稠油开采降粘增效工艺技术的研究和应用

2022-12-22

前言

采油三厂部分区块原油中沥青质等重质成分含量多, 粘度高, 油质粘稠, 如卫77块、卫360块、卫49块、卫349块等, 开采难度较大。目前我厂共有83口井稠油结蜡油井, 占全厂总开井数的12.2%, 其中27口井稠油结蜡较为严重, 占总结蜡井数的32.5%。油井油稠结蜡粘度高影响油井稳产、高产。因此解决油井结蜡降粘问题是保证我厂油稠结蜡井稳产的基础。

一、稠油结蜡降粘技术的研究与应用

本文在对油井结蜡机理和影响蜡质结晶附着的因素进行分析的基础上, 对常规的清防蜡降粘措施和各种配套清防蜡技术工艺管柱的有效性进行评价, 科学优化筛选出适合文-卫-马-古油田稠油结蜡井适用的清防蜡降粘技术。

1. 常规油稠结蜡降粘技术 (1) 热洗井

热洗是最为直接有效的清蜡手段。该技术缺点是在洗井过程中洗井液需求量大, 洗井液会不同程度进入生产层, 严重时会导致永远不能恢复到洗井前的产量水平。针对传统热洗工艺出现的问题, 目前我厂普遍采用超导热洗技术和蒸汽热洗技术的方式来实现清蜡降粘的目的。

(2) 化学清防蜡技术

化学清防蜡技术是最为常用的技术之一。通过加注化学药剂, 减缓和抑制蜡晶生成、聚集, 减弱油井结蜡速度。井口加药方式是最为常用的方式, 目前也有井底固体缓释化学剂应用。目前我厂采用的主要是定期添加化学清蜡剂、降粘剂和采用LD特殊油井保护装置 (防蜡) 。

(3) 物理清防蜡技术

目前在用的油井物理清防蜡方法主要有强磁防蜡器等。强磁防蜡器通过磁场作用抑制蜡晶的生成, 其现场应用效果差异较大, 主要影响因素有场强、磁场作用方向、井液性质与流速等。由于强磁防蜡器成本较高, 投入产出比相对较低, 该技术未在我厂应用推广。

(4) 微生物清防蜡技术

微生物清防蜡技术是筛选合适的微生物菌种使其在近井地层、井筒内大量繁殖, 降解原油中饱和碳氢化合物、胶质和沥青质。微生物在代谢过程中产生的表面活性剂和生物乳化剂能改善油层的润湿性、增加油井产量。我厂主要在明一、卫东区10口结蜡严重的井上应用该技术, 加药后应用效果良好。考虑到费用高等原因, 该工艺于2014年上半年逐渐停用。

2. 配套清防蜡技术的工艺管柱

(1) 高效洗井油层防污染管柱装置

原理:通过皮碗封隔器或KQS可捞式桥塞坐封后密封环形空间, 上下通过球座连通。热洗井时由于封隔器或空心桥塞和单流阀的阻隔作用, 使得洗井液不能进入油层, 只能经过抽油泵沿油管返回地面。 (如图1)

优点:避免了洗井液体因配伍性不合适对地层造成污染, 减少了油井因热洗长时间排液的占产时间。

应用:2014年我厂共配套下入高效洗井油层防污染管柱装置3套 (卫360-73、云3-14、明9-10) , 配套下入空心桥塞管柱装置3套 (卫360-70、卫360-12、卫334-17) 。

(2) 高效防蜡节能增油装置

原理:通过射流发生器提高流速, 通过声波振荡器的振动波产生“空化作用”和热效应使蜡结晶进一步破碎, 升温, 降低蜡凝固点, 再经过涡流作用, 流体呈涡流旋转上升状态, 进一步防蜡、降粘、增产、省功耗。 (如图2)

优点:该装置可有效改善油井结蜡状况, 提高泵效, 降低抽油机负荷, 减少电量消耗, 并可以延长单井清防蜡周期, 减少洗井次数, 延长检泵周期, 经济效益十分明显。

应用:2014年我厂主要在卫东区卫360块的3口油井 (卫360-62、卫360-27、卫360-5) 配套下入该装置。

二、现场应用效果

2014年通过定期添加化学清蜡和降粘剂, 应用超导热洗和蒸汽洗井技术, 配套LD防蜡装置、高效洗井油层防污染装置和高效防蜡节能增油装置, 累计投入资金238.4万元。同比去年蜡卡躺井减少了12井次, 节余作业成本48万元;减少因洗井等原因影响产量2000吨, 累计增油900吨, 创经济效益638万元。投入产出比1:2.87。实施该项目后, 油稠结蜡井负荷明显下降, 抽油机耗电量下降, 具有较好的间接经济效益。