辽河热力采油

辽河油田稠油蒸汽吞吐及蒸汽驱开采工艺技术辽河油田公司钻采工艺研究院目录（一）注汽工艺技术（二）举升工艺技术（三）硫化氢处理技术（四）高温动态监测技术（一）注汽工艺技术蒸汽吞吐注汽工艺技术蒸汽驱注汽工艺技术常规注汽技术常规井分层注汽技术特殊井分层注汽技术水平井多点注汽技术蒸汽等干度分配技术蒸汽驱长效隔热注汽工艺技术蒸汽驱分层汽驱工艺技术辽河油田稠油油藏热采开发方式主要有蒸汽吞吐、蒸汽驱，配有23t、11t、9.2t固定式和活动式三种蒸汽发生器共300余台，年注汽能力近3000万吨。对应以下两种热注模式。真空隔热管的导热系数为0.007W/m℃，干度损失小于20%/km锅炉出口干度≥75%井口入口干度≥70%井底干度≥50%干度损失5%～10%/km1.蒸汽吞吐注汽工艺——常规注汽工艺年注汽在5800井次以上。（一）注汽工艺技术油层油层油层油层油层油层配汽器隔热管伸缩管密封器预设分层配汽管柱自动分层配汽管柱定量分层注汽管柱油层油层封隔器隔热管伸缩管油层油层自动配汽阀1.蒸汽吞吐注汽工艺——常规井分层注汽工艺（一）注汽工艺技术侧钻井选层注汽管柱侧钻井分层配汽管柱出砂井分层注汽管柱1.蒸汽吞吐注汽工艺——特殊井分层注汽工艺（一）注汽工艺技术笼统注汽管柱均匀注汽管柱针对笼统注汽条件下水平井段吸汽不均的情况，在水平井段的注汽管柱上增设多个注汽阀，通过注汽阀在注汽过程中对水平井段同时作用，达到提高水平段动用程度的目的。均匀注汽程度达到85%以上1.蒸汽吞吐注汽工艺——水平井多点注汽工艺（一）注汽工艺技术2.蒸汽驱注汽工艺单层注汽分层注汽该工艺较蒸汽吞吐增加了地面等干度分配器和蒸汽驱长效隔热以及蒸汽驱分层注汽工艺，注汽管柱采用单层注汽管柱或分层注汽管柱。该工艺已在150个汽驱井组应用。等干度分配器干度损失5%～10%/km锅炉出口干度≥75%井口入口干度≥70%井底干度≥50%井底干度≥50%（一）注汽工艺技术可同时对1～4口井蒸汽流量进行等干度分配。计量范围4～20t/h，误差小于±5％。2.蒸汽驱注汽工艺——等干度分配技术（一）注汽工艺技术该技术在1000m井深蒸汽干度达到50%以上，长效隔热效果显著。注汽管柱真空隔热油管压力补偿式隔热型汽驱伸缩管隔热管接箍密封器泄压式高温长效汽驱密封器Y441强制解封汽驱封隔器Y441强制解封汽驱封隔器泄压式高温长效汽驱密封器隔热管接箍密封器压力补偿式隔热型汽驱伸缩管2.蒸汽驱注汽工艺——长效隔热技术（一）注汽工艺技术偏心投捞式分注管柱图同心管分层注汽管柱图偏心配汽工作筒配汽阀及投捞工具偏心式分层汽驱配汽装置安全接头+分层汽驱层间密封器压力补偿式隔热型伸缩管多级长效分层汽驱密封器强制解封汽驱封隔器真空隔热管隔热管接箍(配接箍密封器)油层油层偏心式分层汽驱配汽装置多级长效分层汽驱密封器Ss76-150汽驱伸缩管41/2真空隔热管Y441汽驱封隔器内伸缩管密封盒上层筛管1.9无接箍油管多级长效密封器层间密封器伸缩内管插入式对接器现场应用100多井次,施工成功率100%。2.蒸汽驱注汽工艺——分层注汽技术耐温350℃、耐压17MPa、寿命3年以上液压座封、上提分级强制解封偏心配器筒可实现3层分层配汽投捞工具性能安全可靠设计软件预测配汽量误差在±5%以内（一）注汽工艺技术3.注汽管柱设计（一）注汽工艺技术井筒隔热与注汽工艺设计软件3.注汽管柱设计（一）注汽工艺技术双管注汽技术计算软件蒸汽驱系统优化设计软件4.注汽井口（一）注汽工艺技术KR14-337热采井口主要技术指标：额定工作压力：14MPa强度试验压力：28MPa适用温度：≤337℃连接方式：法兰执行标准：SY/T5328-19964.注汽井口（一）注汽工艺技术KR21-370热采井口技术参数：额定工作压力：21MPa强度试验压力：42MPa适用温度：≤370℃连接方式：法兰执行标准：SY/T5328-1996蒸汽吞吐举升工艺技术蒸汽驱举升工艺技术普通稠油举升工艺技术特、超稠油举升工艺技术水平井大斜度举升工艺技术耐高温泵举升工艺技术过油层深抽技术（二）举升工艺技术针对不同油藏埋深、不同油品性质、不同开采方式、不同温度条件、不同供液能力，形成了机、杆、泵、管、井筒降粘举升配套工艺，主要形成以下几种模式：1）10～12型游梁抽油机、21/2’’油管、D级杆、普通抽稠泵和排砂抽稠泵、井筒掺稀油或活性水降粘。该模式适用于油藏埋深1300m以内，普通稠油冷采和蒸汽吞吐井筒举升，采用该模式的井数占辽河稠油总井数的65%以上。抽油机抽油泵抽油杆掺稀油或活性水（二）举升工艺技术1、蒸汽吞吐举升工艺技术双级流道抽稠泵动态密封一次管柱泵主要泵型为双级流道抽稠泵和动态密封一次管柱泵。前者采用了中部固定阀二次进油技术，流体入泵阻力小，与常规抽油泵相比，具有较高的泵效。后者可完成多次的注汽—转抽一次管柱过程，可节省大量的作业经费。（二）举升工艺技术2）12～14型游梁抽油机、21/2’’～3’’油管、空心抽油杆、空心泵、电缆泵下加热降粘举升工艺。该模式适用于油藏埋深600～1900m特、超稠油井筒举升。应用该举升工艺的油井占辽河稠油总井数的20%左右。空心杆电加热系统（二）举升工艺技术井下搅拌掺活性水管柱空心螺旋杆引导头油层套管油管空心抽油杆抽油泵单向阀导向器工作筒搅拌器叶片特、超稠油举升工艺油层油层注采冲防一体管柱示意图一体注采管杆泵座封短接3冲砂笔尖杆式泵柱塞活塞上解卡接头密封圈座封芯轴卡块弹簧泵筒砂锚注采冲防一体管柱（二）举升工艺技术（1）采用柔性金属泵在井斜角为40°～79°倾角内可正常工作，漏失量小泵效高，携砂能力强，检泵周期长。（2）采用杆柱防偏磨技术，即配套防弯抗磨副、同曲率固体润滑扶正器，解决了杆管失稳弯曲与磨损的问题。平均提高泵效15%，平均延长检泵周期110d。3）水平井大斜度举升工艺该模式适用于水平井大斜度举升。（二）举升工艺技术1）12～14型游梁抽油机、3’’油管、D/H级杆、耐高温泵。该模式适用于油藏埋深800m～1000m蒸汽驱采油井举升，应用该模式举升工艺的井数占辽河稠油总井数的7%左右。开发了非金属软密封，金属高温泵，抗高温陶瓷泵等三个系列共6种泵型规格的抽油泵，满足了不同阶段不同温度下蒸汽驱井筒举升要求，平均检泵周期达到441天，平均泵效53%。（二）举升工艺技术2、蒸汽驱举升工艺技术类型代号名称泵径/mm工作温度/℃备注非金属Sd-S-Ⅰ耐高温浮环泵38,44,57,70140零间隙金属Sd-M-Ⅰ自补偿金属密封泵38,44,57,70220零间隙Sd-M-Ⅱ柔性金属泵38,44,57,70220弹性间隙Sd-M-Ⅲ多功能抽油泵38,44,57,70220沉砂泵Sd-M-Ⅳ闭式抗砂抽油泵38,44,57,70220动筒结构陶瓷Sd-T-Ⅰ抗高温陶瓷泵38,44,57,70250陶瓷柱塞浮环泵陶瓷泵（二）举升工艺技术耐高温泵系列内层管柱外层管柱油层上界井下泵油层下界泵吸入口套管人工井底上置固定阀安全接头锥形尾管泵径：φ44～70mm；管柱允许砂埋长度：10m。针对蒸汽驱井组地层压力低、采出井排液不充分的问题，实施越层强制排液，最大限度扩大生产压差，提高排液量。主要问题是防止砂埋管柱造成油井大修。（二）举升工艺技术2）12～14型游梁抽油机、3’’油管、D/H级杆、过油层深抽泵。（二）举升工艺技术3、生产管柱的选择辽河油田硫化氢处理技术，伴随蒸汽驱工艺开展，现场产出大量硫化氢带来巨大的安全隐患。我院开展的辽河油田硫化氢处理技术研究取得了重大技术突破，被确定为油田公司重点安全环保科技项目。2008年10月10日～12月9日齐40块30号站现场小试结果表明，射流式反应系统可实现硫化氢吸收、处理液再生的同步运行。小试处理能力10m3/d中试处理能力2000-5000m3/d（三）硫化氢处理技术（四）高温动态监测技术高温动态监测技术注汽井井下任意点蒸汽干度取样技术地面注汽参数监测技术地面注汽系统注汽井吸汽剖面测试技术生产井高温长效测试技术高温放喷产液剖面测试技术毛细管焖井压降测试技术高温双点式微差井温测试技术油井过泵直读监测技术观察井毛细管动态分层压力温度监测技术光纤温度压力监测技术井间井间化学示踪监测技术井间气体示踪监测技术应用地面五参数监测仪实现了注汽井口的蒸汽干度、流量、温度、压力、热量等五参数的实时在线测量和无线信息远传，该项监测技术可为注汽参数调整提供可靠依据。注汽井口蒸汽参数在线监测技术1、地面系统监测技术地面注汽参数监测技术2、注汽井监测技术井下任意点干度取样仪井下四参数测试仪现场施工扶正式涡轮流量计温度、压力传感器数据采集机芯高温-锂电池CCL、自然γ模块注汽井吸汽剖面测试技术应用毛细管测压仪和高温双点微差井温仪测试焖井期间井筒压力温度等参数，为开井时机提供依据。（1）焖井阶段2号感温点1号感温点数据采集系统测压毛细管传压筒毛细管测压仪高温双点式微差井温测试仪3、生产井监测技术毛细管焖井压降测试技术驱替带压力时间井储过渡带内区外区应用高温放喷产液剖面测试仪监测放喷过程中产液剖面。（2）放喷阶段高温涡轮流量计产液剖面测试工艺3、生产井监测技术高温长效测试工艺水平井多点‘温度、压力监测工艺应用高温长效测试仪、过泵直读监测仪和井下温度压力监测仪实现了直井和水平井生产过程中温度、压力连续监测，为油井动态分析提供依据。（3）抽油生产阶段过泵直读监测工艺实现了五项技术突破：（1）热电偶在毛细管内穿接工艺技术；（2）多组毛细管在连续油管内穿接工艺技术；（3）小直径高温传压筒设计与研制；（4）高阻抗热电偶弱信号采集技术；（5）井下温度观察点增加到6点。3、生产井监测技术4、观察井监测技术应用毛细管、热电偶和光纤配套监测技术监测观察井油层温度和压力，为注采井动态调整提供依据。光纤预埋式温度监测工艺热电偶电缆测温点毛细管传压筒封隔器采集系统过管线高温封隔器封隔器压力传感器（传压筒）测压光纤(毛细管)测压装置Φ40空心杆测温光纤asdfs光纤测温光端机测压光纤(毛细管)Φ40空心杆固定卡箍毛细管、热电偶温压测试工艺光纤分层温压监测工艺双管测试井口采油井采油井注入井5、井间连通监测技术应用范围：蒸汽吞吐、蒸汽驱、混相驱（液化石油气、富气、干气、二氧化碳气、氮气）、非混相驱、火烧油层及天然气开采。形成的技术：气体示踪剂；气体示踪剂分析方法；气体示踪监测解释方法特点：用量少（几十公斤），施工简便，检测灵敏度高，对工艺技术无影响。（1）气体示踪监测监测结果表明：井组一、二线有16口井有显示说明油层连通性好常规示踪与分层示踪的对比技术特点：⑴国内首创，两个系列8种示踪剂⑵新型固相萃取法富集示踪剂，富集倍数1000⑶高效液相色谱法、气相色谱－质谱法检测下限ppt级⑷分层示踪监测解释软件⑸国内首次进行多井组分层示踪的现场试验在同一区块1个井组分3层，2个井组分2层共分注7种示踪剂，取得了较好的效果海222-33海232-31海222-34海C3-21c海21-30海222-33海232-31海222-34海C3-21c海21-30注入情况受效情况（2）分层示踪监测技术5、井间连通监测技术发明专利1项：分层示踪监测技术现场应用：实施了6个井组：三层的2个井组，两层的4个井组。投资估算以一口1000米的直井为例：1.钻井成本：260万元2.注汽成本：60万元3.举升成本：35万元4.措施成本：60万元