热水循环工艺替代技术在牛心坨油田的研究与应用

2023-02-04

牛心坨油田位于辽宁省台安县东北15Km处, 构造上位于辽河断陷西部凹陷西斜坡北端, 是牛心坨断裂背斜构造带南部的一个断块。动用含油面积5.8Km2, 石油地质储量2301×104吨, 标定石油可采储量391×104吨, 标定采收率17%。该油田于1988年投入试采, 1989年投入开发, 1991年9月投入注水开发。截至2013年10月份, 共有采油站9座, 管理油井150口, 开井130口, 日产油530吨。有注水井40口, 开井37口, 日注水1439方, 综合含水53.94%。其中油井含水超过80%的有17口井, 含水在30%~80%之间的有89口井, 含水低于30%的有24口井。

一、存在问题

1. 生产现状

牛心坨油田的油品性质较差, 地层原油粘度76.3mpa.s, 凝固点36-41℃, 具有高凝、稠油双重油品特征, 该油田主要采用闭式热水循环开采, 原油在被举升的过程中与管外循环的热水进行热交换, 达到原油升温降粘减少流动阻力的目的。长期以来, 闭式热水循环采油技术是保障牛心坨油田正常生产的主要技术手段。

2. 存在问题

由于油品对温度的依赖性, 使循环温度、排量等参数水平成为了制约油井生产效果好坏的关键, 增大了生产管理难度, 并且其技术设施本身也给油田生产带来了很多问题。

(1) 闭式热水循环管柱的结构复杂、封闭, 因此作业检泵、检漏工序多、费用高, 且无法实现反洗井, 无法录取动态液面资料;

(2) 井下的分流器和封隔器受其性能和寿命等因素影响, 经常出现循环水漏失现象 (经统计, 平均日漏失量为150—200m3) , 直接造成很大的经济损失;

(3) 地面热水循环管线老化及结垢现象较严重, 经常出现管线漏水或堵塞现象, 影响油

井正常生产;

(4) 随着新井投产、老井复产等措施的实施, 油井开井数不断增加, 使单井循环水量不断下降, 至使油变稠、油井负荷增大, 断脱井次有所上升。

可见, 开展牛心坨油田采油工艺的研究, 寻找适合目前生产现状的采油工艺来弥补热水循环采油工艺的不足是十分必要的。

二、技术措施

1. 技术原理

沈阳油田高凝油物性研究成果表明, 高凝油 (液态) 随其乳化含水率的上升, 其物性也将随之变化。原油乳化含水最高可达70%—80%, 当含水超过此界限出现游离水、形成“水包油”时, 其混液粘度将急剧下降。因此, 只要高凝油的温度在其凝固点以上, 并且含水率高、乳化充分, 其粘度就会很低, 可以考虑用常规采油工艺替代闭式热水循环工艺开采生产。

2. 适用条件

参照上述理论, 钻采院油化所对牛心坨油田含水原油的含水率、乳化程度、温度、流动阻力、流量等各参数之间的的相关性做了大量的室内研究试验, 结果表明, 符合下列条件的油井, 可以用常规工艺替代闭式热水循环工艺开采生产。

(1) 井下高凝油含水率高于80%, 乳化充分;

(2) 油井排量较大, 携温能力强, 且抽油设备设施强度允许, 能够保证出井口的原油温度在其凝固点 (35—45℃) 以上。

三、现场实施

依据现场生产实际, 在循环水量不足的31、32、37三个站, 本着优选含水高、供液好、负荷较低的选井原则, 共实施热水循环工艺转换7口井。其中热循改冷抽作业实施了5口井、关闭循环水冷抽试验实施了2口井。

四、效果评价

热水循环工艺替代技术在牛心坨油田已经实施两年多了, 取得了较好的效果。体现在以下几方面:

(1) 实施工艺转换措施或关闭循环水后, 油井的生产状况基本稳定, 能够维持正常生产 (个别措施井的负荷虽略有所上升, 但末超出抽油设备强度允许范围) ;

(2) 以站为单元, 部分井实施工艺转换后, 其它油井循环水量有所增加, 油井负荷下降, 提高了产量,

(3) 油井负荷下降, 延长了油井检泵周期, 断脱井次减少, 减少了作业井次, 减少了作业占产;

(4) 实施工艺转换的油井的动态监测资料得以录取, 为进一步了解区块的地下形势提供了数据基础;

(5) 洗井等常规油井维护措施得以实施, 减少了作业费用。

五、经济效益分析

通过实施热水循环替代技术, 在保证油井正常生产的情况下, 缓解了循环水排量不足的矛盾, 提高了循环水参数水平。对提高产量、减少作业费用等各方面均起到了积极的作用。据统计, 牛心坨油田实施热水循环替代技术后累计创效83.35万元。此外, 油井动态监测资料的录取有助于提高油田的综合管理水平, 创造了巨大的间接经济效益。

在常规生产较为成功的油井上, 可利用小修的机会提出同心管柱, 可节约管材运输及作业费用, 降低生产成本。

结论

牛心坨油田作为注水开发区块, 随着开发的不断深入, 部分油井含水将逐渐上升, 适于常规生产的井数将有所增加。热水循环替代技术作为该区块一种新型油井生产工艺, 在保证油井正常生产的情况下, 可以提高产量、降低生产成本, 缓解生产矛盾, 提高矿区整体管理水平, 并且措施简单、经济效益明显。建议进一步深入研究和推广。

摘要：牛心坨油田是一个高凝稠油油田, 油品性质较差, 绝大多数油井投产初期即采用闭式热水循环工艺。随着新井投产、老井复产等措施的实施, 油井开井数不断增加, 至使单井循环水量不断下降, 加之热水循环管柱无法录取油井动态监测资料, 以及油井维护、作业费用较高等问题的显露, 使油田生产管理难度加大。热水循环工艺替代技术缓解了这一问题。通过实施, 在保证油井正常生产的情况下, 缓解了循环水排量不足的矛盾, 提高了循环水参数水平, 对降低油井负荷, 减少倒井, 延长油井检泵周期等各方面均起到了积极的作用。

关键词：热水循环,转换,负荷,循环量,含水,经济效益