稠油油藏热采开发技术

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干度损失5%~10%/km
锅炉出口干度 ≥75%
井口入口干度 ≥70%
等干度分配器
该工艺较蒸汽吞吐增加了地面等干度分 配器和分层注汽工艺,注汽管柱采用单层注 汽管柱或分层注汽管柱。 在齐40块150个汽驱井组应用。
井底干度≥50% 井底干度≥50%
单层注汽
Βιβλιοθήκη Baidu分层注汽
(二)高温注汽工艺技术
2.蒸汽驱注汽工艺——等干度分配技术
双地锚
双地锚 177.8mm 油 层 套 管 : 钢 级 TP100H、壁厚9.19mm。 241.3mm二开钻头
(一)稠油钻完井工艺技术
2.定向井(丛式井)热采钻完井工艺技术 辽河油田地处世界级湿地保护区,为减少污染、节约用地、方便管理, 大多数稠油油藏均采用定向井(丛式井)平台钻井,完井方式与直井相同。
3.SAGD注汽工艺——水平井循环预热技术
在进入SAGD操作阶段前对注入 井和生产井进行注蒸汽预热,以热 传导方式加热地层,在注采井间形 成热连通和水力连通。
(二)高温注汽工艺技术
3.SAGD注汽工艺——汽水分离技术
采用旋风分离筒分离汽水, 分离效率高,可将锅炉出口75%蒸 汽干度提高到95%以上。
丛式井井眼轨迹示意图
(一)稠油钻完井工艺技术
3.水平井(分支井)热采钻完井工艺技术
热采水平井二开井身结构示意图
水平井(分支井)热采钻完井采用二、三开钻井,水平段筛管完 井;分支井主井眼筛管、分支井眼裸眼完井,其它工艺与直井和定向 井相同。
热采水平井三开井身结构示意图
273.05mm表层套管 346.00mm一开钻头
311.1mm二开钻头
215.9mm分支井眼
215.9mm三开钻头
241.3mm二开钻头
悬挂器
177.8mm调长套管 +177.8mm割缝筛管 (钢级TP100H、壁厚9.19mm)
(二)高温注汽工艺技术
辽河油田稠油油藏热采开发方式主要有蒸汽吞吐、蒸汽驱和SAGD, 配有 50t 、 23t 、 11t 、 9.2t 固定式和活动式四种蒸汽发生器共 322 台, 年注汽能力近3000万吨。
特 稠 油
超 稠 油
第二部分
稠油开采配套工艺技术
稠油开采配套工艺技术
(一)稠油钻完井工艺技术 (二)稠油高温注汽工艺技术
(三)稠油生产井举升工艺技术
(四)稠油注采井工艺技术措施 (五)稠油高温动态监测技术
(一)稠油钻完井工艺技术
辽河油田稠油油藏钻完井技术分为直井热采钻完 井技术、定向井(丛式井)热采钻完井技术、水平井 (分支井)热采钻完井技术。 热采完井工艺主要采用套管提拉预应力、G级加砂 水泥返至地面射孔完井和筛管完井两种方式。 为保证井眼规则和保护油层,要求施工单位采用屏 蔽暂堵型聚合物分散钻井液和屏蔽暂堵型聚合物混油钻
蒸汽驱举升 工艺技术 SAGD举升
工艺技术
稠油冷采举升 工艺技术
(三)稠油举升工艺技术
1、 10~12型游梁抽油机、21/2’’油管、D级杆、
普通抽稠泵和排砂抽稠泵、井筒掺稀油或活性
水降粘。 该模式适用于油藏埋深 1300m 以内,普通稠
抽油机
油冷采和蒸汽吞吐井筒举升,采用该模式的井
数占辽河稠油总井数的65%以上。
普通稠油、特稠油、超稠油三种油品稠油储量分别占辽河油田稠油 储量的69%、14%和17%;产量分别占47%、15%和38%。
(6)油藏埋深跨度大,具有正常的温度压力系统
已探明的稠油油藏埋藏深度从500米到2600米均有分布。地温梯度 3.0℃/100m~3.3℃/100m,压力系数0.9~1.0。
普通稠油
普通稠油热采直井井身结构示意图 特、超稠油热采直井井身结构示意图
273.05mm表层套管 346.00mm一开钻头 G级加砂水泥返至地面
273.05mm表层套管 346.00mm一开钻头
G级加砂水泥返至地面
阻流环
热应力 补偿器
177.8mm 油 层 套 管 : 钢 级 TP100H、壁厚9.19mm。 177.8mm×193.7mm变扣接头 193.7mm外加厚套管:钢级TP120TH、 壁厚 17.14mm 。下入位置:油顶以上 20m至油底以下10m。 193.7mm×177.8mm变扣接头 阻流环 177.8mm油层套管 247.6mm二开钻头
辽河油田稠油油藏分布图
已开发 开发准备
(1)探明稠油储量大 截 至 2007 年 12 月 三 大 领 域 共 探 明 38 个 油 田 , 探 明 石 油 地 质 储 量 23.56×108t,其中稠油 10.86×108t。投入开发 32个油田,动用石油地质 储量18.62×108t,其中稠油动用地质储量8.42×108t。 (2)稠油产量比例高 1995年原油产量达到高峰,为1552×104t,其中稠油844×104t。 2008年产油1205×104t,其中稠油产量748×104t。 (3)稠油开发方式多样 目前辽河油田的稠油开发方式主要有六种:蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽 辅助重力泄油、天然能量冷采、注水和非混相驱。 不同开发方式储量产量比例
开发方式 蒸汽吞吐 蒸汽驱 SAGD 天然能量 注水开发 动用储量 63680 3558 486 5775 10320 104t 年产量 104t 599.4 30.1 17.1 37.0 62.2 产量比例 % 80.3 4.0 2.4 5.0 8.3
非混相驱
381
已结束
已结束
辽河油田的稠油油藏具有以下六个基本地质特征。
339.7mm表层套管
444.5mm一开钻头
G级加砂水泥返至地面
G级加砂水泥返至地面
244.5mm 技术套管:井斜角小于 40 度井段采用钢 级 TP100H 、壁厚 11.99mm套管;井斜角大于 40 度 井段采用钢级TP125TT、壁厚11.99mm套管
177.8mm套管(钢级TP100H、壁厚9.19mm) 下 至 入 口 点 +177.8mm 筛 管 ( 基 管 : 钢 级 TP100H、壁厚9.19mm)位于水平井段
油层
安全接头 +分层汽驱层间密封器 偏心式分层汽驱配汽装置 偏心式分层汽驱配汽装置
同心管分层注汽管柱图
油层
偏心投捞式分注管柱图
现场应用100多井次, 施工成功率100%。
偏心配汽工作筒 配汽阀及投捞工具
(二)高温注汽工艺技术
3.SAGD注汽工艺
井口入口干度 ≥90%
干度损失5%~10%/km
井口入口干度 ≥90%
伸缩管
密封器 油层
封隔器 自动配汽阀 油层 油 层 油层 油层
油 层
配汽器
油 层
油层
油层
油 层
定量分层注汽管柱
预设分层配汽管柱
自动分层配汽管柱
(二)高温注汽工艺技术
1.蒸汽吞吐注汽工艺——特殊井分层注汽工艺
出砂井分层注汽管柱
侧钻井分层配汽管柱
侧钻井选层注汽管柱
(二)高温注汽工艺技术
2.蒸汽驱注汽工艺
抽油杆
掺稀油或活性水
抽油泵
(三)稠油举升工艺技术
主要泵型为双级流道抽稠
泵和动态密封一次管柱泵。前 者采用了中部固定阀二次进油
技术,流体入泵阻力小,与常
规抽油泵相比,具有较高的泵 效。后者可完成多次的注汽 —
求。
泄压式高温 长效汽驱密 封器 Y441强制解封 汽驱封隔器
Y441强制解封汽驱封隔器
泄压式高温长效汽驱密封器
压力补偿式隔热型汽驱伸缩管
隔热管接箍密封器
(二)高温注汽工艺技术
2.蒸汽驱注汽工艺——分层注汽技术
4 1/2"真空隔热管 1.9"无接箍油管 隔热管接箍(配接箍密封器) 真空隔热管 压力补偿式隔热型伸缩管 多级长效密封器 多级长效分层汽驱密封器 强制解封汽驱封隔器 多级长效分层汽驱密封器 Y441汽驱封隔器 上层筛管 插入式对接器 内伸缩管密封盒 层间密封器 伸缩内管 Ss76-150汽驱伸缩管
球形汽水分离器
(二)高温注汽工艺技术
3.SAGD注汽工艺——直井间歇注汽技术
该注汽工艺管柱耐温达 350℃,耐 压17MPa,间歇周期可达 2个月。在杜84 块现场应用58井次,井筒隔热效果明显 提高,热损失降低 5%-10%。施工成功率 100%,满足了SAGD开采长期、间歇注汽 的需要,获国家专利 4 项,达到了国际
领先水平。
(二)高温注汽工艺技术
3.SAGD注汽工艺——水平井双管注汽技术
通过地面等干度分配
智能调控系统,根据动态
油管悬挂器
监测结果,可以对内管、
外管注汽速度进行调整。
油管悬挂器
N2 4 1/2 ″真空隔热管 1.9″无接箍油管 变扣 1.9″无接箍筛管
3
1/ 2
″油管
3 1/2 ″筛管
丝堵
双管注汽井口
出口干度≥98% 出口干度 ≥75%
双管注汽井口 KSR-21/370
井筒氮气隔热
井底干度≥70%
井底干度≥70%
汽水分离器将75%干度提高 95%以上。 直井注汽管柱可满足间歇注汽 要求。 水平井采用同心双管注汽保证 了水平段均匀注汽。 已在13个SAGD井组。
直井注汽 (可间歇)
水平井双管注汽
(二)高温注汽工艺技术
孔隙度22%~30%,平均空气渗透率500~5500×10-3μm2 ,同
一储层渗透率级差可达几十倍,甚至几百倍。
(4)油藏类型多,油水关系复杂
按油气水组合关系可分为七种油藏类型,包括块状边、顶、底水油藏, 纯油藏,厚层块状气顶油藏,块状底水油藏,底水潜山油藏,层状边水油 藏,油水互层状油藏。
(5)稠油种类多,原油性质变化范围大
可同时对1~4口井蒸汽流量进 行等干度分配。 计量范围4~20t/h,误差小于 ±5%。
(二)高温注汽工艺技术
2.蒸汽驱注汽工艺——长效隔热技术
真空隔热油管 隔热管接箍密封器
1000m井深蒸汽干度由32%提高到50%以上,
长效隔热效果显著,满足中深层蒸汽驱的要
注 汽 管 柱
压力补偿式隔热 型汽驱伸缩管
井液体系。
1. 直井热采钻完井工艺技术 2. 定向井(丛式井)热采钻完井工艺技术
3. 水平井(分支井)热采钻完井工艺技术
(一)稠油钻完井工艺技术
1.直井热采钻完井工艺技术 普通稠油直井热采完井均采用二开、7”套管下部双地锚提拉预应力 30~40吨射孔完井。采用该种完井方式的油井在辽河有5000多口。 特稠油和超稠油热采完井是在普通稠油直井热采完井方式基础上,油层 部位采用φ193.7mm外加厚套管和热应力补偿器。采用该种完井方式的油井 在辽河有2000多口。
常规注汽技术
蒸汽吞吐注汽 工艺技术
常规井分层注汽技术 特殊井分层注汽技术 水平井注汽技术
蒸汽驱注汽 工艺技术
蒸汽等干度分配技术 蒸汽驱长效隔热注汽工艺技术
蒸汽驱分层汽驱工艺技术 高效汽水分离技术 SAGD间歇注汽技术 水平井双管注汽技术
SAGD注汽
工艺技术
(二)高温注汽工艺技术
(1)含油层系多,是典型的复式油气藏
从太古界到新生界共发现14套含油层系
(2)构造复杂,是典型的复杂断块油田
辽河坳陷是拉张型盆地,东西窄,南北狭长,断层多,断 块小,构造复杂,仅辽河盆地陆上就发育2-4级断层300余条, 四级稠油断块450多个。
(3)储层类型多,物性差异大
以陆相沉积的碎屑岩为主,也有火成岩和变质岩。平均
(三)稠油举升工艺技术
针对不同油藏埋深、不同油品性质、不同开采方式、不同温度条件、不
同供液能力,形成了机、杆、泵、管、井筒降粘举升配套工艺,主要形成以 下几种模式: 蒸汽吞吐举升 工艺技术
普通稠油举升工艺技术 特、超稠油举升工艺技术 分层采油工艺技术
耐高温泵举升工艺技术 过油层深抽技术 塔架式抽油机 SAGD大排量举升技术 螺杆泵举升工艺技术
稠油开采工艺技术


第一部分
第二部分
辽河稠油油藏基本概况
稠油开采配套工艺技术
第一部分
辽河稠油油藏基本概况
(一)概况
辽河油田始建于 1967年,是中国目前 最大的稠油、高凝油 生产基地,总部设在 辽宁省盘锦市。
盘锦----中国湿地之都
盘锦市
(二)稠油油藏基本特点
辽河油田稠油油藏主要分布在辽河盆地西部凹陷西部斜坡带 的欢喜岭油田、曙光油田和中部断阶带的牛心坨油田、高升油田、 冷家堡油田、小洼油田及中央凸起南部倾没带的海外河油田、月 东油田。以上油田除位于浅海海域的月东油田正在进行开发前期 准备以外,其它油田的稠油油藏均已投入开发。
1.蒸汽吞吐注汽工艺——常规注汽工艺
锅炉出口干度 ≥75%
井口入口干度 ≥70%
干度损失5%~10%/km
真空隔热管的导热系数 为0.007W/m℃,干度 损失小于20%/km
年注汽在5800井次以上。
井底干度≥50%
(二)高温注汽工艺技术
1.蒸汽吞吐注汽工艺——常规井分层注汽工艺
隔热管
伸缩管 隔热管
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