海上深层稠油热采吞吐高效隔热措施研究
海上稠油高效热采关键技术创新与工业化应用
海上稠油高效热采关键技术创新与工业化应用
海上稠油高效热采关键技术创新与工业化应用是指在海上油田开发中,针对稠油资源的特殊条件,通过技术创新实现的高效热力开采方法。
这一技术成果由中海石油(中国)有限公司、中海油研究总院有限责任公司等团队共同创新形成。
其具体内容包括:
1. 海上大井距高强度热采高效开发理论:这是行业内首次提出的理论,它针对海上稠油油田的特点,通过增大井间距离,提高热采效率,从而实现稠油资源的高效开发。
2. 海上稠油热采井长效防砂技术:为了防止热采过程中砂粒的入侵,研发团队创新了长效防砂技术,保证了热采井的稳定运行和生产效率。
3. 耐350℃一体化高效注采技术:这项技术能够承受高达350℃的温度,确保了热采过程中的注热和采油作业的高效进行。
这些技术创新不仅提高了海上稠油的开采效率,还为稠油资源的可持续开发提供了强有力的技术支持。
海上稠油高效热采技术的发展,对于提升我国油气资源的自主保障能力,推动海洋经济的发展具有重要意义。
影响稠油开采中蒸汽吞吐热损失的因素及改进
影响稠油开采中蒸汽吞吐热损失的因素及改进【摘要】蒸汽吞吐是国内外稠油开采的主要方法,通常是作为油田规模蒸汽驱开发之前一个先驱开发方式,是提高原油采收率的最重要手段之一。
本文对造成蒸汽吞吐井筒热损失的诸多因素进行了分析、研究和探讨,提出了一些改善井筒隔热效果的方法和措施,取得了较好的经济效果。
【关键词】稠油;蒸汽吞吐;热损失;井筒隔热一、问题的提出蒸汽吞吐是国内外稠油开采的主要方法,其效果如何,在很大程度上取決于注入到井底的蒸汽干度。
研究采收率与井底干度的关系可以看出:要取得较高的采收率,井底蒸汽干度要保持在40%以上。
而国内普遍使用的“隔热管+伸缩补偿器+热敏金属封隔器+喇叭口”的注汽管柱形式在经过多轮次的蒸汽吞吐后,存在着隔热效果差,热损失严重等问题。
对辽河油田的部分油井进行了吸汽剖面测试,可以看出绝大多数油井在注汽时井筒热损率都在20%以上,井底的蒸汽干度仅有37.06%,从而严重影响了蒸汽吞吐的效果。
二、造成井筒热损失的主要因素在蒸汽吞吐中影响井筒隔热效果的主要原因是目前采用的注汽管柱在隔热技术上还存在许多问题。
(一)隔热管的影响隔热管是蒸汽吞吐中输送蒸汽到井下的主要井下工具,其在注汽时传输热量距离最长、热损失也最多。
目前我们所使用的隔热管双层预应力隔热管,隔层充惰性气体,随着隔热管长期的使用,其隔热效果自然变差。
另外,由于长期使用,丝扣的磨损,造成隔热管接箍处蒸汽泄漏,这也是造成井筒热损失的不利因素之一。
(二)封隔器的影响封隔器作为密封油套环形空间的工具,在注汽时防止油套环形空间进入高温蒸汽,保护套管不受高温热胀伸长而损坏,同时也是为了将热能最大限度输送到到油层当中去,要求有良好的密封性。
我们目前所使用的封隔器多为热敏金属封隔器,注汽时当达到一定温度时才能将油套环空密封。
热采封隔器又是在注汽管柱的最下端,在封隔器密封前,蒸汽将从注汽管柱下端返到环形空间一部分,举升油套环形空间的液体,当封隔器密封后,环形空间的液体无法排出,隔热效果差的隔热管柱加热油套环形空间液体,形成对流换热,消耗大量的热能。
海上油田稠油热采技术探索及应用
海上油田稠油热采技术探索及应用
简介
海上油田中,稠油层位的开采是目前遇到的一大技术难题,稠油具有黏度大、流动性
差等特点,给开采带来了很大的挑战。
为了解决这一问题,多种稠油热采技术被提出并得
到了广泛应用。
本文将探讨稠油热采技术的基本原理、优缺点以及在海上油田开采中的应
用情况。
热采技术分类
目前,稠油热采技术主要可以分为以下几种:
1. 蒸汽吞吐式采油技术
蒸汽吞吐式采油技术是应用热力学原理将地下稠油加热蒸发为蒸汽,然后将蒸汽注入
油层,使原油黏稠度降低,流动性提高从而推动原油自然向井口流动。
该技术的优点是适
应性广,适用性高,适合开采黏度在1.3万mPa·s以下的稠油。
2. 燃烧驱油技术
燃烧驱油技术是将地下的稠油通过地层发生反应,进行内部燃烧,将原油内部的固体
物质燃烧,从而使得原油黏稠度降低,流动性增加并推动原油向井口流动。
该技术的缺点
是环保问题较为突出。
3. 加热注气采油技术
应用情况
稠油热采技术已经得到广泛应用,海上油田稠油热采技术的开发也取得了一定的进展。
例如,渤海港口壳牌南堡三套油层注汽吞吐式采油技术项目在2011年实现了成功采油,实现了对稠油油藏的有效采集。
结论
通过对稠油热采技术的探讨及应用情况分析,可以看出,稠油热采技术的应用对于有
效开采稠油具有十分重要的作用。
但不同的热采技术都有其优缺点,需要根据具体情况进
行选择。
在热采过程中,还需要注意环保问题,降低热采带来的环境污染。
海上油田多元热流体吞吐隔热工艺
D 0 l : 1 0. 3 9 6 9 / i . i s s n. 2 0 9 5 - 1 4 9 3. 2 0 1 3. 0 0 7. 0 0 8
1 隔 热 方 式 优 选
1 . 1 不 同 隔 热 方 式 适 应 性 分 析
目前 ,国 内外 稠 油热 采 主 要 隔 热工 艺 技 术 有 : 隔热 油 管+ 环 空水 / 气 ;隔热 油管 + 热 采封 隔器 + 环 空
2 隔 热 油 管
2 . 1 隔 热 油 管 类 型 优 选
摘要 海上 稠 油油 藏埋 深 多在 1 0 0 0 m 以上 ,采 用普 通光 油 管注 汽 ,井 筒热损 失 大、热 能利
用 率低 , 同时 ,套 管及 水 泥环 经 受 高温 作 用 易变形 损 坏 。为此 ,根 据 不 同环 空 隔热 工艺技 术及
海上 油 田热采作 业特 点 ,优选 隔热油管 + 环 空 注 氮 作 为 海 上 油 田 热 采 隔 热 工 艺 。 利 用 室 内 实 验 及
发专 、 ) ,从 事 海 油 田 稠 油 热 采 工 艺 研 究 , E — ma i l :s u n y b @c o s l c n m ,地 址 : 天津 市 塘 沽 区营 口道 天 津 科 技 大 学 2 号 楼 ,3 0 0 4 5 0 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
为减 少 井 筒 热 损 失 ,最 大 限 度 的 保 证 套 管 安 全 ,根据 海上 多元 热流 体热 采井 注入 参数 ,同时结 合不 同隔 热油 管 的结构 、机 械及 隔热 性 能等 ,确 定 采用 预应力 高真 空 隔热油管 ,隔热等级 为 E级 。
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究一、稠油开采概述稠油是指粘度较高的原油,特指粘度大于1000毫希度的原油。
由于其黏稠度大、密度大、流动性差等特点,传统的采油工艺难以将其有效开采。
目前,全球稠油资源储量居高不下,稠油开采成为许多国家和地区的重要课题。
稠油资源主要分布在加拿大、委内瑞拉、俄罗斯等地区,开发利用对于这些国家的经济发展至关重要。
稠油开采的主要方法包括传统的热采和非传统的热采方法。
传统热采包括蒸汽吞吐法、地下气化法、电加热法等,而非传统热采方法则包括溶剂循环法、微生物改性法等。
蒸汽吞吐法是其中应用最为广泛的一种方法,也是本文研究的重点内容。
二、蒸汽吞吐注汽工艺概述1. 蒸汽吞吐法蒸汽吞吐法是一种通过注入高温高压蒸汽使原油黏度降低,从而提高原油的流动性,实现稠油开采的方法。
通过注入蒸汽的方式,将稠油地层中的原油加热并减低其粘度,从而改善油藏流体性质,提高采收率。
2. 注汽工艺注汽工艺是指通过一定的注汽方式将蒸汽引入油层,以达到降低原油粘度、增加原油渗流率的目的。
蒸汽注入油藏后,可有效改善油藏物理性质,提高原油产出率,是一种非常有效的增产技术。
三、稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究现状1.研究背景稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究,是为了提高油田采收率,减少环境污染和能源损耗,实现资源的高效利用。
目前,国内外对于稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺进行了大量的研究工作,积累了大量的经验和技术成果。
2.研究内容稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺的研究内容主要包括蒸汽吞吐工艺优化、注汽工艺参数的确定、注汽工艺的数值模拟等方面。
通过对这些方面的研究,可以更好地理解和把握稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺的规律和特点。
3.研究方法通过对油藏温度、粘度、渗透率等参数的测量和分析,结合数值模拟和实验研究,可以对注汽工艺进行优化和调整。
通过实地调查和技术试验,可以不断提高稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺的效率和效果。
四、稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究展望1.技术创新随着科学技术的不断发展,稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺将会迎来一系列的技术创新。
稠油复合蒸汽吞吐技术研究现状及展望
稠油复合蒸汽吞吐技术研究现状及展望稠油复合蒸汽吞吐技术是一种在稠油开采中广泛应用的方法。
它通过注入蒸汽以降低稠油的黏度,从而实现提高产量的目的。
随着稠油资源的开发和利用需求不断增加,稠油复合蒸汽吞吐技术得到了越来越多的关注与研究。
本文将对稠油复合蒸汽吞吐技术的研究现状进行分析,并对未来的发展趋势进行展望。
1. 技术原理及优势稠油复合蒸汽吞吐技术是一种将蒸汽和其他吞吐方法相结合的提高原油产量的方法。
通过注入高温高压的蒸汽,可以降低稠油的粘度、提高稠油的可流动性,从而提高采收率。
相比传统的蒸汽吞吐技术,稠油复合蒸汽吞吐技术具有更高的采收率、更低的开采成本、更短的生产周期等优势。
2. 技术瓶颈及挑战目前稠油复合蒸汽吞吐技术在实际应用中还存在一些难题和挑战。
蒸汽吞吐过程中容易引起管道堵塞、油层渗透性下降等问题,需要解决这些问题才能实现稠油复合蒸汽吞吐技术的规模化应用。
对于不同类型的稠油地质条件和蒸汽注入技术的适应性还需要进一步研究。
3. 研究进展在稠油复合蒸汽吞吐技术的研究中,国内外学者已经取得了一些进展。
美国石油协会(SPE)曾发布了关于稠油复合蒸汽吞吐技术的研究论文,总结了该技术在实际应用中的效果和问题,并提出了改进建议。
国内一些大型石油公司也在积极开展该技术的研发工作,逐步取得了一些创新成果。
1. 技术改进方向(1)降低成本:当前的稠油复合蒸汽吞吐技术在一定程度上存在成本较高的问题,因此需要从技术、设备和运营等方面寻求降低成本的方法,例如改进蒸汽发生装置、提高注入效率等。
(2)提高稠油比采收率:目前稠油复合蒸汽吞吐技术的比采收率仍然有提高空间,通过改进注入方式、加强地质调查等手段,可以提高稠油的采收率。
2. 技术趋势(1)智能化技术应用:随着智能化技术的不断发展,稠油复合蒸汽吞吐技术也将加速智能化升级,如利用人工智能对蒸汽注入、地层监测进行优化调控,提高采收率。
(2)注重环保:随着环保意识的提高,未来的稠油复合蒸汽吞吐技术将更加注重环保,采取更加环保的注入方式、减少温室气体排放等措施。
海上油田稠油热采技术探索及应用
海上油田稠油热采技术探索及应用一、海上油田稠油的产量和地质特点海上油田稠油是指在海上地区开采的粘度较高的重质原油。
由于海上油田石油资源地质条件与陆上油田存在着很大的差异,因此海上油田稠油开采面临着更加复杂的地质特点。
海上油田稠油的储集条件相对复杂,厚度较薄的砂岩、泥页岩等非均质储层在海底形成的成因复杂,给稠油的开采带来了额外的挑战。
海洋环境的特点也增加了稠油开采的难度,如海域水深、波浪、风暴等都会对开采作业造成不小的干扰。
由于这些特殊地质特点,海上油田稠油的开采技术要求更加先进和成熟。
二、热采技术的原理和应用热采技术是指通过增加稠油温度和降低油石油粘度,以便油藏中的石油能够更容易地流动。
目前主要的热采技术包括蒸汽吞吐法、电加热法、火热法等。
这些技术的原理是在油藏中注入热能,使得稠油温度升高,从而使得油粘度降低,提高了原油的流动性,便于开采。
蒸汽吞吐法是指在油藏中注入高温蒸汽,通过压力差和热量传递促使油藏产生压力能够自然流出。
电加热法是通过在井口部署电热棒,并在油藏中通电,通过电能转换为热能,使得稠油温度升高,油粘度降低,从而实现稠油的开采。
火热法是指在油藏中点燃一定时间的火焰,通过热能传导使得油粘度降低,然后通过压力差使得油藏产生压力,从而促进稠油的开采。
这些热采技术的应用在陆上油田的成功案例比较多,但在海上油田稠油的应用还处于起步阶段,技术体系和工艺流程并不成熟。
未来需要对海上油田稠油热采技术进行更加深入的探索和研究。
三、技术的优势和挑战与传统的稠油开采方式相比,热采技术在海上油田稠油开采中具有诸多优势。
它能够有效提高原油的采收率,减小了资源开采的浪费;可以有效减小环境污染和生产成本,提高了资源的可持续开发利用;热采技术可以使得稠油在开采过程中更加稳定和可控,减小了采油过程中的风险和事故;热采技术还可以改善油田生产水平,减少生产水成本。
海上油田稠油热采技术的应用仍然面临着诸多挑战。
海上油田生产环境的复杂性和不确定性,给热采技术的应用带来了很大的复杂性和难度;热采技术在海上油田的技术难度较大,需要更高的投资和更完备的技术体系;海上油田的环保要求和安全要求更加严格,使得热采技术的应用更加谨慎和严格;热采技术的长期稳定性和经济性也需要更加严密的考量和研究。
热采稠油油藏蒸汽吞吐阶段改善开发效果研究
热采稠油油藏蒸汽吞吐阶段改善开发效果研究我国稠油热采开发起步较晚,蒸汽吞吐是一种重要的稠油油藏开采方式,其对普通热采稠油开发有着良好的效果,基于以上本文简要分析了稠油油藏蒸汽吞吐开采的特征,并研究了改善蒸汽吞吐开发效果的参数优化以及水平井改善蒸汽吞吐开发效果技术,旨在为提升热采稠油油藏蒸汽吞吐阶段开发效果做出贡献。
标签:热采稠油油藏;蒸汽吞吐;开发效果0 前言我国稠油资源储量大、分布广,蒸汽吞吐技术是最先使用的热采稠油油藏开发方式,随着多年的发展,早期投产的蒸汽吞吐稠油油藏已经出现产量下降、开发效果变差等问题,基于以上本文简要研究了热采稠油油藏蒸汽吞吐阶段改善开发效果,旨在为改善热采稠油蒸汽吞吐技术,提升稠油开采经济效益做出贡献。
1 稠油油藏蒸汽吞吐开采的特征1.1 采收率低热采稠油油藏蒸汽吞吐开采方式主要依靠天然的能量进行开采,通过人工注入蒸汽对油层及原油进行加热能够有效强化天然能量的驱动作用,这就使得热采稠油油藏蒸汽吞吐开采阶段的采收效率较低,一般来说,吞吐开采效率不超过35%。
1.2 采油速度高热采稠油油藏蒸汽吞吐开采方式属于一种强化开采手段,其开采速度较高,一般来说,热采稠油油藏蒸汽吞吐开采方式的采油速度为地质储量的4%-6%。
1.3 周期产量变化大热采稠油油藏蒸汽吞吐开采方式周期内产量变化的幅度较大,热采稠油油藏蒸汽吞吐开采阶段主要分为三个时期:排液期、产量峰值期、递减期,其中产量峰值期的开采产量达到最大值,在之后产量逐渐递减[1]。
1.4 适应范围广热采稠油油藏蒸汽吞吐开采采用单井作业的方式,这就使其适用范围极广,能够适应各种类型稠油油藏的地质条件,此外,相较于蒸汽驱开采方式而言,热采稠油油藏蒸汽吞吐开采方式的经济风险也比较小。
1.5 油层吸气剖面的改善热采稠油油藏蒸汽吞吐开采过程中,蒸汽会沿着高渗透层指进,同时会向着非均质厚油层顶部不断推进,这种现象时不可避免的,其垂向扫油系数较低,在确保注入热焓较高的基础上,将改善油层吸气剖面作为热采稠油油藏蒸汽吞吐开采方式的核心技术。
海上油田稠油热采技术探索及应用
海上油田稠油热采技术探索及应用海上油田稠油热采技术是一种当今油田开发的重要技术之一。
在过去的几十年里,随着陆上油田资源的逐渐枯竭,人们开始关注海上油田的开发。
由于海上环境的复杂性和不确定性,对于海上油田的开发一直是一个相对困难的任务。
稠油热采技术是一种将高温高压的热能施加到油层中的方法,以降低油层黏度,促进油的流动,从而提高采收率。
稠油热采技术分为燃烧法和非燃烧法两种。
燃烧法是指通过燃烧油田中的天然气或其他火源来产生热能,然后将热能通过注入井口的方式输送到油层中。
非燃烧法是指通过电加热、蒸汽注入等方式将热能直接传输到油层中。
稠油热采技术的探索和应用可以追溯到上个世纪70年代,当时加拿大的油砂油田开始进行热采试验。
凭借其稳定、高效的特点,热采技术迅速得到了全球范围内的关注和应用。
目前,稠油热采技术已经在加拿大、委内瑞拉、俄罗斯等国家广泛应用,并取得了显著的成效。
稠油热采技术的应用主要面临以下几个关键问题。
稠油热采技术需要大量的能源供应,因此能源的高效利用和节约是一个重要的问题。
稠油热采技术需要对岩石地层的物理性质、流体性质等进行深入研究,以求更好地掌握油藏的特点和规律。
稠油热采技术在实际应用中还需要考虑环境保护和安全的问题,避免对海洋生态环境的破坏和人员的伤害。
为了解决这些问题,科研人员不断进行技术创新和实验研究。
研究人员通过改进燃烧设备、优化热能传输方式、开发新的化学剂等手段,提高了稠油热采技术的效率和稳定性。
他们还开展了大量的实验和模拟计算,以期更好地理解油藏开发中的问题,并寻求解决方案。
监管机构和企业也加强了对稠油热采技术的监管和应用,以保证其安全性和环保性。
海上油田稠油热采技术的探索和应用是一个复杂而艰巨的任务。
需要在能源、环境、技术等多个方面进行综合考虑和平衡,以实现稠油热采技术的可持续发展。
随着技术的不断进步和经验的积累,相信稠油热采技术将为海上油田的开发提供更好的解决方案。
深层稠油热采井筒隔热技术研究与应用
5 0 ~ l 0 0 0 0
<1 6 0 0 1 5 0 0 ~ 2 2 0 0
> 1 0
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>1 关键词 】 深层稠 油;稠 油热采 ;井筒 隔热技术 ;应用 ;海 2 6
决 油 田
2 3
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清 水 隔热液
1 64
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由1 7 7 . 8 m m ×7 3 a r m X 11 4
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80
经 过 现 场应 用证 明 , 优 化后 的 井 筒 隔热技 术 达 到 了保 证 注汽 质 量 和
液U 。 最低 ,清水 O 。 最大。 表 2 隔热管计入热点影响 的总传热系数
井 筒总传 热系 数/ K J’ n 一‘ ℃ 序 号
l
井筒 条件
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空气
f
40 50 l
井 倘总 传热系 数/ I 【 J・ m ‘ 。 ・ h 。 。 - ℃ 圈 I井简总 传热 系数对 井简热 损失 率 的影响
饱和 蛊 度/ / 1 0
% U m
储量 系 数 ( t /
图 1是在 1 7 7 . 8 m mX 7 3 a r m×l 1 4 m m井筒结构方 式、注汽干度 7 0 % 、 注汽排量 8 . O t / h 、 注汽 1 5 d情况下 U 。 对井筒热损失率 的影 响。 由图 1看 出,井越深,井筒热损失率越大。 2 . 3 套管受热后伸长量分析 各种钢材都要 热胀冷缩 ,非 预应 力完井套 管同样 无法避 免。套 管柱在温度升高时 ,轴 向热膨胀伸长量计算公式为: ・
海上稠油油田蒸汽驱高效隔热注热管柱设计
海上稠油油田蒸汽驱高效隔热注热管柱设计张卫行;孙玉豹;林珊珊;姬辉;梅伟【摘要】蒸汽驱是吞吐开发的主要接替技术之一,目前NB35-2油田稠油热采井已完成了第三轮次吞吐,地质油藏物性、地层压力状况、采出程度等已具备转驱条件,亟待转蒸汽驱开发,如何提高注热管柱整体隔热性能并准确预测井筒非稳态传热条件下沿程热损失是蒸汽驱方案设计的关键点.为此,首先分析了海上油田蒸汽驱注汽过程中井筒热损失主要影响因素,为高效隔热管柱设计指明方向;进而以NB35-2油田B36M井为例,结合海上油田注热管柱实践经验及隔热型工具试验进展,设计出\"高真空隔热油管+热流体驱封隔器+隔热型补偿器+隔热型接箍\"的蒸汽驱高效隔热注热管柱;采用专业软件计算了采用该注汽管柱的井筒热损失,井筒干度损失降低至9.8%,较简易式注汽管柱进一步降低17.2%,为NB35-2油田蒸汽驱方案设计奠定坚实基础.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2019(038)004【总页数】4页(P26-28,39)【关键词】蒸汽驱;高效隔热;海上油田;非稳态传热【作者】张卫行;孙玉豹;林珊珊;姬辉;梅伟【作者单位】中海油田服务股份有限公司油田生产研究院,天津 300450;中海油田服务股份有限公司油田生产研究院,天津 300450;中海油田服务股份有限公司油田生产研究院,天津 300450;中海油田服务股份有限公司油田生产研究院,天津300450;中海油田服务股份有限公司油田生产研究院,天津 300450【正文语种】中文【中图分类】TE357.7海上稠油油田自2008年首次开展热采试验以来,稠油热采技术已累计应用30余井次,以多元热流体吞吐为主,多采用“高真空隔热油管+水平段均衡注热管柱”的简易式注热管柱,并采取环空连续注氮气隔热工艺,多元热流体吞吐技术在渤海普通稠油油田和特稠油油田开采中取得了显著增产效果[1-5]。
蒸汽驱是吞吐开发的主要接替技术之一,蒸汽驱在国内外陆地油田已实现规模化应用,是一项成熟技术。
海上油田稠油热采技术探索及应用
海上油田稠油热采技术探索及应用随着当今社会的能源需求不断增长,石油资源的开发利用一直备受关注。
而在海上油田中,稠油热采技术一直是石油开采领域关注的热点之一。
稠油热采技术以其高效、环保等特点,为海上油田的开采提供了新的技术支持。
本文将探讨海上油田稠油热采技术的发展现状,并对其未来的应用进行展望。
一、海上油田稠油热采技术的发展现状1. 稠油特性和存在问题海上油田中的稠油通常指的是储层中粘度较高的油,其粘度通常在1000mPa·s以上。
稠油由于粘度高、流动性差等特性,给油田的开采带来了很大的困难。
传统的采油方式对于稠油的开采效果不佳,而且会造成严重的环境污染问题。
稠油的开采技术一直是石油行业的一个难题。
2. 热采技术的应用热采技术是一种通过加热方式改善原油流动性的方法,常见的热采方法包括蒸汽吞吐法、蒸汽驱替法、火烧法等。
这些热采技术可以有效降低原油的粘度,提高原油的流动性,从而提高采收率。
在海上油田中,热采技术已经得到了广泛的应用,并取得了一定的成效。
3. 技术挑战和突破海上油田稠油热采技术面临的最大挑战是在海上环境中实施热采技术。
海上风大浪急、水温低等环境条件对于热采设备和操作技术提出了更高的要求。
在此背景下,石油行业不断进行技术创新,研发出了一系列适应海上环境的稠油热采技术,例如采用具有良好保温性能的管道、采用高效节能的加热设备等。
1. 技术推广和成本控制目前,海上油田稠油热采技术的应用范围还比较有限,主要集中在一些大型、重要油田。
未来,随着相关技术的不断完善和成本的进一步降低,稠油热采技术将有望在更多的海上油田中得到推广应用。
技术成本一直是稠油热采技术应用的制约因素之一,在未来,通过技术创新和成本控制,将有助于降低稠油热采的成本,进一步推动其应用。
2. 环保和安全意识的提升海上油田稠油热采技术的应用还面临着环保和安全方面的挑战。
海上油田的开采对海洋生态环境有一定的影响,因此技术应用中需要更加注重环保问题。
稠油复合蒸汽吞吐技术研究现状及展望
稠油复合蒸汽吞吐技术研究现状及展望【稠油复合蒸汽吞吐技术研究现状及展望】稠油是指黏度较大,地质储层中无法自然流动,需要外部能量来促进产油的一种原油。
稠油资源储量丰富,是我国重点发展的石油资源之一。
由于其黏度大、流动性差等特点,传统采油技术在稠油开采中面临着许多困难。
稠油复合蒸汽吞吐技术作为提高稠油采收率的一种新技术,受到了广泛关注。
本文将对稠油复合蒸汽吞吐技术的研究现状进行分析,并展望其未来发展方向。
一、稠油复合蒸汽吞吐技术的研究现状1. 技术原理稠油复合蒸汽吞吐技术是将高温高压蒸汽注入到储层中,利用蒸汽的热量来降低原油的粘度,使得原油流动性提高,从而实现稠油的有效采收。
通过注入蒸汽的作用,可以将原油中的重质组分重新悬浮,促进了原油的流动。
蒸汽的渗入还可以将地层中的黏土矿物层脱水脱胶,有效提高地层渗流能力,促进原油的采收。
复合蒸汽吞吐技术则是将蒸汽与其他驱油方法相结合,如化学驱、泵吸驱等,以增加采收效果。
2. 技术应用目前,稠油复合蒸汽吞吐技术已经在一些稠油油田得到了应用。
中国石油在大庆油田进行了稠油复合蒸汽吞吐试验,获得了一定的采收效果。
还有一些国外的案例,如加拿大的阿尔伯特油砂油田、委内瑞拉的奥罗型油藏等,都在稠油开采中使用了复合蒸汽吞吐技术,取得了成功。
3. 技术挑战尽管稠油复合蒸汽吞吐技术在一些项目中取得了成功,但在实际应用中仍然存在着一些挑战。
蒸汽吞吐会带来大量的热损失,尤其是在地层较深部位,蒸汽的温度会随着深度的增加而降低,影响了采收效果。
蒸汽的注入会导致储层中局部产生高温高压区域,从而破坏了地层的物理结构,影响了原油的采收。
复合蒸汽吞吐技术需要耗费大量的能源,增加了采油成本,限制了其在实际应用中的推广。
二、稠油复合蒸汽吞吐技术的发展展望1. 技术改进在未来的研究中,应该重点解决蒸汽吞吐中的热量损失问题。
可以尝试使用更高效的加热技术,如微波加热、电子束加热等,提高蒸汽的温度,减少热损失。
海上油田稠油热采技术探索及应用
海上油田稠油热采技术探索及应用随着全球能源需求的增长,对于石油资源的开发利用也日益成为世界范围内的焦点。
传统的石油资源已经开始枯竭,因此对于非传统的石油资源的开发利用变得尤为重要。
而海上油田中的稠油资源是一种非常重要的非传统石油资源,采用热采技术来进行开发已经成为海上油田开发的一种重要方式,本文将探讨海上油田稠油热采技术的探索及应用情况。
海上油田稠油资源的特点海上油田中的稠油资源是指粘度较大、温度较低,常温下呈现为凝固状,难以直接开采的一类油藏资源。
这类资源不仅存在于陆上油田中,也同样存在于海上油田中。
由于其特殊的物理性质,使得传统的采油技术难以对其进行开采,因此需要独特的技术手段来进行开发利用。
稠油热采技术的探索历程稠油热采技术是利用热能来改变稠油的物理性质,从而使得其变得更加流动,从而能够进行有效的开采。
这项技术的探索历程可以追溯到美国早期,当时美国石油公司在加利福尼亚对于稠油热采技术进行了初步的探索。
随着技术的不断发展,稠油热采技术开始被引入到了海上油田的开发中。
尤其是在北美地区的加拿大和美国,稠油热采技术已经被成功应用于海上油田的开发中,并取得了显著的成效。
稠油热采技术的主要方法稠油热采技术主要有蒸汽吞吐法、燃气驱动法和电加热法三种。
蒸汽吞吐法是利用高温高压的蒸汽进行驱替,从而使得稠油变得更加流动,以便于开采。
燃气驱动法则是通过燃烧燃气产生的热量来对稠油进行加热,并采用燃气驱使得稠油流出。
而电加热法则是通过电热器等设备对稠油进行直接加热,从而使得其温度升高,流动性增加。
这三种方法各有特点,可以根据实际情况进行选择和应用。
海上油田稠油热采技术的应用情况随着石油资源的日益稀缺,对于海上油田稠油资源的开发利用已经成为了一个非常重要的课题。
稠油热采技术的应用在海上油田中已经得到了广泛的推广。
在北美的加拿大和美国,已经有多个海上油田利用稠油热采技术进行了开发,并取得了良好的效果,产量持续增加。
而在其他地区,比如南美、非洲等地区也开始逐渐引入稠油热采技术,尝试在海上油田中进行应用。
提高超稠油蒸汽吞吐效果综合对策研究
提高超稠油蒸汽吞吐效果综合对策研究【摘要】稠油开采一直以来是石油开采的难题,蒸汽吞吐在提高稠油开采率时运用比较广泛,在我国,目前已在松辽盆地、渤海湾盆地、准葛尔盆地、二连盆地等15个大中型含油盆地和地区发现了数量众多的稠油油藏,预测我国稠油油藏地质储量高达80×108m3以上。
通过总结目前提高超稠油蒸汽吞吐效果的技术,发现各种技术的优缺点,最后为综合对策执行进行研究。
【关键词】超稠油蒸汽吞吐综合对策1 引言我国稠油区块分布较广,埋藏深度和类型各不相同。
依据中国稠油分类标准,超稠油指的是度大于5xl04mPa·s且相对密度大于0.98的原油。
沥青占据了稠油组分的10%~30%,超稠油当中沥青的含量高达50%以上,因此,胶质沥青是导致稠油粘度大、难开采的最直接原因。
稠油的通常特性有轻质馏分少、粘度与密度变化关系紧密、烃类组分低、含硫量低、含蜡量低、金属含量低和凝固点低是世界稠油的共性。
2 超稠油蒸汽吞吐开采存在的问题2.1 单井差异大在进行大规模蒸汽吞吐开采过程中,由于每一口井本身的差异,导致了蒸汽吞吐的生产周期控制困难,尤其是在蒸汽生产量波动较大,加上各油藏地底油藏条件的差异,形成井组后导致开采秩序混乱等后果。
井组内单井井底压力、地下水渗透率、开采亏空和井间热交换程度不同等,导致了整个井组开发不协调,整体吞吐效果较差。
另外,单井差异较大的原因还有蒸汽注入工艺当中,不同井的注入效果和注入压力有差异,导致了热蒸汽的热能在区块当中传递效果不一。
以上两个大方面的问题让超稠油开采单井差异较大。
2.2 地层压力下降通过蒸汽压力、蒸汽重力和蒸汽弹力的超稠油蒸汽吞吐开采技术,随着蒸汽吞吐次数增加,井底地层压力下降,原油渗透效果降低,地下亏空越来越大。
一般而言,在蒸汽吞吐的后期,地层压力已经降低到原始地层压力的25%~30%,底层压力降低,地层压力降低后,对稠油驱动能力下降,井底供液能力下降,从而导致了超稠油整体吞吐效果降低。
海上油田稠油热采技术探索及应用
海上油田稠油热采技术探索及应用随着全球对能源需求的持续增长,传统石油资源逐渐枯竭,人们对稀缺资源的开发利用需求日益增加。
在这种情况下,稠油资源成为了备受关注的新兴资源。
海上油田是稠油资源的重要勘探区域,而稠油热采技术的探索及应用,对于海上油田开发具有重要意义。
一、稠油热采技术的概念及原理稠油是指粘度较高的原油,其粘度通常大于1000mPa·s。
由于其粘度高、流动性差的特点,传统采油技术难以有效开采稠油资源。
而稠油热采技术是一种通过加热稠油使其降低粘度,提高流动性的采油方法。
稠油热采技术的原理是利用热能将地下稠油加热,使其温度升高,粘度减小,从而提高油藏的产量。
热采技术主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、电加热等方法。
这些方法通过向井网输送高温介质,使稠油地层温度升高,从而使得稠油粘度下降,流动性增加,便于提高产量。
二、海上油田稠油热采技术的特点海上油田开采存在着诸多困难,而稠油热采技术在海上油田应用具有一定的技术特点。
海上油田热采技术需要考虑到海上环境的复杂性。
海水的腐蚀性、气候条件的变化、波浪等对于热采设备的使用都提出了较高的要求。
海上油田稠油热采技术需要考虑到海上环境的特殊情况,开发出适应海洋环境的热采设备。
海上油田热采技术需要考虑到生产作业的复杂性。
相比陆上油田,海上油田的生产作业更加复杂,需要考虑到海上平台的稳定性、供电、供水等诸多因素。
这就要求海上油田热采技术在设计上要考虑到设备的安全性、稳定性以及可靠性。
海上油田热采技术需要充分考虑生产成本。
海上油田生产作业的成本相对较高,因此在热采技术的应用上需要充分考虑到成本的控制,提高技术的经济性。
针对海上油田稠油资源的开采难题,人们对稠油热采技术进行了一系列的探索及应用实践。
1. 蒸汽吞吐技术蒸汽吞吐技术是一种通过向油藏注入高温高压的蒸汽,使油藏内部温度升高,从而降低稠油的粘度,提高油藏采收率的方法。
在海上油田中,蒸汽吞吐技术已经得到了一定的应用。
海上油田稠油热采技术探索及应用
海上油田稠油热采技术探索及应用一、海上油田稠油热采技术的发展现状1.稠油资源潜力巨大稠油是指粘度大于1000mPa·s的原油,它的蒸汽压较高,粘度较大,含硫量较高,密度较大。
目前全球的稠油资源储量估计在2000亿至3000亿桶之间,其中绝大部分位于海上油田。
而且稠油资源的开采利用是全球能源战略发展的重要方向。
2.技术水平不断提升随着科学技术的不断发展和成熟,海上油田稠油热采技术得到了长足的发展。
目前,主要的稠油热采技术包括蒸汽吞吐法、蒸汽驱动法、蒸汽气化法、电加热法等。
这些技术在陆上油田已经有了较为成熟的应用,而在海上油田的实际应用中也获得了一定的成功。
3.成本压力和环保要求提高目前,海上油田稠油热采技术的应用还存在很多问题,首当其冲的就是成本压力和环保要求。
目前全球油价波动较大,稠油热采技术的成本压力也相对较大。
而且随着环保意识的提高,对稠油热采技术的环保要求也越来越高。
二、存在的问题和挑战1.技术难点仍未攻克目前,海上油田稠油热采技术的应用还存在很多技术难点,尤其是在海上环境下,地质条件较为复杂,海洋环境下的工程难度也相对较大。
在蒸汽吞吐法中,受制于井筒压力和深度限制,技术难度较大;在蒸汽驱动法中,地层渗透率不足、蒸汽阻塞以及蒸汽驱动周期过短等问题也难以解决。
2.环保压力持续增加随着环保意识的提高,对海上油田稠油热采技术的环保要求也持续增加。
传统的稠油热采技术需要大量的水资源、能源资源以及化学品,产生大量的废水和废气,给海洋环境造成了一定的影响。
而且在油田生产过程中,可能会导致地质灾害、环境污染等问题,需要针对这些问题进行有效的控制和治理。
三、未来的发展趋势1.技术创新是关键随着稠油热采技术的不断发展,新技术的应用成为了未来的发展趋势。
在蒸汽吞吐法中,需要加强井筒设计和建设,采用多项新技术,如注热井筒、蒸汽射流井筒等,提高采油率和经济效益;在蒸汽驱动法中,需要加强地层改造和蒸汽注入技术,提高地层渗透率和增加热量输入。
浅析改善热采稠油吞吐开发效果的对策
一、改善高周期吞吐效果成熟技术国内外稠油油田开发的后期都面临上述类似的问题,针对热采稠油吞吐后期暴露的矛盾和问题,稠油生产主要油田,在改善高轮次吞吐效果方面开展了大量的室内研究和现场实验,逐渐摸索出一套行之有效的办法,为油田稠油开发提供了宝贵的可借鉴的经验。
1.具有补充地层能量、调剖、助排作用的CO2辅助蒸汽吞吐技术及氮气隔热助排技术通过研究和现场试验发现,CO2辅助蒸汽吞吐可有效改善热采稠油高周期生产。
CO2辅助蒸汽吞吐技术主要有补充地层能量、调剖、降粘助排和洗油作用。
现场实施一般有两种方式,一种是直接注液态CO2,另一种是注入化学药剂生成CO2稠油蒸汽吞吐热采是一种降压开采方式,随着注汽周期的增加,地层压力大幅度下降,造成油井产量下降,油汽比降低,油田开采效果差。
2.改善吞吐低产低效井效果的间歇注汽技术针对低产低效井继续吞吐效果变差,操作成本升高的实际,采用间歇蒸汽吞吐技术。
即油井关井一段时间,恢复地层压力,待井筒附近原油重新聚集后再恢复吞吐生产。
间歇注汽为原油运移及重新分布提供了时间。
关井时间长短是制约高周期油井间歇吞吐效果的重要参数,针对不同油品性质、地质条件、采出状况,区块要经过不断摸索和探讨,才能掌握关井能量恢复的规律。
井由油田正在逐步实行间歇注汽技术。
3.大幅降低生产成本的“一注多采”技术“一注多采”,即中心井注汽,周围生产井关,注汽完毕后,注汽井和生产井同时生产。
这一技术的主要原理就是利用井间汽窜后热连通的形成,提高蒸汽热焓利用率和油井在平面上波及程度,减小或控制蒸汽超覆,提高吞吐效果。
同时也可有效减少作业次数,降低吨油成本。
4.控制汽窜的集团式注汽、多井同注同采技术井距小、蒸汽超覆、纵向或平面上的非均质性、纵向上或平面上压力不均是形成汽窜的主要原因,汽窜往往具有方向性、重复性和可逆性,造成热能损失和原油产量的下降。
针对上述问题,根据油井投产时间、区域位置、生产特点和汽窜规律,开展集团式注汽、多井同注同采,集中吞吐的办法,平衡井间压力,降低汽窜程度。
稠油油藏水平井多元热流体吞吐高效开采技术
稠油油藏水平井多元热流体吞吐高效开采技术随着当前社会经济的快速发展,逐渐枯竭的常规石油资源已经不能满足社会日益增长的资源需求。
而稠油作为一种储藏量极大的油藏资源,由于其本身所具有的特点,也导致常规的开采技术,不具备较高的开采效率。
而水平井多远热流体吞吐高效开采技术,作为一种综合性的开采新技术,对于提高稠油油田的采收率具有重要的作用。
标签:水平井;多元热流体吞吐;开采技术当代我国科学技术水平的快速提升,水平井多元热流体吞吐高效开采技术由于其所具有的优势,也被广泛的应用在了稠油油藏的开采过程中,例如使用水平井能够提升注入能力和生产能力;二氧化碳可以使稠油的粘度降低,促使驱油效率的提升。
对稠油油藏水平井多元热流体吞吐高效开采技术进行研究分析,为稠油油藏开采提供了理论支持。
1 技术基本构成与原理水平井多元热流体吞吐高效开采技术主要的应用原理为火箭发动机所具有的燃烧喷射原理,使其形成多元热流体,使其向水平生产井内进行注入,此技术能够有效的提升稠油油藏的开采效果。
而多元热流体的组成部分分别为:二氧化碳和氮气以及蒸汽。
通过对蒸汽与气体的能量与驱油作用的有效利用,并和水平井的开采相结合,使其稠油的粘度降低,原油的流动性提升,提升蒸汽影响的体积,促使驱油动力得到增加,并使残余油的饱和度降低,最终使稠油油井的产油量得到提升。
2 提高采收率机理2.1 水平井稠油油藏在进行开发时,因地层的原油具有较高的粘度,流动性是比较差的,所以就导致油藏和井筒间存在极大的生产压差,边底水很容易会出现突进的情况,对油井的正常生产造成较大的影响。
而较长的水平井段则会使井筒和油藏所具有的接触面积得到增加,而若生产压差较小,则油井产能就会得到提升,同时能够有效的抑制边底水的突进情况,所以在稠油油藏的开发中得到了广泛的应用。
和直井对比,水平井和油层接触面积较大,在利用多元热流体吞吐进行开发时,就能够保证注入能力与生产能力的提升。
而对于直井来说其还存在以下的特点:首先,其吸汽能力比较强,注入的速度较快,其速度为直井的4倍。
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海上深层稠油热采吞吐高效隔热措施研究张博;林珊珊;李科研;马增华;张卫行【摘要】渤海A油田属于稠油油田,此油田的高效开发可以为渤海油田的规模化热采开发提供经验.衡量热采开发是否有效的一个关键指标是热量利用效率,而采取的隔热措施对热量利用效率影响很大.为了减少热量损失,必须进行相应的研究,有针对性地提出隔热措施.此文基于A油田ODP设计的实际井身结构,对隔热方式进行了初步优选,并对影响蒸汽干度的因素进行了分析,同时对加入隔热工具对蒸汽干度的影响进行了论证.结果表明,隔热套管+隔热油管+环空注氮+隔热接箍+隔热工具的组合方式,井筒热损失最小,井底蒸汽干度最大.此高效隔热措施对后续A油田热采井的注热工艺具有指导意义.【期刊名称】《海洋石油》【年(卷),期】2019(039)002【总页数】5页(P35-39)【关键词】深层稠油;蒸汽吞吐;隔热;干度;热损失【作者】张博;林珊珊;李科研;马增华;张卫行【作者单位】中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300459;中海油田服务股份有限公司油田生产事业部,天津 300459;中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300459;中海油田服务股份有限公司油田生产事业部,天津300459;中海油田服务股份有限公司油田生产事业部,天津 300459【正文语种】中文【中图分类】TE345蒸汽吞吐是目前稠油热采的主要技术手段之一,需要向井底注入大量高干度蒸汽对油层进行加热,蒸汽的热利用率是决定开发效果的关键因素 [1]。
而高效的井筒隔热措施,可以减少蒸汽沿井筒的热损失,使到达井底的蒸汽保持较高干度,提高注蒸汽的开发效果 [2]。
同时,尽可能地控制热量向套管传递,减少热应力对套管和水泥环的损害,可以有效保护套管和水泥环,降低修井成本 [3]。
A油田由于油层埋深较大,注热时不采取隔热措施会造成热量的大量浪费,不利于稠油的高效开发,所以提出一种高效隔热措施对此油田以及其他稠油油田的经济有效开发具有重要意义。
1 隔热方式优选针对普通油管热损失严重、隔热效果差的情况,使用隔热油管代替普通油管进行注蒸汽作业,可以大幅度减少蒸汽热损失 [4]。
而经过多人研究和实践证明,环空充氮比充水的隔热效果好,所以借鉴陆地及海上成熟热采井筒隔热措施(稠油油田注蒸汽隔热措施使用情况见表1),结合A油田热采井下安全控制、水平段均匀注汽等工艺需求,推荐采用隔热油管+环空充氮的隔热措施。
表1 稠油油田注蒸汽隔热措施使用情况统计项目陆地油田海上油田管柱结构?热敏封隔器+隔热型工具+高真空隔热油管高真空隔热油管封隔器+隔热型工具+高真空隔热油管环空隔热措施大部分不补氮连续充氮补氮井底干度>50% ——应用井次辽河油田应用5 800井次/年20井次以上 2井次技术是否成熟成熟成熟逐步成熟2 蒸汽干度影响因素分析2.1 隔热油管类型2.1.1 理论分析建立A油田一口井的井身结构模型,针对不同尺寸和不同隔热等级的隔热油管,计算油井井筒沿程热损失以及蒸汽干度。
计算参数:注汽压力18 MPa,注汽干度0.9,注汽速度12.5 t/h,结果见表2和图1。
从不同参数的隔热油管井底热损失以及沿程蒸汽干度变化可以看出,隔热油管内管尺寸越大、隔热等级越低,热损失越大,干度下降越快。
例如,E级隔热油管隔热效果最明显,水平段入口处(2 100 m左右)蒸汽干度比使用D级隔热油管时高15%。
表2 隔热油管不同内径尺寸和隔热等级井底热损失内径尺寸/mm井筒沿程热损失/小数隔热等级井筒沿程热损失/小数62 0.145 C 0.228 76 0.176 D 0.215 102 0.207 E 0.176图1 不同尺寸和隔热等级隔热油管沿程干度2.1.2 应用分析国内隔热油管中除了高真空隔热油管外,还有近几年发展的气凝胶隔热油管,两种油管的对比见表3。
其中高真空隔热油管经过现场几十年的应用,目前隔热性能达到E级,而气凝胶隔热油管的隔热性能以D级为主,同时气凝胶隔热油管成本要高20%,但隔热稳定性较好。
所以,建议A油田注汽井在前几轮次吞吐时采用高真空隔热油管,多轮次后隔热性能下降后可考虑采用气凝胶隔热油管。
表3 高真空隔热油管与气凝胶隔热油管对比项目高真空隔热油管气凝胶隔热油管隔热等级 E级 D级为主隔热原理高真空+吸气剂气凝胶+低真空度+吸气剂接箍隔热成熟技术可行,无现场应用现场应用占据国内大部分热采井,技术成熟近两年开始现场应用,技术较为成熟成本 21 800 RMB/t 23 815 RMB/t优缺点技术成熟,但多轮次后隔热性能下降隔热性能目前无确切数据,成本高20%2.2 环空隔热措施针对环空不同介质(环空注氮、充水),计算了A油田注汽井井筒的沿程热损失以及蒸汽干度,其中井口注入参数与2.1相同,油管采用隔热油管,结果见图2。
可以看出,环空充氮比充水的水平段入口干度高4%,热损失低5%。
图2 不同环空介质沿程干度及热损失现场需要在保证注入压力低于A油田地层破裂压力的条件下,综合考虑设备性能、注热管线承压能力、隔热效果及井下安全等因素,对环空注氮关键参数进行优化设计。
2.3 套管类型2.3.1 理论分析针对套管类型(普通套管和隔热套管),计算了注汽井井筒的沿程蒸汽干度,结果见图3。
图3 不同套管类型沿程干度由图3可以看出,套管是否隔热对干度的影响很大。
使用普通油管的前提下,使用普通套管在1 100 m处干度已经降为0,而在此深度处,使用隔热套管的蒸汽干度为60%。
同样使用隔热油管时,隔热套管比普通套管在水平段入口的蒸汽干度高11%。
2.3.2 应用分析普通套管与隔热套管参数统计见表4,可见普通套管技术成熟,能与后续工艺无缝对接,但热损失较大 [5]。
隔热套管虽然其隔热性能较好,但由于目前成熟产品尺寸较小 [6],会对完井、采油工艺带来较大挑战,且成本高30%。
所以在套管尺寸合适的情况下可采用隔热套管完井,否则采用普通套管完井。
表4 普通套管与隔热套管对比项目普通套管隔热套管尺寸 9 5/8" 7"-5 1/2" 85/8"-7"隔热原理—高真空+吸气剂高真空+吸气剂连接方式 BTC或其他 BTC或其他 BTC或其他下入深度/m >3 000 2 150 2 500现场应用海上油田广泛使用国外主要代替隔热油管技术可行、无现场应用成本/(RMB/m) 900 1 200 —2.4 注入参数针对不同注入工况,例如不同注汽速度(7.5 ~ 12.5 t/h)、注入压力(14 ~ 18 MPa)、注入干度(0.6 ~0.9)时,计算了注汽井井筒沿程热损失以及蒸汽干度,结果见图4。
图4 不同注入参数时井底干度及热损失由图4可以看出,注汽压力越低,井底干度越大;井口蒸汽干度越高,沿程干度降低的速度越慢,但规律不明显;注汽速度越小,井底干度越小,随着注汽速度的提高,热损失降低,但降低幅度减缓。
在A油田ODP设计的基础上,建议注入参数为:注汽干度 0.8 ~ 0.9,注汽压力16 ~ 18 MPa,注汽速度 12.5 ~ 17.5 t/h。
3 隔热工具及接箍3.1 理论分析以上是基于在井筒中油管没有发生躺壁现象的情况下进行的计算和分析。
A油田热采水平井由于斜度大,考虑井筒实际情况,注热管柱很可能出现躺壁问题。
而使用隔热工具(隔热扶正器、隔热补偿器),可以有效避免躺壁现象发生。
针对是否使用隔热工具和隔热接箍,对比分析了注汽井的井筒沿程蒸汽干度变化情况,结果见图 5。
图5 隔热工具对沿程干度影响由图5可见,采用隔热工具和隔热接箍能够有效提高井底干度,使用隔热工具和隔热接箍比不使用的情况水平段入口蒸汽干度高20%左右。
3.2 现场应用3.2.1 隔热接箍一般接箍采用钢材质,隔热效果不好,隔热油管的接箍处通常会有热损失。
通过把普通接箍改为具有隔热性能的接箍,实物见图6(左),可以改变目前隔热油管(包括注蒸汽采油两用管)接箍热损失大的难题。
3.2.2 隔热扶正器隔热扶正器见图6(中),主要用途是扶正注热管柱[7],解决大井斜处的“躺壁”现象。
接箍及本体均采用复合隔热结构设计,确保隔热性能,减少热损失;减少与套管的接触面,保护套管;同时能用于保障封隔器的密封效果。
图6 隔热接箍(左)、隔热扶正器(中)、隔热型补偿器(右)3.2.3 隔热型补偿器隔热型补偿器见图6(右),它与热采封隔器配套使用,用于补偿注热管柱的伸长或缩短,防止管柱因热应力变形,并确保封隔器的密封位置 [8]。
注热时,温度升高,井下管柱伸长,此时补偿器的内中心管缩进隔热外管内;当注热结束或注热过程中其它原因停注、温度下降时,补偿器的内中心管又伸出隔热外管,补偿管柱的缩短量。
对于目前海上现有的注热管柱存在管柱散热点多、管柱躺壁情况严重等情况,建议A油田使用隔热接箍以及隔热补偿器、隔热扶正器等隔热关键工具。
相关工具已在海上其他2口热采井进行了现场应用,并且目前已经完成了优化改进。
4 结论(1)A油田稠油热采井的井筒隔热措施建议采取隔热油管+环空注氮方式,同时在井眼尺寸合适的情况下使用隔热套管,会大幅度降低井筒热损失。
(2)注入参数影响蒸汽干度和热损失,其中注汽压力越低、注汽速度越高,干度损失越小,同时井口蒸汽干度越大越好,现场注热时可基于ODP设计参数范围和设备能力进行最优调节。
(3)隔热工具的使用在一定程度上降低了蒸汽干度损失和热损失,特别是对于水平井,可以很好地避免躺壁问题,从而提高井底干度。
推荐的隔热工具在海上其他油田已有过应用,并且已经完成优化改进。
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