低能量稠油井的机采工艺方案 本文关键词：油井，能量，工艺，方案
低能量稠油井的机采工艺方案 本文简介：低能量稠油井的机采工艺方案摘要:对于地层能量足的油井,传统的机采工艺方案都具有良好的效果,通过各种掺稀生产和相应配套工艺的改进,对稠油开采也能有一定的适应性,但对于地层能量不足的稠油井就暴露了自身的不足,低能量稠油井的机采工艺选择可选余地小,多种组合有时是且仅是一种选择,任何的一个环节的失误会导致整
低能量稠油井的机采工艺方案 本文内容：
低能量稠油井的机采工艺方案
摘要:对于地层能量足的油井,传统的机采工艺方案都具有良好的效果,通过各种掺稀生产和相应配套工艺的改进,对稠油开采也能有一定的适应性,但对于地层能量不足的稠油井就暴露了自身的不足,低能量稠油井的机采工艺选择可选余地小,多种组合有时是且仅是一种选择,任何的一个环节的失误会导致整个工艺的失败,本文从地层能量的研究入手就掺稀工艺方式和泵挂选择进行低能量稠油井的机采工艺研究。
关键词:能量;稠油;工艺;掺稀;泵挂
一、地层能量不足稠油井的力学分析
各种机采工艺对于稠油开采都有一定适应性,但工艺的失败也常有发生,其中地层能量不足是最根本的原因,表现为传统的环套掺稀方式应用在能量足的油井上往往具有良好效果,掺采比小,在能量不足的油井上掺采比大,甚至无产量。
当掺稀面下层稠油的压力P1大于上层稀油压力P2,两个压力又同时大于泵吸入口压力P3时,即P1>P2>P3时,表现为稠油以比例多的含量和稀油进入吸入口,掺采比小,充分的混合是在进入吸入口后;
当掺稀面下层稠油的压力小于上层稀油压力,两个压力又同时大于泵吸入口压力时,P2>P1>P3表现为稠油以比例少的含量和稀油进入吸入口,掺采比大;
当掺稀量大于泵产量(额定排量)又地层能量不足,即地层传递来的压力小于泵吸入口的压力时,即P1
下表为塔里木轮古西稠油举升工艺选井标准
二、配套掺稀生产方式的分析
掺稀工艺对于稠油开采有良好的辅助作用,目前常用的掺稀方式有:环套掺稀,旁管掺稀,水力喷射泵掺稀。
1、环套掺稀:环套掺稀的方式对于地层的能量的不足没有任何弥补作用,甚至有反作用;稠油和稀油的界面比较清晰,混合界面为套管和泵之间的环套截面,混合效果不好,当P2
尾管掺稀方式也属于环套掺稀的方式;
电泵加倒流罩(护罩)也属于环套掺稀的方式。
2、旁管掺稀是较为理想的掺稀方式,旁管(掺稀管)一般在泵的下端,混合均匀,不用充满整个套管,能保持稳定的动液面,但工艺复杂且受套管尺寸的限制。
3、水力喷射泵掺稀:水力喷射泵使用稀油做动力液,在喷咀和喉管处混合,高压环境和射流搅拌,使掺稀效果非常理想,但由于喉管尺寸一般较小,易堵。
三、泵挂位置的选择
对于地层能量不足的油井,在使用环套掺稀的方式时,泵挂位置的变化其影响作用仅仅是比重的变化所带来的部分压力改善即P3的一定下降。
泵挂位置的加深必须配合掺稀方式的改变才有作用,即造P1>P3,电泵旁管掺稀就是既满足掺稀降粘又把动液面降下来即液柱的压力降下来,泵挂位置选择得当,保持低动液面和沉没度,则可获得较好的掺采比和产量,电泵深抽可有效降低动液面,而泵下掺稀可混合更均匀,提高掺稀点至泵吸入口的流动性。
四、地层能量不足稠油井工艺方案及配套工艺细节
1、
抽稠泵+反循环水力喷射泵复合举升
喷射泵由于没有运动部件,静态下的耐高温(400℃)密封材料和合金喷嘴喉管及钢铁泵体、泵筒,受温度等的影响小,下的深,下的深的位置,地层能量传来的压力大即P1大,封割器的存在使液柱的压力作用在套管壁上,而喷射泵本身有造负压(0.7MPa)功能,其负压不受泵挂位置的影响,基本恒定,即P1>P3,此时有产量,如果选择泵挂位置使P1>P2>P3则具有小的产采比和产量,随着深度的增加P1和
P2同时增加,但封隔器的存在使P1和
P2增加的量不一定相同(此点的理论计算尚需进一步探讨)。
选择抽稠泵的根据来自塔河油田稠油开采对杆式泵、管式泵、抽稠泵多年来的使用经验:抽稠泵配合掺稀生产是一种非常成熟的占主导地位的机采工艺。
抽稠泵+反循环水力喷射泵复合举升管柱结构示意图如图1所下:
反循环水力喷射泵下井深度接近油层,稠油中沥青质稠油为开采难度最大,沥青质稠油在低温度场下容易析出在接近油层位置一般为液态(受温度场和压力场的作用),但封隔器的使用可能改变了压力场,压力场改变对原油悟性的影响关系还需要进一步论证。
喷射泵下加可反冲洗防砂过滤器,水力喷射泵由于喉管尺寸一般较小,易堵,为此使用可反冲洗金属粉末过滤器可防止,推荐防砂粒度1.5mm(喷射泵喉管2.6mm)以保证固体异物不堵塞喉管,对于可能通过长期累积的砂埋、堵塞,可通过反冲洗方式进行解堵。
2、电泵旁管掺稀
电泵旁管掺稀就是既满足掺稀降粘又把动液面降下来即液柱的压力降下来,泵挂位置选择得当,保持低动液面和沉没度,则可获得较好的掺采比和产量,电泵深抽可有效降低动液面,而泵下掺稀可混合更均匀,提高掺稀点至泵吸入口的流动性。
掺稀点的选择大于沥青质稠油无析出点以下或至油层;掺稀量的确定应在做实验室的实验基础上提供一定理论支持后确定。
电泵的选择:成熟的应用工艺和配套工具附件是在95/8“套管,对于7“套管,可以使用ф107小直径电机,其他配套附件要另行定做,掺稀管采用1“油管,生产油管采用27/8“油管。