稠油井强化热采工艺的现场实践

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【摘要】电热杆件和反馈型式抽取稠油泵管柱结构是稠油井强化热采工艺中的具体应用，通过电热杆的作用对管内原油产生较大的作用，从而在很大程度上将管内原油粘度以及井眼举升问题进行了改善。而先期的主要工作即CO2吞吐，对储层原油粘度同样也达到了降低的效果，同时让近井区域原油驱动能力得到提升，同时对渗流条件的改善也起到了一定的促进作用。从理论上对稠油井水敏感度及温度敏感度等特性进行研究，从降粘剂的优选方面考虑，借助在环空中滴加柴油降粘，从而达到提高原油产量的目的。本文作者从稠油井方面出发，对稠油井强化热采工艺的现场实践进行探讨，对于稠油井热采工艺的改善，提升原油产量，具有一定的借鉴价值。

【关键词】稠油井；热采工艺；现场实践

中图分类号：TE345 文章标识码：A 文章编号：1672-2310（2015）11-002-02

引言：

从实际出发的角度来看，鉴于高粘稠油开采过程中存在的一些难题，为了进一步让原油开采工作顺利进行，在理论结合实践的基础上提出了稠油井强化热采工艺的技术，从其工作原理分析，电热杆与反馈式抽稠泵管柱结构是其主要的组成部分。具体来说，它主要借助的是集肤效应，从而达到对原油粘度与井眼举升的改善，而先期借助吞吐原理，及时对原油的渗流程度进行了改观，有效加大了原油驱动能量。而通过实验室的有关实现，对稠油水敏及温敏等特性进行了相应测试，对泵的工况机进行了转换，从而对提升原油产量起到了促进作用。并且从该项技术的投入运作来看，在我国苏北油田已经取得了良好的经济效益，是一项值得推广的原油开采工艺。

一、 稠油井强化热采工艺组成概论

1. 电热杆采油

从电热杆采油的结构工作原理分析，简单来说电热杆采油就是借助加热原理使得抽油杆温度升高，从而实现降粘的目标。具体而言，电加热抽油杆是空心结构的，实际中借助空心结构将其绝缘电缆线放在其空心杆中，电缆延伸到底部与抽油杆连接形成电路回路，在电缆与空心抽油杆通电的状况下，通过杆体的作用将电能转变为热能，这样一来，热能能够让抽油杆温度快速升高，进而使得油管内液体的温度也得到提升，这样能够起到降低粘稠度的作用，进一步延长了油井泵检测、清洗油井的周期。电热杆采油工艺主要由电热杆、电源控制柜子以及电三通三部分组成，工作状态使用的是交流电。电热杆采油与其他的井筒加热工艺进行对比来看，电热杆采油成本费用投入少、热能产生效益大，并且对地层没有损害作用。电热杆空心杆中采用的电缆一般选取的是5mm的铜丝并且进行了绝缘处理，在空心杆与电缆之间充满了淀子油，主要是为了平衡电缆芯的运作温度，防止局部温度过高而形成故障。

在实际的电热杆工作中，当接通交流电流以后，经过绝缘处理的电缆与空心杆在底部形成回路，由于空心杆内径小的缘故，因此在电缆与空心杆在通电作用下能够产生邻近效应，并且在表现形式上其两种电流呈现出方向相反的状况，这样一来就会形成磁通与邻近效应的双重作用，空心杆内出现涡流并且产生热能，这种电流主要呈现为空心杆内表面存在，而在其外表面呈现出很好的绝缘性，从而形成“内集肤效应”。通常来看，电热杆的直径要大于普通的抽油杆，加上原油稠度的存在，电热杆与稠油的摩擦力也会增大很大，而电热杆的直径又受到各种条件的限制较为固定，因此在实际的设计中，一方面需要从电热杆的加热深度进行考虑，确保原油顺利送到地面，另一方面通过一定的技术措施减少电热杆与稠油之间的摩擦力，减轻负荷，具有一定的实际意义。

2. 反馈式抽稠泵

反馈式抽稠油泵由上下泵筒与柱塞、进出油凡尔四部分组成，反馈式抽稠油泵借助的是非固定凡尔，在液压柱的作用下产生自上而下的作用力，对其抽油杆进行推行向下，这样在很大程度上有效减小了抽油杆在稠油中运行的巨大阻力。而在实际工作中，选取大小柱塞结构，能够在工作运行中做到自行密封，可靠且方便维护。进出凡尔安装在柱塞中，能够随着抽油杆的起落而上下运行，在检测泵的状况下，管柱与泵筒保持原来的状态基本不变。由于无固定凡尔的存在，且能够与抽油杆一起上下运作，故一般不会出现积砂或砂卡的状况，从工作效率上大大提升了的泵的利用率，总体来看，反馈式抽稠油泵主要适宜原油粘度在4000mPa・s以内的稠油井中广泛应用。

3. 稠油井CO2吞吐机理

CO2在原油中能够表现出很强的溶解性能，这样最终能够达到对原油粘度的降低，使得体积得到扩大。从有关试验及实践应用来看，原油粘度与降粘成效呈正比例关系。我们对苏北油田原油膨胀试验进行分析，CO2在原油中注入率的增加形成了原油体积的增涨，当CO2摩尔浓度达到40%以上的时候，原油体积膨胀的速率明显增加，而后当CO2摩尔浓度达到80%是，原油体积膨胀达到了40%。由此可见，稠油井在稠油油藏方面发生的CO2吞吐机理，能够使得原油粘度大大降低，从而使得渗流能力增强，同时也能够起到对近井地带驱动能量的增大，在一定程度上提升了原油的生产能力及生产效率。

二、 稠油井强化热采工艺的现场实践

1. 油藏概况

苏北洲城油田油藏埋深1 600～ 1 700 m，原油粘度3 100～ 4 300 mPa・s，油层温度70℃ ～ 75℃ ，油层厚度2～ 8 m。油藏油层厚度小，埋藏深，油藏边底水发育，较难进行系统开发。但地层温度相对较高，原油在地层中的渗流能力相对较好，开采此类型油藏主要是解决好油井水淹、原油进泵难及原油在井眼中举升困难等问题。

2. 稠油井强采试验方案

1） 选井选层

洲城断块油田稠油井Q― 2井在测试过程中地层出砂，井眼周围岩石结构被破坏，底水上串，油井水淹，已无法进行试验。S― 3井因原油粘度高达10× 104 mPa・s，在不进行蒸汽吞吐的情况下，试验的难度较大。K― 8井在试采过程中，因含水率对粘度有较大的影响，导致油井未能正常生产。若先填砂打水泥塞进行封隔底水，试验可取得较好的效果。

2） CO2吞吐

为降低原油粘度，增加驱动能量，在油井投产前，进行CO2吞吐施工，CO2用量380t。

3） 反馈式抽稠泵+电热杆采油工艺

利用抽稠泵液压反馈原理，克服抽油杆摩擦阻力，帮助抽油杆下行。利用电热杆加热原油，维持井眼上部原油的流动特性，确保原油顺利流到地面。

三、 结束语

稠油井强化热采工艺的现场实践重点是鉴于高粘稠油藏的存在难题而研发的一项技术，该项热采工艺借助CO2吞吐机理实现了对原油粘度的降低，从而提升生产能力，在稠油井的实际运作中创造了良好的经济效益。

参考文献：

[1] 唐瑞江.稠油采油工艺的探索试验及应用研究[J].油气采收率技术，2011（5）：89

[2] 谈文正. CO2吞吐机理驱油在油田增产中的应用[J].石油钻探技术，2013（11）：120