埕岛油田稠油区块采油工艺改进及其效果

刘 超 李丙贤 曹亚鲁 石广智

(中石化胜利油田分公司海洋采油厂)

埕岛油田稠油区块采油工艺改进及其效果

刘 超 李丙贤 曹亚鲁 石广智

(中石化胜利油田分公司海洋采油厂)

埕岛油田位于渤海湾南部,是一个复合油田,以新近系馆陶组、明化镇组稠油油藏为主。针对该油田稠油区块油井检泵周期短、出砂严重、热采工艺无法有效开展的问题,对采油工艺进行了改进。连续杆螺杆泵、压裂防砂、原油降粘等工艺技术的综合应用,有效延长了稠油区块油井检泵周期、控制了油井出砂、提高了油井产能。

稠油 采油工艺 连续抽油杆 压裂防砂 原油降粘 埕岛油田

1 油田开采现状及存在问题

目前陆地稠油开采技术分为热力采油和稠油冷采两种,其中热力采油技术主要包括蒸汽吞吐、热流体驱和火烧油层等方式,冷采技术主要有水力喷射泵、螺杆泵等采油工艺。相对于陆地来言,由于受到开发成本、平台空间、设备体积以及海上特殊环境的限制,热采和水力喷射泵等开采工艺在海上无法有效开展。埕岛油田位于渤海湾南部,是一个复合油田,以馆陶组和明化镇组稠油油藏为主。埕岛油田稠油区块主要有CB243、CB246、SH201、CB351和CB35等,其构造位于埕岛油田主体外围,地质储量1 416.22×104t,可采储量256.85×104t,目前采出程度仅3.8%,开发潜力大,但由于地层胶结疏松易出砂,地面原油相对密度大于0.95,粘度在1 000～10 000mPa·s之间,投产初期油井平均日产油能力不足10t,平均检泵周期不到250d,开发效果较差。分析认为,主要是开采初期采油工艺不适合稠油开采,地层出砂严重,导致了该油田高粘度稠油区块油井检泵周期短、采油速度低、成本高、综合效益差。为改善胜利浅海稠油开发的不利局面,开展了以连续杆螺杆泵采油方式和防砂工艺为主、电加热和化学降粘工艺为辅的稠油开发工艺改进研究,历经4年时间,取得了较好的开发效果,并积累了经验。

2 采油工艺的改进及其效果

2.1 采用连续杆螺杆泵采油技术延长油井检泵周期

埕岛油田CB243、CB246高粘度稠油区块在开采初期采用了结合潜油电泵和螺杆泵优点的潜油螺杆泵采油技术,但CB243和CB246区块先后投产8口潜油螺杆泵油井并经过1年的生产实践,暴露出了诸多问题:一是油井管柱复杂,节流点多,影响产能;二是由于原油粘度较大,在开井过程中,初始扭矩大,瞬间电流高,易造成电缆击穿;三是泵故障率高。由于存在以上问题,CB243和CB246区块潜油螺杆泵检泵周期仅160d,无法满足生产需要。为此引进了连续杆螺杆泵采油方式。

连续抽油杆是专门加工的没有接头的抽油杆,其长度可根据下井深度随意选定,相对于普通螺杆泵抽油杆主要有减缓偏磨、避免抽油杆脱扣等优点,能够有效延长检泵周期。

连续杆螺杆泵在CB246区块应用以后,由于其耐砂、耐稠油,油井检泵周期由之前不足100d延长至800d以上(表1),节省了大量作业费用,使油田的综合开发效益得到了提高。

表1 CB246区块采油工艺改进前后检泵周期对比

2.2 采用压裂防砂技术有效控制油井出砂

埕岛油田CB243、CB246高粘度稠油区块在开采初期采用了精密滤砂管、割缝筛管、循环砾石充填防砂工艺,但由于稠油携砂能力强、储层疏松,在生产过程中油井出砂情况严重,从而导致单井产能低甚至无法生产。由表2所示的CB243、CB246区块防砂方式和产能对比情况可知,平均单井日产液能力仅19.96t,采液强度仅1.70t/m,远低于埕岛油田平均单井日产液能力60t和采液强度3.0t/m的水平,无法满足海上油田高速、高效开发的需求。为此,通过对国内外防砂工艺的研究,优选了压裂防砂作为稠油油藏的防砂方式。

压裂防砂是压裂液挤入砂岩地层造成长十几米到几十米、高十几米到几十米、宽几毫米到几厘米的纵向短宽裂缝,用支撑剂将裂缝支撑起来,形成高导流能力的渗流带,使油流入井不再是径向流动模式,而是双线性流动模式,既能提高油井防砂效果,又能大幅度提高油井产能。压裂防砂技术在CB246A-2/3井实施至今,防砂有效期已达1 350d,平均单井日产油增加24t,获得了良好增产效益(表3)。

表3 CB246A-2/3压裂防砂增产效果对比 (t/d)

2.3 采用原油降粘工艺提高油井产能

针对海上油井生产特点,在CB246等区块主要采用了电加热和化学降粘工艺,以改善稠油井生产工况,提高单井产能。

目前海上电加热以自控温恒功率伴热电缆加热为主,取得了一定的增产效益,但在应用过程中同样存在施工与维修较复杂、故障率较高等因素,影响了该工艺的进一步推广应用。

降粘剂通过化学作用在降低原油粘度方面具有较好的作用。通过药剂优选,在CB246等区块采用了GDE-N水溶性降粘剂。该降粘剂的降粘原理为药剂进入油管后,多种活性成分快速将沉积的稠油垢剥落、溶解,剥落的垢质经催化、降粘稀释后携带到地面;同时,活性成分在金属等亲水物质表面附着,使油管内壁表面产生一层生物活性极性水膜,可防止油垢再次沉积。

药剂加药方式主要有2种:一是将降粘剂直接挤入地层,其优点为措施有效期长、效果好,缺点是实施难度大、成本高;二是利用加药橇块通过油套环空进行注入,其优点为实施简单方便、成本低,缺点是降粘效果相对较差。CB246区块综合采用了以上2种方式,即每口油井1年内实施1～2次向地层内挤入降粘剂,同时每日根据油井产量按照油井产液量的0.4%比例往油套环空中添加药剂。综合采用以上2种加药方式添加降粘剂后油井工况得到了改善,泵效得到了提升,增油效果明显(表4)。

2.4 采油工艺改进后的效果

埕岛油田CB243、CB246区块油井作业中综合实施了连续杆螺杆泵、压裂防砂、稠油降粘等配套技术,取得了显著的增油效果(表5)。

表4 加降粘剂前后CB246区块油井工况对比

表5 CB243、CB246区块油井采油工艺改进前后增油效果统计

3 结束语

连续杆螺杆泵、压裂防砂、原油降粘等工艺技术在胜利浅海稠油开发生产中的综合应用比较好地解决了油井检泵周期短、出砂严重等问题,可为海上稠油油田开发提供借鉴。

(编辑:孙丰成)

Abstract:Chengdao oilfield is located in the south of Bohai bay and is a composite oilfield composed mainly of viscous oil reservoirs of Neogene Guantao formation and Minghuazhen formation.The short pump detection period,the serious sand flow and the difficulty in applying thermal recovery technology are very popular in the viscous oil block of this oilfield,so we improve the oil production technology. The application of continuous-rod pumping,fracturing sand control and the crude viscosity reducing technologieshave effectively prolonged the pump detection period,controlled the sand flow of oil well and improved the productivity of oil well in the viscous oil block.

Key words:viscous oil;oil production technology; continuous-rod pumping;crude viscosity reducing; Chengdao oilfield

Oil production technology improvement and application in viscous oil block of Chengdao oilfield

Liu Chao Li Bingxian
Cao Yalu Shi Guangzhi
(Of f shore Petroleum Production Plant, S hengli Oilf ield Ltd.Co.,Sinopec, Shandong,257237)

2009-12-14 改回日期:2010-02-20

刘超,男,工程师,1996年毕业于中国计量学院采注专业,目前主要从事海上油气田开采理论研究和生产管理工作。地址:山东省东营市河口区仙河镇海洋采油厂海三生产管理区(邮编:257237)。