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稠油试油试采的工艺技术探讨

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摘要:试油是石油勘探方法的重要组成部分,也是直接检查油气田勘探效果的重要手段之一,随着科学技术的进步,目前试油工艺逐步得到了长足的改进和发展。经过近20年的不断完善和发展,目前已基本形成了适用于不同油气藏的试油工艺系列。

关键词:稠油 试油 试采 防砂

中图分类号:TE35 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)02(a)-0050-01

稠油试油工艺技术的关键点是增加稠油在油层内和井筒内的流量。目前采用的稠油试油试采工艺技术主要有:油层套管预应力完井,灰岩地层裸眼完井,砂岩地层大抢弹射孔,抽汲排液,气举抽汲排液,混气水排液,热洗稠油,地层测试,油层降粘,解堵,放膨处理,稠油层防砂,蒸汽吞吐,蒸汽、氮气同时注入,二氧化碳降粘处理油层,抽稠泵等。该套技术适合于10×104Pa・s以下得稠油藏试油,适合于砂岩、疏松砂岩、裂缝性稠油藏,直井。斜井。分层采油井,适合于污染堵塞严重的稠油层和需要提高油层渗透率的油井试油。

1 稠油特征

稠油与稀油来源相同,但特征差别较大,主要特性有:(1)稠油的粘度随温度升高呈指数下降,在粘温曲线拐点以前,温度每升高10 ℃。粘度大约下降一半。(2)稠油中轻质瘤分和石蜡含量较少,沥青及胶质成分含量很高,并且随着沥青胶质含量的增高,稠油的密度、粘度也增加,它们之间有着对应关系。(3)稠油的含硫量、含氧量和金属含量高,尤其是钒和镍。(4)与稀油相比,虽然天然气在稠油中的溶解系数低,但稠油油藏中一般含有5-20 m3/t溶解气,稠油油藏埋藏浅,地层压力低,地饱压差小,天然气在地层压力附近处于溶解平衡状态。(5)含气稠油从油层深处向井筒流动过程中,随着空隙压力的降低,地层原油中产生大量微气泡形成泡沫油流动,由于稠油中胶质。沥青质含量高,包裹气泡的油膜强度大,气泡不易劈裂,随着压力的降低,除气泡本身发生膨胀外,原油、水以及岩石骨架也回发生弹性膨胀,从而为原油的流动提供驱动能量。(6)稠油在举升至井口过程中,随着压力降低,稠油中的气泡逸出,形成混相流,稠油因脱气而变得越来越稠。稠油在举升中与较冷介质进行热交换,温度越来越低,稠油的粘度急剧上升,流动更加困难。

2 试油试采的工艺技术

2.1 HVO油层处理

2.1.1 SL-II降粘解堵

SL-II驱油剂能与卤水。污水、清水、放膨液等多种工作液配伍,在300℃条件下,其化学性能稳定。驱油剂进入地层后与原油接触,降低油水界面张力,把近井底带的胶质、沥青质沉淀物剥离下来,形成水包油乳状液,降粘率达97%以上,解除进井地带污染堵塞,降低注汽压力,降低稠油流动阻力。油层经过驱油剂的处理,岩石表面去除了稠油,FP防膨剂较易进入岩石,有效地抑制了粘土膨胀,避免了注汽中因粘土雨水膨胀而导致油层渗透率降低,进一步降低了油层注汽压力,该防膨剂270℃条件下,其防膨性能不变。

2.1.2 RSP油层处理

降粘剂与防膨剂存在阴、阳离子及正负电荷的相互抵消作用,降低了降粘性能和防膨性能。RSP降粘固砂防膨剂有效地解决了降粘、防膨、固砂有机配合问题。起到了稀油、降粘。抑制粘土膨胀。解除近井油层堵塞的综合性功效,实现了降粘剂、防膨剂、固沙剂三剂的统一,现场应用取得了满意效果,该RSP剂在360℃条件下性能稳定。

2.2 稠油层防砂

2.2.1 PS防砂

PS防砂技术是中国发明专利,是一种地层充填符合防砂技术,形成三道防砂屏障,这些防砂屏障组成了具有一定强度的人工地层,大大提高了近井地带油层的渗透率,解除了近井污染堵塞,提高了防砂有效率和有效期,降低了注汽压力和稠油流入井筒的阻力。该技术适用于斜、直井,冷、热采井,粉细砂岩油层井防砂,用于特。超稠油注汽井防砂成效显著。

2.2.2 绕丝管挤压充填防砂

采用PS防砂的机理,结合绕丝管机械强度高的优点,形成了绕丝管挤压充填防砂工艺技术。它解决了覆膜砂质量部稳定、胶结强度低得油井出砂问题,满足了高含水井需要提高采液强度,达到了油井稳产的目的,满足了稠油层需蒸汽吞吐工艺的需要。绕丝管挤压充填防砂适合于含气量大,含水的稠油层。若油层供液能力强,特稠油层防砂后可实现井筒加热冷采稠油层,若油层供液能力差,稠油层不含水,含气量很小,则该稠油层不适合绕丝管挤压充填防砂,只适合于PS防砂。

2.2.3 蒸汽、氮气同时吞吐

向稠油层注入蒸汽,加热油层的稠油和岩石,岩石将储存起来的热能又用来加热流经这个受热区的原油,稠油热力降粘后,流动阻力大大降低,易于流出油层,易于举升稠油至地面。

N2是一种化学性质非常稳定的气体,其导热性差,比水德导热系小得多,N2的导热系数为0.03984 W/m・℃,N2与原油混合形成泡沫油流动,降低稠油的粘度,由于泡沫油在降压生产时膨胀,增加了稠油流动的驱动能量,从而大大降低了稠油流入井筒的阻力,同时提供了稠油在井筒的举升能力。利用N2这一性质,在注蒸汽的同时,利用N2发生器和注入泵,向油套环注入N2。一则在油套环空形成隔热层,进一步阻止注入蒸汽在井筒中的热损失,提高蒸汽的注入热效率;二则增加近井口稠油层的弹性能量,降低稠油在油层内的粘度,提高蒸汽的返排率,增加稠油层的供液能力,提高稠油层产量。

3 不同类型稠油藏的试油试采工艺技术

通过稠油试油工艺技术的研究和矿场试验,形成了不同类型的稠油藏试油试采工艺技术。

3.1 普通稠油油藏

地面原油粘度50~10000 MPa・s属普通稠油油藏,这类油藏的稠油一般在地层内处于流动状态,流动性较好,原油能从地层流入井筒内,一般采取冷采稠油方式或辅助井筒加热的采油方式进行开采,个别油层物性较差的油藏,油层压力低,地层岩石连通性差,稠油含气量少,稠油在油层中的流动性变差,流向井筒的流压较低,从地层流入井筒内的稠油产量极低,这类油藏就需要对油层处理才能进行采油,以提高油井产量和采收率。

3.2 特稠油油藏

原油粘度10000-50000 MPa・s的特稠油油藏,胶质、沥青质含量较高,稠油在地层内德流动性很差,流动阻力很大,从地层流入井筒内的稠油产量极低,这类油藏需要对油层处理,大部分采用蒸汽吞吐试油,后期转蒸汽驱开发。个别油层物性好的油藏,油层压力高,地层岩石连通性好,稠油含气量大,稠油在油层中的流动性就变得易流动,对这类油藏,采取冷采稠油方式或辅助井筒加热、环空伴注降粘剂溶液的采油方式进行开采。

参考文献

[1]王文良.世界地震勘探仪器装备技术发展综述[J].物探装备,2002,12(1):1-10.

[2]王炳海,钱凯.胜利油区地质研究与勘探实践[M].东营:石油大学出版社,1992.