开发开采做出应有的贡献。

【关键词】渤南稠油作业氮气隔热

1 概述

陈南稠油热采区块区域构造位置为济阳坳陷陈家庄凸起中部,含油系为上第三系NgX1-5砂层组,属高空、高渗砂岩储层;岩性为中细砂岩,其次为细砂岩、含砾砂岩;胶结疏松,出砂严重;储层无速敏、中等偏强水敏、中等酸敏、弱碱敏、润湿性为亲水型;地面脱气原油粘度12000-60000mPa.s,属超稠油油藏。

常规的稠油蒸汽吞吐开采要经过“注汽→焖井→放喷→洗压井→起注汽管柱→下泵→下杆→开抽”几个过程,转抽过程作业周期长,对稠油开采有诸多不利,主要表现为:一是放喷后不能尽快开抽,缩短高峰产油期;二是作业过程洗、压井等工序易对地层造成冷伤害,影响注汽效果;三是作业工序多,占井周期长,作业成本高;四是工人劳动强度大,并且不利于节能减排。针对这些问题,采用油管一体化工艺技术,将原来的开采工艺缩减为“注汽→焖井→放喷→正压井→下杆式泵→开抽”。大大减少了作业施工工作量,节约了作业成本。

2 稠油热采工艺的应用

2.1 油管一体化工艺管柱设计

对于稠油热采井:

管柱结构为:∮76mmN80油管(带油管扶正器)+杆式泵泵座+∮76mmN80油管(带油管扶正器)+喇叭口。

连续油管氮气气举作业在大庆油田的应用

连续油管氮气气举作业在大庆油田的应用

连续油管氮气气举作业在大庆油田的应用

摘要:连续油管技术是一项具有广阔应用前景的实用性技术,在国外油田开发

中获得了广泛的应用。国内各大油田也相继引进了连续油管及其作业车,主要应

用于举升(替喷、气举)及修井、措施作业(洗井、冲砂,清蜡、解堵、酸化),其施工安全、快捷的特点和对油气藏特有的保护作用,是常规作业所无法比拟的。大庆油田自1985年引进第一台连续油管作业车,经过20多年的发展,在应用连

续油管进行氮气气举作业方面取得了一定的成绩,为油田的增产和后期开采起到

了一定的作用。

关键词:连续油管;氮气气举

1引言

用连续油管进行气举,可以最大限度地提高排液量。举升方法有两种:一是

注入气通过连续油管与生产油管间环空,将生产液从连续油管举升到地面;二是

注入气通过连续油管注入,将生产液从连续油管与生产油管环空举升到地面。普

遍采用的是第二种方法。

连续油管气举作业早期曾使用过空气压风机进行,但由于空气与井内天然气

混合后易产生爆炸,被明令禁止使用。而氮气是惰性气体,不易发生物理化学反应,和天然气混合后没有危险,而且制备原理简单,利用氮气车组能直接从空气

中分离得到,因而油田都采用氮气作业,一方面应用于试油井的排液求产,同时

对于生产井的排水采气也效果显著。

2气井积液原因及对地层的伤害分析

井底积液的来源有三种,一是地层中的游离水或烃类凝析液与气体一起渗流进入井筒形

成积液;二是地层中含有水气的天然气进入井筒,由于热损失使温度沿井筒逐渐下降,出现

凝析水;三是地层中的压井液和或压裂液缓慢地从地层中流出来。

井底积液容易腐蚀井下工具及油套管,也会对地层造成伤害,特别是气井,井底积液堵

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氮气隔热油管注汽技术在陈庄油田的应用

【摘要】河口油田稠油油藏主要分布在陈庄油区,对于稠油热采工艺应用比较广泛。而针对稠油油藏的开采,主要应用稠油热采工艺,采用蒸汽吞吐开采,随着稠油油藏多轮次的注气,隔热管注气逐渐显露疲态。随着技术的不断革新,低成本、高效率的工艺被广泛应用,氮气隔热油管注气技术有效解决了作业中遇到的难题,大大较少了占井周期、降低了作业成本,为河口采油厂稠油油藏的开发开采做出应有的贡献。

【关键词】渤南稠油作业氮气隔热

1 概述

陈南稠油热采区块区域构造位置为济阳坳陷陈家庄凸起中部,含油系为上第三系ngx1-5砂层组,属高空、高渗砂岩储层;岩性为中细砂岩,其次为细砂岩、含砾砂岩;胶结疏松,出砂严重;储层无速敏、中等偏强水敏、中等酸敏、弱碱敏、润湿性为亲水型;地面脱气原油粘度12000-60000mpa.s,属超稠油油藏。

常规的稠油蒸汽吞吐开采要经过“注汽→焖井→放喷→洗压井→起注汽管柱→下泵→下杆→开抽”几个过程,转抽过程作业周期长,对稠油开采有诸多不利,主要表现为:一是放喷后不能尽快开抽,缩短高峰产油期;二是作业过程洗、压井等工序易对地层造成冷伤害,影响注汽效果;三是作业工序多,占井周期长,作业成本高;四是工人劳动强度大,并且不利于节能减排。针对这些问题,采用油管一体化工艺技术,将原来的开采工艺缩减为“注汽→焖井→放

喷→正压井→下杆式泵→开抽”。大大减少了作业施工工作量,节约了作业成本。

2 稠油热采工艺的应用

2.1 油管一体化工艺管柱设计

对于稠油热采井:

管柱结构为:∮76mmn80油管(带油管扶正器)+杆式泵泵座+∮76mmn80油管(带油管扶正器)+喇叭口。

对于水平井采用∮76mmn80油管(带油管扶正器)+杆式泵泵座+隔热管+喇叭口。

杆柱结构为:空心杆+杆式泵。

杆式泵上部结构:主要由上接头、拉杆、锁帽、限位卡簧、密封轴面组成。

杆式泵下井作业时,将空心杆与杆式泵相连,下至预定深度后,拉杆缩回泵筒,限位卡簧在泵座中自锁,以防止抽油时泵被提出,密封轴面与泵座支撑接头形成密封。起泵作业时,当拉杆提至上死点时,限位卡簧自动解锁,泵筒便可提出泵座。

2.2 氮气隔热技术在稠油热采中的应用

氮气隔热技术是对蒸汽吞吐方式的改进,该技术是利用氮气导热系数低及压力降低后体积迅速膨胀的特点,达到隔热的目的。由于注采一体化管柱一般采用n80油管,它不像隔热管本身具有隔热性能,而是通过向油套环行空间连续注入氮气,在井眼内起到隔热作用。注入到地层后,由于注入相当大体积的氮气,局部提高了地层

压力,这样,此项技术在起到隔热作用的同时补充了地层压力,因而可以大幅度的提高地层产能,提高油汽比,减少热损失,改善蒸汽吞吐开采效果。同时,氮气在油套环空中能够起到保护套管的作用。

2.3 油管一体化管柱优势

(1)充分利用注汽后地层处于高温状态的有利条件,不动管柱直接转抽,并且可以实现多轮次的注汽、采油过程,有利于保持地层能量,减少热损失。

(2)能避免或减少转抽作业时的洗、压井作业,减少入井液对地层的冷伤害。

(3)利用氮气隔热能减少井筒散热,提高产液温度,延长生产周期。

(4)转抽方法简单,占井周期短,减少作业费用,降低工人劳动强度,有利于节能减排工作。

3 应用效果

3.1 作业占井周期对比

首次作业:

以cjc25-x57油管一体化管柱为例:

该井采取油管一体化管柱注汽,注汽作业施工为8个工序,作业占井4天;转抽施工为3个工序,作业占井2天,前后11个工序,作业占井6天。

以cjc34-x66隔热管注汽为例:

该井采取高真空隔热油管注汽,注汽作业施工为8个工序,作业占井4天;转抽施工为5个工序,作业占井3天,前后13个工序,作业占井7天。

后续转周:

以cjc371-p28油管一体化管柱转周为例:

该井采取油管一体化管柱注汽转周,注汽作业施工为3个工序,作业占井1天;转抽施工为3个工序,作业占井1天,前后6个工序,作业占井2天。

而采取高真空隔热油管注汽,注汽作业施工仍为8个工序,作业占井4天;转抽施工仍为5个工序,作业占井3天,前后13个工序,作业占井7天。

可以看出在后续的作业转周过程中,可以减少施工工序7个,减少占井5天。

3.2 作业费用对比

油管一体化用的是新油管,每米按98元计算,下深1290米,外加油管扶正器,分4次摊销,单井发生费用为3.9万元左右;而用新的隔热管,每米按580元计算,下深1290米,分8次摊销,单井发生费用为9.3万元左右。油管一体化管柱比隔热管注汽少5.4万元,费用主要是少在了注汽作业的材料费,这样大大降低了作业成本。

通过实施氮气隔热油管注气工艺减少了占井周期,提高了作业时效,降低了作业成本,为稠油热采工艺的不断完善提供了宝贵经验

及动力。

4 结论

(1)从后续转周费用看,油管一体化管柱比隔热管注汽节省16.0万元左右,费用主要是少在了注汽和转抽作业的劳务费和材料费,大大节省了后续作业费用。

(2)该井采取油管一体化管柱注汽与采取高真空隔热油管注汽相比,作业减少2个工序,作业占井减少1天。而在后续的作业转周过程中,减少施工工序7个,减少占井5天,大大提高了作业时效,缩短了占井周期。

(3)油管一体工艺管柱在后续注采周期中由于不需要起下管柱以及洗压井作业,有利于保持地层能量,减少热损失。

(4)从注汽效果来看,由于存在周期递减,生产效果不如上轮,由于生产时间短,效果还有待进一步观察。

参考文献

[1] 张义堂.热力采油提高采收率技术.北京:石油工业出版社,2006

[2] 阳鑫军.稠油开采技术.海洋石油,2003

[3] 窦宏恩.稠油热采应用技术的探讨.石油科技论坛,2003

[4] 张锐.稠油热采技术.北京.石油工业出版社,1999

[5] 张小波.稠油采油工艺技术发展方向,2005

[6] 刘尚奇.超稠油开采方式研究.石油勘探与技术,1999

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