稠油油藏采油工艺优化技术研究与应用

彰武油田属于低压中渗稠油油藏, 原油粘度高, 凝固点高, 平均原油凝固点达到了31.5℃, 因此彰武油田采用空心抽油杆电缆加热技术进行稠油开发, 但是电加热举升工艺带来的问题是电费成本高昂, 彰武油田2月份油井开井数47口, 生产用电电费高达83.08万元, 其中电加热设备电费就达到了45.53万元, 占总生产电费的54.8%, 机采设备电费19.3万, 占总生产电费的23%。

1 间抽生产制度优化技术研究

1.1 间抽井的选井原则

根据彰武油田的实际生产情况, 通过分析制定了5项选井原则:日产液量在1t左右;单井泵效低于10%;功图显示严重供液不足;有效冲程比低于30%;泵的沉没度低于30m或无动液面;只要一口油井的生产动态满足以上3条即可进行油井的间抽生产。

1.2 间抽制度的制定方法及实例

结合彰武油田现有的条件, 采用液面监测方法。ZW2-10-1井, 3月日产液3.58t/d, 日产油0.36t/d, 动液面显示在泵挂附近, 功图测试严重供液不足。首先停机恢复动液面, 每2个小时测一次动液面。采集每个测试点的动液面并绘制曲线, 发现停机时间在22小时时沉没度不再增加;动液面恢复监测完成后, 启抽, 每小时测一次动液面和示功图, 直到动液面接近泵深时停抽, 抽汲24小时, 发现沉没度在30m左右时, 示功图已出现了一定的供液不足。

分析沉没度恢复和下降曲线, 停机时沉没度从30m到120.8m需要16h, 启抽时沉没度从120.8m降到30m大约需要8h。故该井的间抽制度定为抽8h停16h。

2 间歇加热优化技术研究

结合彰武油田的实际生产情况, 建立井口产液温度与井筒温度场的数学模型如下:

为了方便分析, 将模型进行如下简化:地层流体温度均为45℃;假设地层流体物性相似, 导热系数与流体比热相似;采用同样的加热功率, 加热电流统一为45A;考虑彰武稠油平均凝固点为35℃, 因此井口温度设定为35℃;模型可以简化为研究不同产液量、不同含水率条件下的加热制度关系, 即:

因此模型的关键问题是两个, 一是研究开启电加热加热状态下, 流体在举升过程中的温度场变化;二是研究在停掉电加热状态下考虑热散失条件下, 流体在举升过程中的温度场变化。

2.1 间歇加热规律认识

根据电加热试验的结果发现, 产液量较高的油井可以适当的缩短电加热的开启时间, 对于高含水的油井应当适当的增加电加热开启时间。

分析:在加热过程中, 随着产液量的增大, 油管内流体的对流换热强度增大, 使得电加热产生的热量尽可能多的传递到井筒, 而较少的向地层的热量散失, 因此井口温度越高。

2.2 彰武油田间歇加热制度原则

结合彰武油田的特点, 结合间歇加热试验对产量影响的规律认识, 建立了间歇加热制度的制定原则:

3 取得的经济效益

通过对开展稠油油藏采油工艺优化, 截止2014年12月份生产电费已累计节约244.8万元, 累计节约电量334.7万千瓦时。

4 结论与建议

基于液面监测法的间抽生产优化技术在节约能耗的同时提高了泵效, 延长了检泵周期;间歇加热优化技术能够针对不同产液量、不同含水的油井进行分类治理, 在保证产量的同时节约了电加热使用时间, 大幅降低了电费成本;通过开展高凝稠油采油工艺优化工作, 2014年生产电费已累计节约244.8万元, 累计节约电量334.7万千瓦时。进一步根据油井的生产动态特点, 深度优化间抽及电加热生产制度;通过上提空心杆电加热深度, 探索最佳的电加热下深, 进一步优化电加热采油工艺。

摘要：由于彰武稠油油藏的特殊性, 原油沥青质、胶质含量高, 呈现高凝高含蜡的特点。为了提高原油在举升过程中的流动性, 彰武区块采用空心抽油杆电缆加热技术进行稠油开发。本文在深入剖析彰武油藏采油工艺的基础上, 通过对油井间抽制度、电加热生产制度进行研究, 形成了一套针对彰武油藏高凝稠油采油工艺的优化技术。通过应用, 2014年全年累计节约生产电量334万千瓦时, 全年节约电费244万元, 提液单耗由55Kwh/t下降至37Kwh/t, 降幅到达33%, 百米吨液耗电由5.0下降至3.4, 降幅到达31.4%, 取得了显著的经济效益。

关键词：高凝稠油,采油工艺,节能降耗,电加热,避峰就谷,间歇加热