水平井动态注汽工艺技术研究

2017-03-05王淑中油辽河油田公司钻采工艺研究院124010

化工管理 2017年16期

关键词：汽量管柱稠油

王淑(中油辽河油田公司钻采工艺研究院， 124010)

水平井动态注汽工艺技术研究

王淑(中油辽河油田公司钻采工艺研究院， 124010)

本文研究的水平井动态注汽工艺技术旨在实现水平注蒸汽井注汽量的动态调整，提高未动用层或动用不均匀层段的吸汽量，改善水平井稠油开采过程中出现的动用效果差、油层加热效果不均等问题，从而达到提高水平井稠油采收率的目的。

稠油开采；水平井；两点动态调整注汽

目前，伴随着辽河油田水平井开发数量的逐年上升，水平井注汽开采工艺作为水平井稠油热采的主要开采方式之一，其数量也在快速增加[1]。该技术可解决常规笼统注汽工艺在水平井稠油热采中存在的水平段局部吸汽量大、各油层加热温度不均、水平井段动用不均匀等问题，影响其现场实施效果的关键因素是油藏加热范围和效率[2]。水平井动态注汽工艺技术针对水平井注汽开采过程中的两个关键影响因素，从动态注汽工艺技术及配套管柱研究和现场应用效果跟踪两方面开展了技术研究，研究成果在现场应用方面取得了显著地实施效果。

1 动态注汽工艺技术及配套管柱研究

1.1 动态注汽工艺配套管柱研发

国内水平井注汽管柱在注汽过程中采取环空补氮气的方式进行隔热，其管柱结构有两种：(1) 4 1/2 ″真空隔热管(内径：62mm)+3 1/2″油管；(2) 4 1/2 ″真空隔热管(内径：62mm)+3 1/2″真空隔热管(内径：50mm)+3 1/2″油管。该管柱在注汽过程中采用单点注汽方式注汽，存在水平井段动用不均的问题。

针对上述问题，研发了动态注汽工艺配套管柱，实现了两点动态调整注汽的目的。辽河油田主要以中深层稠油油藏为主，故在水平井注汽的时候，不能直接采用国外的两点动态调整技术[3]。动态注汽工艺技术的注汽管柱在研发过程中采用隔热油管注汽，使用氮气对油套环空进行隔热。该管柱可以对水平井脚跟和脚尖两点同时注汽，可在井口对脚跟和脚尖两点配汽量根据吸汽情况进行调整。其结构设计主要由注汽管柱、动态注汽井口、蒸汽分配装置、三部分组成。

1.1.1 动态注汽工艺管柱

动态注汽工艺管柱在结构设计上采用了内注汽管柱和外注汽管柱结合的模式，其中内注汽管柱由1.9＂无接箍油管+1.9 ＂无接箍筛管两部分组成，外注汽管柱由内通径为76mm的4 1/2＂真空隔热管+ 3 1/2＂油管组成。外注汽管柱中的3 1/2＂油管下入水平井水平段，并连接长度均为9m的两段筛管，一段对应脚跟，一段对应脚尖，再将1.9 ＂无接箍筛管从3 1/2＂油管内下至脚尖。在整个注汽过程中，外注汽管柱中的3 1/2＂油管对1.9＂无接箍油管起到了保护作用，从而避免了1.9＂无接箍油管脱扣后打捞困难的问题。

1.1.2 动态调整注汽井口装置研发

动态调整注汽井口装置作为水平井动态注汽工艺技术中地面控制设备的重要组成部分，其主要功能是注汽过程中，将内管柱和外管柱的流道分开，确保两股蒸汽一股注入内管柱，一股注入外管柱。

1.1.3 蒸汽分配装置

蒸汽分配装置的核心结构是等干度分配装置，辅助配置旋流器、混相器、等干度分配室、蒸汽流量调节阀、蒸汽计量仪表等装置，实现数据录取。该装置可将锅炉过来的蒸汽按照注汽需求动态调整为所需注汽配比，然后把蒸汽分为两股，一股注入内管柱，一股注入外管柱，同时对蒸汽流量、温度、压力及干度等数据进行监控和录取。

1.2 动态注汽工艺技术原理

动态注汽工艺技术是在内通径为76mm的4 1/2＂真空隔热管中下入1.9＂无接箍油管，在油管和隔热管之间形成的小环空和1.9＂无接箍油管分别对水平井段的脚跟和脚尖注汽，在动态调整注汽井口装置的井口实现注汽量的动态调整。从加热锅炉出来的蒸汽经过蒸汽分配装置将蒸汽分配成两股，一股注入小环空，对水平井段的脚跟注汽，一股注入1.9＂无接箍油管，对水平井段的脚尖注汽，整个注汽过程采用氮气隔热，从而实现了水平井的两点动态注汽调整配汽量、改善水平井动用不均、局部吸汽量大的目的。