稠油污水回?fù)浇嫡臣敼に?張振華

1、學(xué)報(bào)ACTA PETROLEI SIN特超稠油污水回?fù)浇嫡?石油勘探局試采公司 通過古城油0學(xué)報(bào)ACTA PETROLEI SIN特超稠油污水回?fù)浇嫡?石油勘探局試采公司 通過古城油0區(qū)特超稠油乳狀液的室內(nèi)試驗(yàn)分析 該種乳狀液的實(shí)際相突變點(diǎn)為 68% ,當(dāng)相H68% ,以 W / O型為主的乳狀液突變?yōu)橐?O / W 型為主的乳狀液。乳狀液變型, 原油與管道內(nèi)壁之的摩擦以及原油之間的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)樗c管道內(nèi)壁及水與水之間的摩擦 ,從而大幅度降低其粘度和摩阻損失; 通過對(duì)古城BQ 0區(qū)特超污水回?fù)浇嫡臣數(shù)默F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn), 證明與室內(nèi)試驗(yàn)分析得出的結(jié)論相符合 ,說明區(qū)塊單元污回?fù)讲煌诔Ｒ?guī)的摻熱水 ,也不

2、同于摻聯(lián)合站處理過的凈化污水, 它優(yōu)于單井摻稀油。最該工藝可有效地降低井站壓 ,方便生產(chǎn)管理 ,降低開采成本 ,提高采油效率和經(jīng)濟(jì)效益, 具有低耗節(jié)能的優(yōu)詞 稠油 油田 污水 集輸流程 降粘 試驗(yàn) 回壓 前 稠油開采以特超稠油為主,在已投入開發(fā)的稠油油藏中,674%76. 1油藏埋深小于 500m ,油藏品位低,油藏溫度條件下脫氣原油粘度平均為 50000m Pa s。在 80年代末期開始進(jìn)行稠油熱采先導(dǎo)試驗(yàn),在地面集輸流程上,先后進(jìn)行了單井摻稀油降粘試驗(yàn)、摻 (清)熱水降粘試驗(yàn)、摻低壓蒸汽降粘試驗(yàn)和摻聯(lián)合站處理過的凈化污水降粘試驗(yàn)。由于摻稀油管線本身易堵塞、能耗大及增加稠油聯(lián)合站的污水處理總

3、量(規(guī)模)等原因,嚴(yán)重特超稠油的全面開發(fā)和經(jīng)濟(jì)效益的提高,為此,在 90年代初期 ,改造,污水就地回?fù)浇嫡臣敼に?降粘機(jī)理研究及試驗(yàn)2. 1 對(duì)于古城 BQ10區(qū) W /O型特超稠油乳狀液而言,有: 1)外相粘度; ( 2)相濃度; ( 溫度4) 劑形成的界面膜性質(zhì)。根據(jù)乳狀液相濃度理1 ,相濃= (內(nèi)相體/乳狀液總體) 100% ,對(duì) W /O型乳狀液其降粘機(jī)理主要是,當(dāng)增加內(nèi)相水的比例使H超過變型點(diǎn),7(理論變型點(diǎn)),乳狀液類型發(fā)生突變,以 W /O型為主的乳狀液突變?yōu)橐?O /W 型為主的乳狀液,使稠油與管道內(nèi)壁的摩擦以及稠油間的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)樗c管壁及水與水之間的摩擦,從而使其粘度、摩阻

4、大幅度降低,表現(xiàn)為管線 (油井)回壓大大降低2 。另一方面 ,污水回?fù)綌y帶的熱能可使乳狀液溫度升高,粘度降低,也表現(xiàn)為管線 (油井)2. 2 室內(nèi)試驗(yàn)采用 ND J-1型粘度計(jì)、 HN S21-4型恒溫器、試驗(yàn)量筒等儀器、油樣采用古城 BQ10區(qū)東區(qū)南干線,水樣采用古城油田 3# 集油站的特超稠油所脫出的污水,其試驗(yàn)結(jié)果見表 。由表試驗(yàn)數(shù)據(jù) ,繪制5060時(shí)特超稠油乳狀液的粘度與含水率關(guān)系曲線 ,直觀表征古城 BQ10區(qū)* 張振, 9887月畢業(yè)于勝利石油學(xué)校?，F(xiàn)石油勘探局試采公司采油工程師。通訊省唐河城郊473400石油學(xué)報(bào)1 古城 BQ10區(qū)污水回?fù)浇嫡吃囼?yàn)表Table 1 The wat

5、er date of the reducing glutinosing with the pelluted he BQ10 Zone of GU CHENG ( oil field) .溫 (粘M 0 6 石油學(xué)報(bào)1 古城 BQ10區(qū)污水回?fù)浇嫡吃囼?yàn)表Table 1 The water date of the reducing glutinosing with the pelluted he BQ10 Zone of GU CHENG ( oil field) .溫 (粘M 68% ,使其在機(jī)械剪切作用下,使含水稠油充分與所摻污水相混合,W /OO /W型為主的乳狀液,特超稠油污從表 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

6、可以看出 ,在污水回?fù)角熬诨貕罕容^高( 1. 2M Pa) ,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況是無法保證油井和集油干線的正常生產(chǎn),污水回?fù)胶缶诨貕?1. 0M Pa,保證了井站的正常生產(chǎn),這與室內(nèi)試驗(yàn)和理論分析相符2 古城 BQ10東區(qū)南干線參The correlative data of south main pipelines in east zone of BQ10 Zone of Gucheng ( oil field)Table 井號(hào)參數(shù)5 6 特超稠油污從表 試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出 ,在污水回?fù)角熬诨貕罕容^高( 1. 2M Pa) ,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況是無法保證油井和集油干線的正常生產(chǎn),污水回?fù)胶缶诨貕?

7、1. 0M Pa,保證了井站的正常生產(chǎn),這與室內(nèi)試驗(yàn)和理論分析相符2 古城 BQ10東區(qū)南干線參The correlative data of south main pipelines in east zone of BQ10 Zone of Gucheng ( oil field)Table 井號(hào)參數(shù)5 6 5 8 57 5 6 5 6 井口出油溫度(污水回?fù)角熬诨貕篗Pa)污水回?fù)胶缶诨貕篗Pa)單井支線規(guī)格 (注采合一 )20 8 40 20 70 80 77777井至集油站總長()集油干線(變徑管集油干線長度( )OO3 O89* 4 4* 5污水回?fù)焦芫€規(guī)污水回?fù)焦芫€長60* (

8、)油井產(chǎn)液綜合含水(% )污水回?fù)骄C合含水(% )污水回?fù)降募夹g(shù)31 油稠聯(lián)合凈化稠油外遠(yuǎn)距油集油計(jì)量單含水率 0 污圖 3 污水回?fù)搅鱂ig. Foul water back mixing 該流程適用于遠(yuǎn)距離、普通稠油常規(guī)開采,含伴生氣的油田全密閉集輸如古城油B123B124(3)井距 50 單井計(jì)量站稠凈化稠油外中等距集油單0 5% 聯(lián)合站5井距 50 線低壓蒸汽伴污水回?fù)搅鱂ig. Foul water back mixing 該流程適用于特超稠油熱采、井站距離短、高含砂的稠油田如BQ10區(qū)(4)石油學(xué)報(bào)稠聯(lián)合凈化稠油外近距油大計(jì)量單0 污水回?fù)街辆诨驁D 5 污水回?fù)搅鱂ig. Fou

9、l water back 石油學(xué)報(bào)稠聯(lián)合凈化稠油外近距油大計(jì)量單0 污水回?fù)街辆诨驁D 5 污水回?fù)搅鱂ig. Foul water back mixing 該流程適用于近距離、井網(wǎng)密,聯(lián)合站進(jìn)行集中處理的熱采稠油,井樓油田五區(qū)、七區(qū)等(圖 5)32 污水回?fù)搅鞒滩煌趽?清)熱水流程,它不會(huì)額外地增加集輸主系統(tǒng)的總液量: 另一方面若摻()熱水時(shí),一般需從 20加熱至 70 80 ,需要龐大的加熱設(shè)施,投資大,能耗大,不經(jīng)濟(jì),而污水回?fù)剿媒嫡辰橘|(zhì)污水的溫度一般為 50 60 ,稍加熱即可達(dá)到 70 80。且循環(huán)利用熱能 ,重復(fù)降粘做功,形成良性33 污水回?fù)胶蛽铰?lián)合站處理過的凈化污水不同,兩

10、者相比,為 55左右 ,比清水提高了 35 ,但所摻污水又循環(huán)返回到了聯(lián)合站重復(fù)再處理,形成惡性循環(huán),一方面增大了聯(lián)合站的脫水及污水處理總量,增大熱負(fù)荷,化學(xué)處理劑添加量增加,總數(shù)的增加而不斷擴(kuò)大,不經(jīng)濟(jì); 另一方面,一般聯(lián)合站至油井距離相對(duì)較長,相應(yīng)長,投資增大,34 ( 1) 區(qū)塊單就地回?fù)阶詈唵蔚囊环N辦法是進(jìn)行礦場(chǎng)集油干線或計(jì)量站匯管摻入,少數(shù)極個(gè)別邊井、低產(chǎn)井(日產(chǎn)液 2t)、特高回壓井(一般回壓 1. 5M Pa)采用井口摻入,降低回壓,改善油井出油工況,減少管堵事故,提高油井時(shí)率和泵效。( 2) 如果把污水回?fù)街辆?則對(duì)油井出油工況更有利 ,可避免在低溫期時(shí)或低產(chǎn) (單井日產(chǎn)液2

11、t)含水( 30% )、高含蠟( 20% )油井的井筒上部形成高粘度“油塞” ,但由于業(yè)修井及管理較麻煩,除上述很特殊情況外 ,一般不宜摻入井下。稠油田解決這類凝難井的辦法一般是 ,對(duì)熱采稠油井進(jìn)行吞吐周末期“熱處理” ,對(duì)常采稠油井或冷采稠油井則定期進(jìn)行井下熱洗清蠟或于井筒內(nèi)加入降粘劑較為實(shí)用和方便。35 由于污水回?fù)绞窃趨^(qū)塊單攜熱能重復(fù)利用,進(jìn)行二次做功,不會(huì)增加聯(lián)合站的負(fù)擔(dān)。另一方面 ,普遍嚴(yán)重出砂易使流量計(jì)損壞,檢修更換頻繁,如古城 Q10區(qū)在試驗(yàn)初期平均每月需更換或檢修一次流量計(jì)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來看 ,較經(jīng)濟(jì)可靠、簡單可行的辦法是模擬集油干線回壓和井排回站稠油溫度,也就是說根據(jù)某計(jì)量站或某

12、條集油干線末端回壓大小或回站稠油溫度的高低模擬控制調(diào)節(jié)回?fù)轿鬯?即當(dāng)回壓高于規(guī)定值0. 8M Pa或回站稠50,適當(dāng)調(diào)節(jié)增大回?fù)轿鬯? 反之,適當(dāng)調(diào)小回?fù)轿鬯?然后,再通過模擬回?fù)轿鬯?在規(guī)定的參數(shù)范圍之內(nèi)控制回壓、溫度。36 基于乳狀液理論變型點(diǎn)為 74% ,一般某一區(qū)塊井排油綜合含水大于 40% ,即可很容易地脫出部分污水行就地回?fù)浇嫡?使其回?fù)交旌虾蟮某碛腿闋钜旱乃啻笥?4% , (古城 BQ10區(qū)水相大于 68%即可)。從理特超稠油污上講,當(dāng)油井綜合含水大于相突變點(diǎn)時(shí)可不進(jìn)行回?fù)降珜?duì)于熱采稠油井,特別是發(fā)生大面積汽竄干擾而進(jìn)行優(yōu)化組合注汽的區(qū)塊(如古城BQ10區(qū)塊) 在同一周

13、期初期往往是高含水( 80% 99% 、高溫度( 901),而在周期末期是低含水 特超稠油污上講,當(dāng)油井綜合含水大于相突變點(diǎn)時(shí)可不進(jìn)行回?fù)降珜?duì)于熱采稠油井,特別是發(fā)生大面積汽竄干擾而進(jìn)行優(yōu)化組合注汽的區(qū)塊(如古城BQ10區(qū)塊) 在同一周期初期往往是高含水( 80% 99% 、高溫度( 901),而在周期末期是低含水 ( 50% )、低溫度( 50 )。根據(jù)經(jīng)驗(yàn) ,當(dāng)在高含水、高溫期時(shí)也應(yīng)回?fù)竭m量污水,以便“ 緩沖平衡”集油管線內(nèi)原油溫度,使之形成相對(duì)穩(wěn)定的“ 熱緩沖溶液” , 以減少熱脹冷縮的“ 頻率幅” ,從而減少應(yīng)力穿孔的次數(shù),延,降低維修成本,當(dāng)然操作參數(shù)的優(yōu)化還應(yīng)根據(jù)油田的實(shí)際情況,包

14、括地理特征、原油特性、開發(fā)階段等具體情況而定,古城油BQ 10區(qū)在熱采吞吐第一周期開始(除摻稀油試7d以)至今(第十二周期以上)采取全年污水回?fù)?冬季回?fù)轿鬯看笥谙募?自吞吐第八周期以后區(qū)塊綜合含水大于 68% 時(shí) ,采取冬季回?fù)轿鬯?夏季少摻,夏季個(gè)別干線不摻,也能保證井站的正常生產(chǎn)。對(duì)于古城油田 B123區(qū)、 B124區(qū)的普通常采稠油 ,則必須采取全年污水回?fù)?對(duì)于井口回壓 1. 5M Pa 油井回?fù)街辆?對(duì)于井口回壓 1. 5M Pa 的油井只把污水回?fù)街劣?jì)量站匯管,經(jīng)濟(jì)效益古城、井樓油田試驗(yàn)、推廣應(yīng)用的實(shí)際情況為例,現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用 15條干線、19座計(jì)量站共所屬328( 1) 若古城

15、、井樓油田各井站全部摻稀油,要保證各摻稀油干線和支線都在安全輸量下運(yùn)行油量為 2850t,年需摻稀油量 10 t,約占稀油油田年產(chǎn)量的 3 /5,改為污水回?fù)胶?,節(jié)約基建和轉(zhuǎn)輸費(fèi)2) 1.5MPa因油井管線堵塞而造成的躺井明顯減少, , ,(3) 污水回?fù)胶?井口回壓下降了 0. 1. 0M Pa,井口盤根盒因回壓高于 1. 5M Pa而發(fā)生蹩漏蹩刺污染農(nóng)田的現(xiàn)象大幅度減少,年節(jié)約環(huán)保及用 35萬元( 4) 污水回?fù)脚c全部摻輕質(zhì)稀油相比 ,油品的蒸發(fā)損耗減少,經(jīng)測(cè)試年減少輕組分損耗 1350t,價(jià)值 135. 萬元( 5) 區(qū)塊單元污水回?fù)脚c常規(guī)的摻(清)熱水相比,一般按清水溫度 20、脫出

16、污水溫度 55、摻水溫度105( 6) 區(qū)塊單元污水回?fù)脚c摻聯(lián)合站經(jīng)脫水加藥和污水加藥處理過的凈化污水相比較,52 10t,結(jié)論及1. 污水就地回?fù)浇嫡臣敼に囀?90用的,它不同于單純地?fù)?(清 )熱水,也不同于摻聯(lián)合站處理過的凈化污水,優(yōu)越于單井摻稀油,具有低耗節(jié)能 減少投資規(guī)模、降低生產(chǎn)成本的優(yōu)點(diǎn)2. 如果某稠油田原設(shè)計(jì)為單井或計(jì)量站摻輕質(zhì)稀油流程,目前因受稀油資源、生產(chǎn)成本和不便于生產(chǎn)管理等條件的制約,可充分利用原摻稀靠,便于管、將設(shè)備改造為區(qū)塊單元污水回?fù)搅鞒?改造后的流程操作簡便,運(yùn)行可該流程特別適合應(yīng)用在低品位、高粘度、開采成本高的特超稠油田,具有明顯的經(jīng)區(qū)塊單污水回?fù)郊炔辉黾勇?lián)

17、合站的處理總量,又可降低井口和干線回壓 ,減少油井管堵事故,提油井綜合采油時(shí)率和泵效,石油學(xué)報(bào)5. 井口回壓降低后,可明顯減少井口盤根盒的“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象的發(fā)生,有利于環(huán)境保護(hù),減少環(huán)境染. 7. 1.5MPa古城 石油學(xué)報(bào)5. 井口回壓降低后,可明顯減少井口盤根盒的“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象的發(fā)生,有利于環(huán)境保護(hù),減少環(huán)境染. 7. 1.5MPa古城 BQ 10區(qū)塊 年多的污水回?fù)缴a(chǎn)實(shí)踐來看 ,在不加任何防垢劑的情況下,不存在管道- 結(jié)垢現(xiàn)象,從理論上講高含鈣油田,當(dāng)油田水中 mol,可能不宜采用此種降粘流程= 0. 15mol, Ca沉淀?xiàng)l件是CO3 3.38. 的條件下, 致謝 本文

18、承程師的指導(dǎo) ,天然總公司開發(fā)生產(chǎn)局副總工程師黃新生、石油規(guī)劃設(shè)計(jì)總、吳音高參 考 文 初等 油氣集輸 東營 石油大學(xué), 2345張振華等 稠油污水回?fù)浇嫡臣敼に嚨脑囼?yàn)研石油 , 995( 石油工,嚴(yán)大凡家寺稠油流變性研究加稠集, 張振華 古城 BQ 0區(qū)塊稠油降粘集輸工藝氣田地面工程, 995( 安蓮英等鈣油田水地面流程防垢工藝研究氣田地面工程, 995( 編輯 張君娥(本文收到日期 997 02 松遼盆地油氣勘探獲得新成果天然氣總公司勘探局今年一季度的勘探動(dòng)態(tài)消息 ,松遼盆地北部英臺(tái)地區(qū)、徐家圍子斷陷和南部據(jù)嶺老區(qū)油氣勘探獲得新的發(fā)現(xiàn)和進(jìn)展。齊家 古龍凹陷英臺(tái)鼻狀構(gòu)造英 32井圖油層16

19、76 1678. 2m ,11. 3t /d的工業(yè)油流,該構(gòu)造3335井也分別見到良好的油氣顯示。初步表明英臺(tái)鼻狀構(gòu)造有600km2 , 是一新的有利勘探徐家圍子斷陷昌德東氣藏控制含氣面積外的芳深 8壓裂5. 8萬 m3d天然氣擴(kuò)大了昌德氣藏含氣積長嶺凹陷紅崗階地上的大 43. 44井 ,分別在青一段和姚一段3. 6t/d2. 2t /d的工業(yè)油流東南隆井 重新試油遇井噴 ,在侏羅系噴出輕質(zhì)油 10m3、天然氣若干 m3 (未計(jì)量 )。該區(qū)侏羅系獲輕原油具有重要意義 ,老區(qū)勘探取得新的進(jìn)(本刊編輯部 第 3報(bào)9This systems. It r presents a decoition it

20、erative calculation method for hydrodynamic calculation of large scale water injectiothe key technology for raising efficiency of water injection system and accurate implement of waterflood pro第 3報(bào)9This systems. It r presents a decoition iterative calculation method for hydrodynamic calculation of l

21、arge scale water injectiothe key technology for raising efficiency of water injection system and accurate implement of waterflood proThe two problems are important for production and development of high water cut oilfields. Decoing a water injection syo subsystems according to“revalleys”which is a n

22、ew concept given by authors can ensure convergence of thetive calculation method above. This r also presents an universal ling and calculation method for water injection works,it simplize the ling calculatiing and programming. This method is programmed in a software package,and the age is app he lar

23、ge scale water injection system in Daqing Oil Key water hydraulic calculatio prredistributioenergy conservatiocorogVISCOSITY REDUCTION ATHERING AND TRANSFERRING EXTRA HEAVY CRUDE VIA RE INJECTINPRODUCEDW ATER ACTA 1998,19(Zhang Zhenhua et al. ( Henan Petroleum Exploration Laboratoryexperiments have

24、been conducted on s of extra heavy crude from block BQ10 in Gucheng oilfield. It wt the phase inv e o f the was about 68% , i. e. , w hen w ate r frac tion 68% , the fo wcha ng e fro m W /O to O /W. hase inv , frictio n n cr ude and pipe w all and ernal friction of crude wcha ng e t n wa ter and pip

25、e w all, and n wa ter s. As a result, viscosity and f riction loss ca n be reduced gre o the gathering system of the same cell confirmed the laboratory Field tests by reinjecting the produced water Thisre injection differs from bo th conv entional hot w ater injectio n and treated produced w ater in

26、jection. over injection of light oil. Application of this easily operated tech nique may efficiently reduce the back re of wells,cut prduction cost,improve production efficiency and economic Key words heavy cwaste wagathering viscosity reducback prASTUDYOF CONTACT FOON HELICAL BUCKLED TUBING IN WA 1998, 19(Zhang Yonghong et al. (Daqing Petroleum InstituteThe tubing string is forced by various loads during the production period of the well. An axially loaded tubing string helicaliy and vere cawall