浅谈稠油水平井多点注汽技术

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摘 要：我国经济的蓬勃发展，带动了各行各业的快速发展，石油作为影响国民经济的重要能源，对于在开发上也有了较多的研究，但是许多油田的情况有所区别，特别是稠油油田水平井的采集，在进行采集的过程中，一般选择常规的笼统注汽的方式，因此也存在某些问题，如水平段动用不均匀、采集效率较低等。本文简单分析了影响水平井段动用均匀程度的影响因素，包括储油层的非均质性、注汽及出汽的位置、蒸汽超覆及汽窜情况等，并针对上述因素提出了多点注汽方案，并对于该技术的原理、各个部分的结构进行详细说明，为从事该行业的人员提供一定的技术参考与借鉴。

关键词：稠油 水平井 多点注汽技术 应用

随着各行各业不断发展，生产规模逐渐扩大，对于能源的消耗巨大，对其的需求也在不断提升。能源行业成为影响国民经济的重要产业，因此国家对于石油的开采也是十分重视的，水平井技术在不断提高。其能够应用于老区潜挖、油田边缘部位开采、薄储存层及底水油藏开发等各种条件，相较一般的直井，其具有井段距离大、受到控制的油气储量大、单井产量较高的优势。然而，由于各种因素的影响，如储藏层的性质、地质压力、井眼的走向等，水平井在进行稠油开发时采用的笼统注汽方式有许多缺陷，如水平段动用的均匀度不高等问题，需要对注汽方式进行改造升级，以保障动用的均匀度及采油的效率，对于油田的发展及能源的开采效果有着较为重要的的作用。

一、影响稠油水平井水平段动用不均的各种因素

1.储油层的非均质性

许多水平井开采的过程中涉及到不同的油层，油层的非均质性使各个油层之间的物性差异较为明显，即使是在同一油层中或者同一水平位置，在井径不同方向上油层的渗透率受到各种因素的影响，如温度、外界压力等，也会存在较大的区别，造成了在实施了多次的注汽后，动用程度仍不均匀的情况。

2.注汽及出汽的位置

水平井的注汽管柱一般的连接方式为隔热管与筛管直接连接，仅仅设置单个蒸汽出口，且其位置一般靠近水平段的脚尖，以达到扩大蒸汽在水平段的影响范围的目的。但是根据蒸汽的流动方向，蒸汽在最后达到脚跟位置，热量已经大幅度下降，受热不均匀，都会出现水平段动用不均匀的问题[2]。

3.蒸汽超覆及汽窜

一般水平井的控制井段距离较长，在各种因素的影响下，如地层倾斜角度、井眼的走向等，水平段的部分位置倾角较大，该类部位则会很容易出现蒸汽超覆现象。注入的蒸汽会首先行至水平段倾角较高的位置，因此水平段高倾角部位相较低倾角部位的蒸汽接受程度更高。另外，水平井之间在进行蒸汽的注入时，会出现汽窜现象，且汽窜通常具有多向性，及一个水平井的蒸汽注入后，会在多个井中进行运行，均会出现不平衡的现象，直接影响到水平段动用的均匀度。

二、水平井多点注汽技术基本原理及设计软件

1.水平井多点注汽技术基本原理

在油井进行注汽前，需要是对油井段井温进行测试并制作曲线图，再根据油井的各种因素使用计算机相关的专业软件对于油井的配汽阀位置及配汽的比例的相关设置，包括井温的分布状态、地层的压力、地质的孔隙度、渗透性、饱和度等，另外还需要对于各个注汽阀的间距内使用蒸汽伞，以达到分隔注汽阀的目的，使该水平井段内的注汽阀成为具有独立性的单元，进而提高动用均匀性[3]。该方式能够解决稠油热采水平井中出现的问题，将水平井的优势完全的发挥出来。

2.多点注汽设计软件

多点注汽设计软件的功能较为丰富，主要包括基础数据输入、注汽设计、动态分析注汽情况、智能绘图等，可以将井眼的轨迹完全的描绘出来，准确的计算出在注汽过程中井筒内所承受的压力，并能够测出筒内温度的分布状态及规律，在进行配汽阀的设计时，上述因素的数据及资料均可以作为可靠的参考。另外该软件还可以对各项因素进行综合分析，包括注汽的时间、井口的干度及湿度、所承受的压力、注汽的速率等全面把握，设计出多点配汽阀的的规格及数量，保障设置的科学合理性[4]。

三、各种构件的结构及功能

1.管柱结构及功能

水平井多点注汽管柱的主要构件为配汽阀、隔热管、蒸汽伞、扶正器及导锥。环空的隔热方式为选择为氮气进行隔热。造斜点以下部位的隔热管和油管需要完全使用倒角管，各个隔热管需要使用保温套，以达到在水平井采油的过程中，将管柱通畅的植入井中的目的。

2.配汽阀的结构

配汽阀的主要组成部分包括中心管和外套。先利用专门的计算机软件对于配汽阀的位置进行合理的部分，并根据水平井段的距离、特点等各项因素，在中心管上设置数量适当的孔眼。配汽阀外套的作用在于其能够在一定程度上调整蒸汽的走向，防止套管的某些位置出现压力过高或者温度升高，对套管起到有效的保护作用。

3.蒸汽伞的性能

蒸汽伞设计为自封性结构。当向管柱注入蒸汽时，蒸汽伞在管柱内部及外部压力差的巨大作用下，能够将密封油套环空完全撑开，且其耐热性能极强，可承受350℃的高温，且在高温的条件下，对于压力差的耐受性也极其强大，可承受5MPa的压力差，能够对各个注汽单元进行有力的密封，从而将蒸汽完全控制于管柱内。

四、其他注意事项

为了使注汽的效果达到最佳状态，在实践中达到预期的采油效果，在进行多点注汽技术改造时还需要注意以下几点：①注重模型的实验，需要在现场测量实际的数据，并设置水平井水平段干度部分的模型，并在热力学的理论指导下，列出地层吸热和蒸汽干度的降低而带来的热量损耗保持基本平衡的方程；并根据该方程计算出各个注汽孔眼的注汽量，从而进一步确认孔眼的尺寸，保障水平井注汽的均匀性；②在注汽管柱上设置方向不同的多个孔眼以替换掉管柱上的单个孔眼，还需要在通孔半周范围内的外侧设置若干个孔眼，并根据各个孔眼的尺寸适当扩大接箍的外径，该项改造措施的作用在于保证蒸汽能够正常注入，提高注汽的效果[5]。

五、总结

多点注汽软件的设计、配汽阀的研制及多点注汽技术的提高，有效的扩大了水平井水平段的蒸汽接受面，对于改善稠油水平井的开采效果，提高稠油水平井的采油效率及动用程度有着良好的促进作用，为优化现代稠油水平井开发效果提供了新的思路及选择。上述文中仅从一般理论角度阐述了该技术，从事该行业的人员，还需要对油井的各方因素进行认真分析，综合把握，全面了解后再制定出适合具体井况的设计方案，从而有效的提高单眼水平井的采油产量及经济效益。

参考文献

[1]陈新民.水平井均匀注汽工艺在滨南油田的研究与应用[J].油气地质与采收率.2009，16（02）：106-107.

[2]李睿.改善加密区水平井蒸汽吞吐效果对策研究[J].内蒙古石油化工.2009（13）：133-135.

[3]刘贵满，李明.欢西油田薄层稠油水平井注汽参数优化研究[J].特种油气藏.2009，16（03）：71-73.

[4]刘翀，李春兰，薛永超，王曼.稠油油藏水平井双管吞吐技术[J].石油钻采工艺.2009，31（06）：92-95.

作者简介：董梅（1983-）女，汉族，新疆克拉玛依人，助理工程师，主要从事地质管理工作。