石油圈
隨著某油田開發整體進入特高含水期深度開發階段，稠油開發已經成為重要產能接替陣地。目前，油田稠油資源覆蓋13個采油廠和油公司，探明地質儲量6.6×108t，其中東部探明地質儲量5.78×108t，動用4.86×108t，西部發現春風、春暉等油田，探明地質儲量8209×104t，動用4139×104t。經過反復研究論證，探索出一套從油藏、井筒到地面的低成本配套新技術，大大提升了開發效果，降低了噸油操作成本，增加了稠油開發利潤單元，減少了無效稠油開發單元。隨著稠油開發新技術的不斷應用，稠油區塊開發效益顯著提高，提升了稠油井開發整體系統效率，實現稠油生產井低成本開發，并取得了良好的實踐效果。
1泵下旋流降黏技術
1.1技術原理
稠油井存在井筒流體流動難、桿柱阻力大、泵效低等問題，開發難度大，在生產過程中，需要采取添加降黏劑等井筒降黏措施，才能正常生產。而現用的降黏劑由油套環空添加，無法實現泵下攪拌，導致降黏劑與原油混合均勻性差、降黏效果不穩定、泵效低等問題，既耗本又減效。在低油價形勢下，為實現稠油降本增效開采，科研人員開展了稠油井過泵旋流降黏高效舉升技術研究。
該技術的核心是一種旋流混合裝置，降黏劑通過地面注入系統與過泵系統在泵下得到均勻釋放，且旋流混合系統還可隨柱塞運動產生攪拌作用，使泵下原油與降黏劑充分混合，從而有效降低泵下原油黏度，提高泵效。
1.2使用條件
該技術適用于所有采用添加降黏劑、電加熱等井筒降黏措施的稠油開發油井。
1.3應用效果
WZZ365P7井是某油田某采油廠的1口稠油熱采生產井，原油黏度高達3×104mPa?s，措施前分別采用過油套環空添加降黏劑、電加熱等井筒降黏措施，均無明顯增產效果。實施泵下旋流降黏技術后，經過138d正常生產，與上周期相比，生產周期延長19d，日增油2.2t，周期產油量由412t增加至786t，平均泵效由24%提高至39%，其中生產初期最高泵效達到96%。
該技術已累計在某油田現場應用20口井，平均泵效提高11%，平均日增油0.8t，累計增油2304t，日節約降黏劑達30%，累計節約降黏劑3.2t，實現效益300余萬元，有效解決了井筒原油黏度大、提液難的問題，為低油價下稠油井降本增效提供了有力的技術支持。
2氮氣增能技術
2.1技術原理
氮氣泡沫調剖技術在注蒸汽過程中注入氮氣和泡沫劑，通過泡沫的“賈敏效應”，增加蒸汽流動阻力，達到減緩汽竄，提高注入蒸汽的波及效率和驅替效率的目的。泡沫劑具有很強的選擇封堵性能，在殘余油飽和度較高的地帶發泡性較差甚至不具備發泡性，而在殘余油飽和度較低的地帶具有很好的發泡性，這種選擇封堵的特性非常適用于多輪次呑吐后期稠油油藏。伴隨著注入蒸汽的驅進，在流體滲流速度高的地帶，形成高強度的致密泡沫帶，封堵壓力增強，降低流體的滲流速度，迫使后續蒸汽轉向富含油的低滲透帶。由于殘余油飽和度高的低滲透帶泡沫劑無法形成穩定泡沫，蒸汽不斷進入，從而提高了該部分的運用程度。注入的氮氣可以增強地層的驅動能量，抑制底水的推進，溶解入地層原油后降低原油黏度，增加流體的流動性。泡沫驅既具有聚合物驅的高流度控制能力和微觀調剖作用，又具有表面活性劑驅的乳化和降低界面張力的作用。泡沫體系良好的封堵性能同表面活性劑提高驅替效率有機地結合起來，使泡沫體系具有封堵、調剖、降黏、洗油的綜合作用機理。
在注汽過程中，經常會發生汽竄問題，通過反復試驗，發現氮氣泡沫具有封堵強度和改善流場的功能。之前曾嘗試使用這項技術，但成本非常高。針對此類稠油油藏，優化高溫起泡劑，增強泡沫強度，優化注入方式和注入參數，是發揮其作用的關鍵。經過反復比對，發明出一種高溫起泡劑，和氮氣配合后，就像一層水膜包裹著氮氣氣泡。這種泡沫在水中性質穩定，遇水不但不會破裂，反而會形成小石頭狀的膨脹體把水堵住，遇到油則水膜破裂，絲毫不影響油的流動。
2.2使用條件
該技術主要是針對稠油油田吞吐效果逐周變差的難題而開發應用的，利用高溫泡沫的選擇性封堵特性，蒸汽驅過程中泡沫可改善蒸汽波及狀況，實現均衡驅替。泡沫是一種高黏度流體，具有“堵水不堵油”的特性，即遇水起泡、遇油消泡。當含油飽和度低時，泡沫能形成較高的封堵壓差，當含油飽和度高于一定值時，泡沫破滅難于形成較高的封堵壓差，利用這一特點，在蒸汽驅過程中加入泡沫體系，可以發揮選擇性封堵的作用，封堵高含水區域，迫使蒸汽更多地進入含油飽和度高的區域，擴大汽驅波及體積。泡沫對高滲層具有較強的封堵作用，而對低滲層的封堵較弱。加入泡沫后，優先進入高滲透大孔道，封堵高滲層，高滲透大孔道中滲流阻力增大，流量降低，蒸汽更多地進入低滲透帶，提高低滲層流量，泡沫改善地層非均質性帶來的滲流差異，提高波及率。
2.3應用效果
隨著地層能量不斷虧空，單純使用蒸汽吞吐已無法適應稠油油藏。利用氮氣較原油熱傳導率低的特性，通過注入氮氣使其分布在油藏的頂部，提高蒸汽熱利用率。同時氮氣的膨脹性可以提高地層能量，提高蒸汽體積，擴大蒸汽的波及范圍。通過建立數學模型，根據不同的油藏特點確定了注入方式和注入量，使氮氣和蒸汽達到最佳配比。2015年以來，某油田在草104、坨826、墾東701等8個單元共實施氮氣增能195井次，增能后平均單井周期油汽比提高0.05。
3稠油、特超稠油區塊配套注采一體化技術
3.1技術原理
以往，部分油井因為井間距小，作業注汽經常相互干擾，注汽周期長，部分油井甚至要等1個月才能轉周，浪費了有效生產時間。根據稠油油藏注汽熱采經驗，在稠油、特超稠油區塊配套注采一體化技術。該技術是在蒸汽吞吐之前下入一體化管柱，此后只需要通過起下管柱中的固定閥和泵芯即可實現多輪次注汽、采油。注采一體化技術就是稠油熱采井蒸汽吞吐轉周時不動管柱，上提光桿注汽，下放光桿采油。也就是說，下次再轉周不需要作業即可直接注汽，加快了注汽轉周時間，大大縮短停井時間，還有效減少了地層熱損失和冷傷害。
3.2使用條件
該技術適用于所有稠油、特超稠油區塊油井的注汽開發生產過程。
3.3應用效果
該技術在某油田成功應用，這種技術不僅提高效率，加快注汽轉周時間，大大縮短停井時間，而且有效減少地層熱損失和冷傷害，節省各種費用，年節約轉周作業費達3000余萬元。
4保溫技術
4.1技術原理
除了井筒內的熱損失要減少，在注汽生產運行中，產汽、輸汽、注汽等各環節的熱量損失同樣需要降到最低。蒸汽輸送主要依靠活動注汽管線和熱脹補償器進行連接，地面工藝全程保干的薄弱環節主要在于活動注汽管線、熱力補償器、注汽井口及卡箍連接部位的保溫。為了全面提升地面流程全程保干水平，技術人員對活動注汽管線、保溫被、補償器開展了研制、實驗。通過改良、研制新型活動注汽管線、利用可重復使用的新型輕便保溫材料改進保溫棉被、研制新型保溫熱脹補償器、加大隔熱管的更新等措施，進一步減少沿程的熱量損失，切實提高了保溫效果。
4.2使用條件
該技術適用于所有稠油開發注汽生產運行中，產汽、輸汽、注汽等各環節的保溫技術措施環節，主要用于活動注汽管線、熱力補償器、注汽井口及卡箍連接部位的保溫等。
4.3應用效果
該技術用于某油田，使注汽系統效率提高了5個百分點。針對稠油開采中暴露出來的注汽過程保溫效果不佳的問題，更新了隔熱管，并在重點吞吐井上推廣了隔熱管接箍密封器。這些技術的應用，最大限度地減少了注汽熱量的損失，從而提高注汽保溫效果和注汽質量。
5防砂注汽一體化工藝技術
5.1技術原理
稠油井帶防砂管轉周工藝具有占井周期短、成本低等特點，但帶防砂管轉周工藝也存在著許多不適應性：注汽封隔器到油層上界之間存在裸套管段，蒸汽直接加熱套管易產生熱損失和套管損壞；注汽后地層虧空嚴重時，無法進行重復充填；缺少防漏設計，壓井液漏失會造成地層冷傷害，既影響注汽效果又會加劇套損等問題。通過集成創新，成功研制出一種用于稠油熱采的“注汽防砂一體化封隔裝置”，實現了帶防砂管密閉注汽、注汽后補砂以及防漏失洗井功能，使井筒熱損失和轉周成本得到有效降低。
該技術室內試驗顯示，利用“注汽防砂一體化封隔裝置”轉周后，平均單井漏失量由75m3減少為6m3，折算減少熱量損失1575kg標準煤。由于施工過程減少了井筒重新防砂工序，平均單井占井周期減少3d。
5.2使用條件
該技術是針對稠油井防砂管密閉注汽、注汽后補砂以及防漏失洗井功能缺失，井筒熱損失大，轉周成本高等問題而開發應用的。適用于防砂工藝單井漏失量大、油井作業成本高、井筒熱損失大等低效稠油開發井的應用。
5.3應用效果
防砂、閉式注汽管柱一體化工藝技術主要是利用防砂管柱的懸掛封隔器，再下入配套的密閉插管，從而實現注汽管柱密閉，提高后續注入蒸汽熱焓值的利用率。對比單獨丟熱采封隔器、再下入密插的閉式管柱這樣的常規作業工序，減少了一趟丟封作業工序，縮短了作業占井周期。
目前該項工藝技術已在某油田現場應用77井次，不但降低了勞動強度，縮短了作業占井周期，而且單井材料成本節約率高達58.9%，大大提高了油井生產效益，為實現低成本開發稠油油藏提供了有力的技術支持。
6結束語
實踐證明，應用稠油開發生產新技術是應對低油價市場條件下油田稠油開發生產的必然選擇，這些新技術的應用可以有效提升稠油開發質量和效果。泵下旋流降黏的技術可以使泵下原油與降黏劑充分混合，從而有效降低泵下原油黏度，提高泵效，有效解決了井筒原油黏度大、提液難的問題，為低油價下稠油井降本增效提供了有力的技術支持。氮氣增能技術可以有效擴大蒸汽波及范圍、優化高溫起泡劑，提高單井周期油汽比。稠油、特超稠油區塊配套注采一體化技術不僅提高了效率，加快了注汽轉周時間，大大縮短停井時間，而且有效減少了地層熱損失和冷傷害，節省各種費用。保溫新技術應用，最大限度地減少了注汽熱量的損失，從而提高注汽保溫效果和注汽質量。防砂注汽一體化工藝技術不但降低了勞動強度，縮短了作業占井周期，而且單井材料成本節約率高達58.9%，大大提高了油井生產效益。
版權聲明|來源：《石油石化節能》，作者：朱磊，版權歸原作者所有。
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