氮气隔热油管注汽技术在陈庄油田的应用

【摘要】河口油田稠油油藏主要分布在陈庄油区，对于稠油热采工艺应用比较广泛。而针对稠油油藏的开采，主要应用稠油热采工艺，采用蒸汽吞吐开采，随着稠油油藏多轮次的注气，隔热管注气逐渐显露疲态。随着技术的不断革新，低成本、高效率的工艺被广泛应用，氮气隔热油管注气技术有效解决了作业中遇到的难题，大大较少了占井周期、降低了作业成本，为河口采油厂稠油油藏的开发开采做出应有的贡献。

【关键词】渤南 稠油 作业 氮气隔热

1 概述

陈南稠油热采区块区域构造位置为济阳坳陷陈家庄凸起中部，含油系为上第三系NgX1-5砂层组，属高空、高渗砂岩储层；岩性为中细砂岩，其次为细砂岩、含砾砂岩；胶结疏松，出砂严重；储层无速敏、中等偏强水敏、中等酸敏、弱碱敏、润湿性为亲水型；地面脱气原油粘度12000-60000mPa.s，属超稠油油藏。

常规的稠油蒸汽吞吐开采要经过“注汽焖井放喷洗压井起注汽管柱下泵下杆开抽”几个过程，转抽过程作业周期长，对稠油开采有诸多不利，主要表现为：一是放喷后不能尽快开抽，缩短高峰产油期；二是作业过程洗、压井等工序易对地层造成冷伤害，影响注汽效果；三是作业工序多，占井周期长，作业成本高；四是工人劳动强度大，并且不利于节能减排。针对这些问题，采用油管一体化工艺技术，将原来的开采工艺缩减为“注汽焖井放喷正压井下杆式泵开抽”。大大减少了作业施工工作量，节约了作业成本。

2 稠油热采工艺的应用

2.1 油管一体化工艺管柱设计

对于稠油热采井：

管柱结构为：∮76mmN80油管（带油管扶正器）+杆式泵泵座+∮76mmN80油管（带油管扶正器）+喇叭口。

对于水平井采用∮76mmN80油管（带油管扶正器）+杆式泵泵座+隔热管+喇叭口。

杆柱结构为：空心杆+杆式泵。

杆式泵上部结构：主要由上接头、拉杆、锁帽、限位卡簧、密封轴面组成。

杆式泵下井作业时，将空心杆与杆式泵相连，下至预定深度后，拉杆缩回泵筒，限位卡簧在泵座中自锁，以防止抽油时泵被提出，密封轴面与泵座支撑接头形成密封。起泵作业时，当拉杆提至上死点时，限位卡簧自动解锁，泵筒便可提出泵座。

2.2 氮气隔热技术在稠油热采中的应用

氮气隔热技术是对蒸汽吞吐方式的改进，该技术是利用氮气导热系数低及压力降低后体积迅速膨胀的特点，达到隔热的目的。由于注采一体化管柱一般采用N80油管，它不像隔热管本身具有隔热性能，而是通过向油套环行空间连续注入氮气，在井眼内起到隔热作用。注入到地层后，由于注入相当大体积的氮气，局部提高了地层压力，这样，此项技术在起到隔热作用的同时补充了地层压力，因而可以大幅度的提高地层产能，提高油汽比，减少热损失，改善蒸汽吞吐开采效果。同时，氮气在油套环空中能够起到保护套管的作用。

2.3 油管一体化管柱优势

（1）充分利用注汽后地层处于高温状态的有利条件，不动管柱直接转抽，并且可以实现多轮次的注汽、采油过程，有利于保持地层能量，减少热损失。

（2）能避免或减少转抽作业时的洗、压井作业，减少入井液对地层的冷伤害。

（3）利用氮气隔热能减少井筒散热，提高产液温度，延长生产周期。

（4）转抽方法简单，占井周期短，减少作业费用，降低工人劳动强度，有利于节能减排工作。

3 应用效果

3.1 作业占井周期对比

首次作业：

以CJC25-X57油管一体化管柱为例：

该井采取油管一体化管柱注汽，注汽作业施工为8个工序，作业占井4天；转抽施工为3个工序，作业占井2天，前后11个工序，作业占井6天。

以CJC34-X66隔热管注汽为例：

该井采取高真空隔热油管注汽，注汽作业施工为8个工序，作业占井4天；转抽施工为5个工序，作业占井3天，前后13个工序，作业占井7天。

后续转周：

以CJC371-P28油管一体化管柱转周为例：

该井采取油管一体化管柱注汽转周，注汽作业施工为3个工序，作业占井1天；转抽施工为3个工序，作业占井1天，前后6个工序，作业占井2天。

而采取高真空隔热油管注汽，注汽作业施工仍为8个工序，作业占井4天；转抽施工仍为5个工序，作业占井3天，前后13个工序，作业占井7天。

可以看出在后续的作业转周过程中，可以减少施工工序7个，减少占井5天。

3.2 作业费用对比

油管一体化用的是新油管，每米按98元计算，下深1290米，外加油管扶正器，分4次摊销，单井发生费用为3.9万元左右；而用新的隔热管，每米按580元计算，下深1290米，分8次摊销，单井发生费用为9.3万元左右。油管一体化管柱比隔热管注汽少5.4万元，费用主要是少在了注汽作业的材料费，这样大大降低了作业成本。

通过实施氮气隔热油管注气工艺减少了占井周期，提高了作业时效，降低了作业成本，为稠油热采工艺的不断完善提供了宝贵经验及动力。

4 结论

（1）从后续转周费用看，油管一体化管柱比隔热管注汽节省16.0万元左右，费用主要是少在了注汽和转抽作业的劳务费和材料费，大大节省了后续作业费用。

（2）该井采取油管一体化管柱注汽与采取高真空隔热油管注汽相比，作业减少2个工序，作业占井减少1天。而在后续的作业转周过程中，减少施工工序7个，减少占井5天，大大提高了作业时效，缩短了占井周期。

（3）油管一体工艺管柱在后续注采周期中由于不需要起下管柱以及洗压井作业，有利于保持地层能量，减少热损失。

（4）从注汽效果来看，由于存在周期递减，生产效果不如上轮，由于生产时间短，效果还有待进一步观察。

参考文献

[1] 张义堂.热力采油提高采收率技术.北京：石油工业出版社，2006

[2] 阳鑫军.稠油开采技术.海洋石油，2003

[3] 窦宏恩.稠油热采应用技术的探讨.石油科技论坛，2003

[4] 张锐.稠油热采技术.北京.石油工业出版社，1999

[5] 张小波.稠油采油工艺技术发展方向，2005

[6] 刘尚奇.超稠油开采方式研究.石油勘探与技术，1999