杜曉雪

【摘要】遼河油田多稠油，老井套管材料和固井工藝的影響，使得稠油開采難度大、粘度大、摩阻大，尤其在北方寒冬季節(jié)，稠油開發(fā)能耗大，因此，節(jié)能降稠是遼河油田新時期順應(yīng)黨的十八大提出的“生態(tài)經(jīng)濟”重要舉措。本文從稠油開采、稠油降稠和配套節(jié)能三個方面出發(fā)，分別針對稠油開采的難點結(jié)合工作的實際經(jīng)驗提出了改良和改進方法。

【關(guān)鍵詞】稠油開采 稠油降稠 配套節(jié)能

1 引言

稠油是粘度高、比重大的原油，稠油當(dāng)中的膠質(zhì)、瀝青是導(dǎo)致稠油流動性差，流入井筒困難的因素，目前的舉升系統(tǒng)難以將稠油抽到地面。遼河油田廣泛采用的有桿抽油機，由于稠油粘度過高、含蠟多，驢頭上下行阻力大，容易發(fā)生抽油桿折斷等井下事故。新開發(fā)的稠油井，采用了電潛泵生產(chǎn)，電潛泵排量大，速度快，從而稠油流動時產(chǎn)生的阻力也相應(yīng)增大，及其容易造成泵內(nèi)結(jié)蠟，增加了電機負荷，開采效率不高。

2 遼河油區(qū)稠油開采現(xiàn)狀

遼河油田稠油油藏中，包含了普通稠油、特稠油和超稠油三種類型。以齊40塊蓮Ⅱ油層、洼38塊沙三油層、杜229塊興隆臺油層分別代表普通稠油、特稠油、超稠油的典型油藏。截至2007年底，遼河油田稠油注蒸汽開發(fā)的主要方式依然以蒸汽吞吐為主，同時在不同的區(qū)塊開展著蒸汽驅(qū)、蒸汽輔助重力泄油、非混相刨沫段塞水驅(qū)等試驗。井網(wǎng)的格局基本為正方形井網(wǎng)，井距已經(jīng)不斷加密到70m或83m。蒸汽吞吐的區(qū)塊大部分處于吞吐后期。遼河油田熱采稠油總井?dāng)?shù)8770口，日產(chǎn)油15688t，年產(chǎn)油661.2×104t，累積產(chǎn)油 12175.2×104t，平均單井吞吐10.5周期，年油汽比0.39，采油速度1.01%，采出程度8.66%，剩余可采儲量采油速度21.28%，可采儲量采出程度79.67%。

3 稠油開采技術(shù)

3.1 蒸汽吞吐開采技術(shù)

蒸汽吞吐開采技術(shù)發(fā)明于1958年左右的委內(nèi)瑞拉，工程師美內(nèi)·格朗德在進行蒸汽驅(qū)動小型試驗時。蒸汽吞吐工藝流程是，首先，向稠油井當(dāng)中以高壓快速注入蒸汽，然后關(guān)井，讓蒸汽在井底與產(chǎn)層之間產(chǎn)生壓力差，數(shù)日后開井才采油，由于壓差的存在，地壓將稠油噴出井外，按照井的產(chǎn)量來進行循環(huán)操作。實踐表明，蒸汽吞吐開采技術(shù)，對于大部分的稠油、瀝青井來說是一種經(jīng)濟效益可觀，工藝成本低的強化開采方式。通常會加入天然氣、輕質(zhì)油、表面活性劑等。

3.2 蒸汽驅(qū)技術(shù)

蒸汽驅(qū)技術(shù)屬于熱力三采項目之一。蒸汽驅(qū)技術(shù)是蒸汽吞吐技術(shù)的改進方法，該方法的原理是，以井組為基礎(chǔ)，向入井當(dāng)中連續(xù)通入蒸汽，蒸汽將產(chǎn)層的油氣驅(qū)趕到生產(chǎn)井，從而緩解井口抽油裝置的負荷。該方法尤其適用于流動阻力集中于井眼的稠油井。

3.3 火驅(qū)技術(shù)

火驅(qū)技術(shù)產(chǎn)生于1920年，并在在1923年獲得專利。火驅(qū)技術(shù)基于油層本生產(chǎn)熱的熱力采油方式，火區(qū)技術(shù)將空氣或者氧氣注入油層，讓其在內(nèi)部燃燒，從而升高溫度其燃燒產(chǎn)物就會驅(qū)趕油層流向生產(chǎn)井口，加速了油體的流動速度。值得關(guān)注的，火驅(qū)技術(shù)的可操作性并不高，而且容易產(chǎn)生次生災(zāi)害，控制不當(dāng)可能會出現(xiàn)油井報廢的情況。

3.4 電加熱開采技術(shù)

電加熱是將電能轉(zhuǎn)化為熱能，提高井內(nèi)溫度，提高采油效率。加熱工具通常有電加熱帶、交流線圈、空心抽油桿交流電加熱等。美國的電加熱帶加熱技術(shù)和俄羅斯交流線圈的加熱技術(shù)都存在工藝復(fù)雜、熱效低、維修困難等問題?？招某橛蜅U交流電加熱中性點的嚴重偏移使損耗加大、故障率高、熱效率低、設(shè)備的容量利用率低等。

4 稠油開采降稠工藝

4.1 井筒降稠工藝

從產(chǎn)層到井口，稠油要經(jīng)歷的環(huán)境溫度是不同的，尤其是在當(dāng)下石油開采深入到地下更深入，由于溫度梯度的影響，井筒不同梯段的溫度和井筒摩阻不同，開發(fā)新型的井筒，有針對性的在錄井時將油層粘度等參數(shù)弄清楚，開發(fā)配套的強度大、內(nèi)壁光滑、耐久性能強的套管和襯管。例如，高強度塑料與鋼筋井筒的配套使用，保證了外部的抗腐蝕性，有降低了內(nèi)部阻力。

4.2 機械降稠工藝

遼河油田傳統(tǒng)抽油機的廣泛使用，開展機械降稠工藝能夠節(jié)省較大成本。例如，抽油泵、螺桿泵、水力噴射泵、水力活塞泵等機械裝置有著較大的改動空間。依據(jù)筆者的設(shè)想，采用清管球原理，定期將稠油井筒內(nèi)部進行清理，能夠緩解驢頭上行、下行晦澀感；對于水力噴射泵，要配套循環(huán)裝置，將高壓水槍清理下來的稠油重新循環(huán)到地面采收裝置當(dāng)中。

4.3 化學(xué)降稠工藝

所謂化學(xué)降黏就是將一定的化學(xué)藥劑從油管環(huán)形空間注入井底，在井下泵的抽吸攪拌作用下，使藥劑溶液與稠油混合，降低原油黏度后被采出。由于原油物性及所用藥劑不盡相同，其原理也有所不同，大致可分為兩大類，即乳化降黏法和潤濕降阻法。例如，潤濕降阻法是在稠油生產(chǎn)過程中，加入表面活性劑水溶液，破壞油管或抽油桿表面長期與稠油接觸所形成的親油性，使其表面潤濕反轉(zhuǎn)，變?yōu)橛H水性，形成一層連續(xù)的水膜，減少抽汲過程中稠油流動的阻力，改善稠油的流動性。因此，它是由不同表面活性劑和不同助劑構(gòu)成的種類不同的稠油降黏劑。

4.4 稀釋降稠工藝

稀釋降黏主要是利用相似相容原理，加入溶劑降低稠油黏度，改善其流動性。常用的溶劑有甲醇、乙醇、煤油、粗柴油、混苯等。混苯中的甲苯、二甲苯是膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的良好溶劑。 常用含混苯的稠油解堵劑對油稠、含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)較多的油井進行井筒清洗降黏，降低抽油桿的負荷，使液體的流動性得到較大的改善，但是在提煉和分離過程難度加大。

5 新型稠油開采配套新型節(jié)能裝置

5.1 圓形微波加熱器

圓形微波加熱器是為了滿足微波加熱稠油開采而設(shè)計的。其原理來源于微波爐，微波加熱器通過電磁場與加熱介質(zhì)相互作用空間的裝置，物料吸收微波發(fā)出熱能，改善自身稠油流體狀況。之所以將微波加熱器做成圓形，考慮到井身結(jié)構(gòu)而設(shè)計的。圓形微波加熱器是要配套下套管時候安裝到井底，并通過電流來控制。其不足和缺點在于，套管鋼鐵材質(zhì)在微波環(huán)境下容易造成原子排列紊亂，套管表面出現(xiàn)燒糊的現(xiàn)象，同時圓形微波加熱器一旦下方到井底，維修和保養(yǎng)難度較大。

5.2 智能長沖程皮帶式抽油機

智能長沖程皮帶式抽油機是一種新型高效無游梁立式機電一體化抽油機，它采用智能化設(shè)計，能自動對機能進行調(diào)整。 它與常規(guī)游梁式抽油機相比，具有操作簡單，高效節(jié)能，保護功能完善，安全系數(shù)高的特點。同時，由于該抽油機沖程大，沖次慢，有利于提高抽油泵的充滿度系數(shù)，有利于提高稠油井產(chǎn)量。

5.3 螺桿泵變頻節(jié)能調(diào)速技術(shù)

采用油井螺桿泵采油工藝加變頻調(diào)速控制技術(shù)，取代傳統(tǒng)的游梁式抽油機生產(chǎn)工藝，滿足稠油井螺桿泵抽油裝置的生產(chǎn)工藝要求，有效解決了油泵空抽、能耗高的問題，保證螺桿泵的運行正常達到提高油井系統(tǒng)的運行的目的。

6 結(jié)束語

綜上所述，在稠油開采過程可開發(fā)的空間較大，需要發(fā)揮更大的想象力和創(chuàng)造力來問稠油熱開采、冷開采技術(shù)的突破做出貢獻。

參考文獻

[1] 王春鵬，馬玉龍，時庚戌.遼河油區(qū)油田開發(fā)實踐[M].北京：石油工業(yè)出版社，2002

[2] 張方禮，趙洪巖，等編著.遼河油田稠油注蒸汽開發(fā)技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2005