王庄油田超稠油井筒举升工艺优选

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  摘 要:原油在经井筒到地面的流动过程中,随着井筒流体温度的降低,原油粘度急剧增大,导致摩阻压力损失较大,原油逐渐失去流动性,使油井无法投入和维持生产。我们通过热力、化学、掺轻烃稀释等措施对王庄油田的稠油油井进行举升工艺优化,从而使得井筒中流体保持较低的粘度,减小了井筒流动阻力,提高了王庄薄层稠油油藏开发效果。
  关键词:王庄油田;超稠油;井筒举升;工艺
  
  改善井筒流体流动条件的举升工艺方法是指通过热力、化学、稀释等措施使得井筒中的流体保持低粘度,从而达到改善井筒流体的流动条件,缓解抽油设备的不适应性,提高稠油的开发效果等目的的采油工艺技术。该技术主要应用于稠油粘度不很高或油层温度较高,所开采的原油能够流入井底,只需保持井筒流体有较低的粘度和良好的流动性,采用常规开采方式就能进行开采的油藏。
  有杆泵举升井筒降粘技术主要包括掺化学剂降粘、掺稀油降粘、热流体降粘和电加热降粘技术。
  
  一、井筒掺化学剂工艺技术
  


  井筒掺化学降粘剂工艺包括油套环空掺化学剂和空心杆掺化学剂。
  油套环空掺化学剂降粘工艺是油管柱上装有封隔器和单流阀,活性剂溶液通过油管柱上的单流阀进入油管与原油乳化,达到降粘的目的。根据单流阀与抽油泵的相对位置又可分为泵上乳化降粘和泵下乳化降粘,其管柱如图1所示。
  空心杆掺化学剂降粘工艺是从空心杆中注入活性剂溶液,活性剂溶液通过空心杆底部的单流阀进入油管与原油混合,从而达到降粘的目的。根据掺入点的位置空心杆掺化学剂也可分为泵上乳化降粘和泵下乳化降粘,其管柱如图2所示。
  


  二、井筒掺稀油降粘工艺技术
  
  掺稀油降粘时,掺入稀油的比例、掺入温度、混合效率等对降粘效果都有一定影响,掺入稀油的比例越高,掺入温度越高,混合时间越长,降粘效果越好。考虑到举升成本,应尽可能地减小稀释比。实验研究结果是在稀稠比为3∶7时,就能达到好的效果。
  井筒掺稀油降粘工艺技术与化学降粘工艺技术相似。采用掺稀油或掺化学剂举升工艺的油井具有较好的工作状况,但是在油井投产初期或者在作业措施之后,当井筒中稠油未与稀油或化学剂完全混合之前(启动状态)。在启动状态,由于井筒流体还未与掺入的稀油或化学剂混合,井筒流体仍然保持原有稠油特性,杆液和管液摩擦载荷很大,无法正常生产。因此,对于井筒掺稀油或掺化学剂降粘举升工艺启动状态应采用一定的工艺措施使得井筒中的流体具有一定的流动性。
  建议采用的工艺措施有:一是在下管柱和抽油设备时同时采用高温、大排量的流体(稀油或化学剂等)进行替液处理,既解决了管柱和抽油设备下入困难的问题,又使得井筒中的稠油变为掺稀油或化学剂后的低粘混合液;二是对于可下入管杆柱的空心抽油杆掺稀油或掺化学
  剂举升工艺的油井,可先在空心杆中下入电缆加热,待正常生产后转换为所设计的工艺。
  
  三、电加热降粘工艺技术
  
  电加热降粘工艺技术主要是针对稠油粘度对温度敏感的特性,利用电热杆或伴热电缆,将电能转化为热能,提高井筒生产流体温度,以降低其粘度和改善其流动性。
  


  1、电热杆泵上加热采油工艺
  井筒杆柱和管柱结构如图3(a)所示。其工作原理是交流电从悬接器输送到电热杆的终端,将空心抽油杆杆体加热,通过传热提高井筒生产流体的温度、降低粘度,改善井筒流体的流动性。
  2、电热杆过泵加热采油工艺
  井筒管柱结构如图3(b)所示。
  电热杆过泵加热采油工艺中所用的抽油泵是空心环流泵。
  在电加热降粘技术的工艺设计中关键是确定加热深度和加热功率两个主要参数。加热深度根据井筒中生产流体的温度、粘度分布及流动特性等为基础确定;加热功率的大小取决于所需的温度增值,要通过设计使得井筒内的生产流体具有低粘度和较好的流动性,同时考虑到节省材料和節约能源,因此要根据油井的具体情况确定合理的加热深度和经济的加热功率。
  对于有杆泵举升而言,掺稀油和掺化学剂降粘举升工艺主要通过稀释或乳化降粘机理实现井筒流体流动性的改善,具有良好的效果和效益。但在启动状态应采用建议的工艺措施并保证掺入液能够与井筒中的原油完全混合,实现启动。掺入液在井筒中建立起正常循环之后,掺入液的温度对井筒流体流动性有一定的影响,但其主要的降粘作用在于稀释或乳化降粘机理,增温降粘作用次之。
  
  四、结论
  
  根据理论分析,结合王庄油田的实际情况,初选有杆泵、螺杆泵两种方式,辅助井筒降粘措施,用于王庄油田稠油的举升。对于有杆泵举升而言,掺稀油和掺化学剂降粘举升工艺主要通过稀释或乳化降粘机理实现井筒流体流动性的改善,具有良好的效果和效益。但在启动状态应采用建议的工艺措施并保证掺入液能够与井筒中的原油完全混合,实现启动。
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