稠油開(kāi)采配套工藝技術(shù)的應(yīng)用

1、陳15-37塊稠油開(kāi)采配套工藝技術(shù)的應(yīng)用孫藝民柴得森王紅邢玉海（中石化勝利油田分公司河口采油廠）摘要：針對(duì)陳家莊油田稠油開(kāi)采中存在的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)新區(qū)塊陳15-37塊理論分析，確定出了較為合理的稠油開(kāi)采模式，并且從油層保護(hù)、射孔、防砂、井筒降粘等方面進(jìn)一步完善了與稠油開(kāi)采相關(guān)的配套工藝技術(shù)，解決了該塊油藏開(kāi)發(fā)中存在的矛盾和問(wèn)題。通過(guò)該配套工藝的實(shí)施，使該塊稠油開(kāi)采得到了較好的效果。關(guān)鍵詞：稠油開(kāi)采防砂射孔降粘1、陳15-37塊油藏地質(zhì)概況陳15-37塊構(gòu)造位于為濟(jì)陽(yáng)坳陷陳家莊凸起中部，處于東西高點(diǎn)之間基巖的槽溝內(nèi)。含油層系為上第三系館陶組Ng下1-5砂組。儲(chǔ)層巖性為中、細(xì)砂巖，平均粒度中值為0.

2、24mm。地面原油密度0.9689-1.0606 g/cm3，地面原油粘度10697-63513 mPa.s，凝固點(diǎn)-12-20，受油氣成藏和運(yùn)移的控制作用，原油密度平面上由北往南逐漸增大，縱向上由高到底逐漸變稠。地層水型為cacl2,總礦化度10661-16703mg/l。原始地層壓力12.9MPa，壓力系數(shù)1.0，屬于正常壓力；地溫梯度：4.1/100m，屬于高溫異常。2、陳15-37塊稠油開(kāi)采中存在的主要問(wèn)題2.1、油層保護(hù)方面由于該塊油層膠結(jié)疏松，取芯為散砂，油層在鉆井、完井、防砂、注汽、采油、修井的各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)都會(huì)受到不同程度的污染和傷害，因此為了防止油層污染，保護(hù)好油層，首先必須全

3、面認(rèn)識(shí)儲(chǔ)集層的性質(zhì)和特征。2.2、完井方式的選擇稠油油藏多是砂巖油藏，泥質(zhì)膠結(jié)疏松，地層出砂嚴(yán)重，因此選用套管射孔完井，但在射孔工藝上需要實(shí)現(xiàn)大孔徑、高孔密射孔，以大幅度提高油井產(chǎn)能，彌補(bǔ)套管射孔完井產(chǎn)能低的不足。2.3、井筒舉升降粘方面對(duì)于陳15-37塊，地層中的稠油很容易進(jìn)入井筒，但是在原油井筒舉升過(guò)程中，隨著溫度的下降，粘度會(huì)迅速增大，因此，井筒舉升難度較大。 3、陳15-37塊配套工藝技術(shù)的研究與應(yīng)用效果3.1油層保護(hù)技術(shù)3.1.1、射孔過(guò)程中的油層保護(hù)射孔過(guò)程中對(duì)油層的損害有以下幾個(gè)方面：射孔參數(shù)不合理、射孔液對(duì)油層的損害、成孔過(guò)程中對(duì)油層的損害以及孔眼的堵塞損害。通過(guò)優(yōu)化射孔設(shè)計(jì)來(lái)

4、避免射孔參數(shù)不合理、減輕成孔過(guò)程中對(duì)油層的損害程度；對(duì)于射孔液造成的損害，可以通過(guò)在射孔過(guò)程中選擇優(yōu)質(zhì)的射孔液，減少對(duì)油層的損害。為了防止儲(chǔ)層粘土膨脹，射孔液、壓井液中要求加入2%的HBD-911，配方：本區(qū)污水2%的HBD-911。3.1.2、防砂過(guò)程中的油層保護(hù)防砂過(guò)程中的油層保護(hù)措施主要為：入井液采用本區(qū)污水，沖洗液、攜砂液的配方為：過(guò)濾污水2%HBD-911+2%SB-2；選用的砂子嚴(yán)格篩選，粒度均勻，不含粘土。3.2射孔工藝對(duì)于稠油油藏，在常規(guī)射孔上要求中孔徑、高孔密，泄油面積大，并要有利于防砂。通過(guò)對(duì)YD102 YD127、YD89三種射孔彈進(jìn)行了優(yōu)化，我們選擇了127槍、彈。相應(yīng)

5、射孔參數(shù)：槍彈型：127 孔密：16孔/m孔 深：287mm 孔徑：9.34mm布孔格式：螺旋布孔 相 位 角： 90該射孔方式在該塊成功實(shí)施，得到了良好的效果。3.3舉升工藝舉升工藝上考慮到該塊油藏壓力正常，無(wú)因次采液指數(shù)與含水關(guān)系表明了該塊無(wú)自噴能力，在低含水期供液能力有限，同時(shí)原油粘度高為了適應(yīng)該塊疏松砂巖稠油油藏，因此選擇了57mm長(zhǎng)泵，泵掛深度1000米。配套12型機(jī)+調(diào)速電機(jī)，沖程4.2，沖次13次/min。3.4防砂工藝陳15-37塊館下段砂巖埋深淺，膠結(jié)疏松、油性較稠，油井易出砂，因此必須進(jìn)行防砂投產(chǎn)。防砂工藝用技術(shù)較為成熟的“封隔高壓一次充填”。 “高壓一次充填”防砂的基本原

6、理是采用FS-115(150)封隔高壓一次充填工具與割縫篩管配套，將礫石以攜砂液大排量帶到油氣井產(chǎn)層管外空洞和篩管與套管環(huán)形空間，經(jīng)沉積、壓實(shí)，形成高效能擋砂屏障，防止油層出砂。FS充填工具主要由封隔機(jī)構(gòu)(液壓、鎖緊、密封、卡瓦錨定)、充填機(jī)構(gòu)、反洗機(jī)構(gòu)、丟手機(jī)構(gòu)4部分組成（圖）圖 封隔高壓一次充填工具示意圖在工藝設(shè)計(jì)上，該塊地層砂粒度中值0.24mm。根據(jù)防砂擋砂理論要求和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，割逢管選擇縫寬0.3mm，礫石尺寸選擇0.4-0.8mm的石英砂；攜砂液采用70過(guò)濾污水+2%HBD-911防膨劑+2%FTY-036抑砂劑。該防砂技術(shù)具有施工簡(jiǎn)單，防砂有效期長(zhǎng)，采液強(qiáng)度高，攜帶力強(qiáng)，修井難

7、度低，適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。該塊采用該技術(shù)防砂17口，成功率為100%，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得了良好效果。3.5井筒降粘開(kāi)采工藝考慮到電加熱的成本問(wèn)題，對(duì)比分析各工藝后主要采用空心桿摻活性水（降粘劑水溶液）降粘。但對(duì)于部分粘度較高的井，在投產(chǎn)初期采用電熱桿加熱工藝。3.5.1空心桿泵上摻水降粘工藝 空心桿摻水技術(shù)主要由空心桿柱和抽油管柱兩部分組成?？招臈U柱：摻水單流閥 空心桿柱 三通；抽油管柱由下至上： 絲堵 篩管 抽油泵 油管柱（圖4）。其原理是：來(lái)水通過(guò)井站大卡爐加熱后，通過(guò)摻水管線計(jì)量后分至各單井，再通過(guò)高壓軟管、井口三通、井下單流閥，進(jìn)入油管，使水與原油混合后形成水包油乳化液一同抽出地面，在此過(guò)程中水

8、作為降粘介質(zhì)，使地層中進(jìn)入泵筒的原油粘度降低。圖 空心桿摻水降粘工藝示意圖 根據(jù)該區(qū)塊儲(chǔ)層深度、溫度、原油物性等實(shí)際情況，我們通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和研究，確定了摻入液溫度需60以上，摻水深度在950m-1050m，摻水量是油井日產(chǎn)液量的1-1.5倍，摻入壓力控制在1.8-2.5Mpa之間。 空心桿泵上摻水在該塊共實(shí)施14口井，其中13口正常生產(chǎn)，1口供液不足停產(chǎn)，總體上說(shuō)該工藝在該塊應(yīng)用還是比較成功的，目前13口摻水井日油能力62t/d，累計(jì)產(chǎn)油2800t。3.5.2電加熱降粘工藝降本技術(shù)研究與應(yīng)用陳15-37塊部分油井粘度很大，為有效提高加熱效率，減少故障率，基本上采用單芯電熱桿加熱技術(shù)。該技術(shù)主要

9、特點(diǎn)是加熱功率高，施工簡(jiǎn)單，尤其是在投產(chǎn)初期，地面流程不完善的情況下，該工藝更具優(yōu)勢(shì)。缺點(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)程耗電量大，費(fèi)用高。對(duì)此，我們進(jìn)行了以下幾方面的技術(shù)研究與應(yīng)用。(1).中頻控制柜的研究與應(yīng)用原理：中頻控制柜是一種變頻加熱裝置，它采用了國(guó)際上第三代電子電力器件IGBT,輸出采用新型非晶態(tài)導(dǎo)磁合金變壓器，保證三相均衡，輸入功率因數(shù)達(dá)0.96。采用單芯電纜，用空心桿做回路和直接發(fā)熱元件，利用這一加熱原理使原油粘度降低，達(dá)到井筒舉升的目的。應(yīng)用情況：陳15-37井是陳家莊南區(qū)的一口新投井，生產(chǎn)層位Ng下5，油層井段：1399-1404m，原油粘度mpa.s（50），初期采用電熱桿單芯電纜加熱方式，套

10、管每天加降粘劑10Kg，換裝中頻控制柜后，每月平均耗電工頻控制柜節(jié)約26000w.h，逐漸取消了套管加藥。 (2).進(jìn)行化學(xué)降粘技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，尋求更好的井筒降粘方式化學(xué)降粘法是將一定濃度的化學(xué)藥劑從油套環(huán)形空間注入井底，在井下泵的抽吸攪拌作用下與稠油混合，使稠油粘度降低而被采出。通過(guò)實(shí)驗(yàn)篩選出AS與NAT兩種藥劑，對(duì)該區(qū)塊原油具有適用性。降粘劑試驗(yàn)結(jié)果井號(hào)AS NAT濱南用藥劑CJC9-33原樣：11480 mPa.s132降粘率98.85%173降粘率98.49%2369不均勻降粘率79.36%CJC11-37原樣：2360mPa.s153降粘率93.5%111降粘率95.3%91不均勻降

11、粘率96.1%由上面數(shù)據(jù)可以看出：AS,NAT均可以用于陳15-37塊， AS稍好些。該降粘劑目前在該塊陳13-39井上進(jìn)行試驗(yàn)，由于該井粘度高達(dá)mpa.s,日常生產(chǎn)中由油套環(huán)空摻入降粘劑配合電加熱抽稠，降粘劑配制濃度為0.25%，起到了良好的降粘效果，目前該井日產(chǎn)油量2.5噸，含水74.9%。四、結(jié)論（1）在陳15-37塊推廣封隔高壓一次充填防砂工藝，具有成功率高、有效期長(zhǎng)、占井時(shí)間短、投入成本低的優(yōu)點(diǎn)。（2）原油粘度在500012000MPas的稠油井推廣應(yīng)用空心桿摻水乳化降粘工藝，可經(jīng)濟(jì)有效改善井筒流體流動(dòng)條件，保證油井以一定的產(chǎn)量穩(wěn)定生產(chǎn)。（3）中頻控制柜和調(diào)壓變壓器的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用可以進(jìn)一步改善電加熱井的加熱效果，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。參 考 文 獻(xiàn)1 蔚小明等.稠油降粘方法概述J