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分析二氧化碳采油技术在超稠油热采上的应用

2020-05-22张志远

石油研究 2020年1期
关键词:采油技术二氧化碳原油

张志远

摘要:油田经过一段时间开采后将会进入开采后期,油田开采后期向油田中注水已经十分困难,在采出量不断变低的情况下,应当加强对二氧化碳吞吐采油技术的研究,从而使超稠油热采期间遇到的各项问题都能够得到解决,促进我国石油行业的健康发展。

关键词:二氧化碳;采油技术;超稠油热采;原油

超稠油热采是一项难度较大的作业,在具体开采作业进行过程中,应当通过合理方式对二氧化碳采油技术进行应用,从而确保超稠油热采作业的顺利进行,为人们提供丰富能源。

1 二氧化碳吞吐机理

(1)气体流动过程中具有酸化作用。在进行二氧化碳注入时,溶解、携带大量的有機垢,最终将会进入到地层深入。同时,混合物受酸化作用影响,会使无机垢堵塞情况被解除,进而达到消除近井地带污染现象,以及对油流通道进行疏通的效果[1]。

(2)在内部形成溶解气驱。受原油中溶解情况影响,溶解气量随着开采的进行会不断增多,这也将会导致井筒附近和油藏内部压力变大。在油井处于开井状态时,存在于油藏中的溶解气体将会发生膨胀,最终会脱离油井,此时,将会带动原油流入到井筒中,从而在油井内部形成溶解气驱,使单井产量可以得到提高。溶解气驱的特点如下:开采初期,气油比逐渐上升;开采中期,气油比迅速上升,开采后期,气油比逐渐降低。

(3)适当降低原油粘度。在原油处于饱和状态后,其粘度将会大幅度降低,这就使原油流动性能得到改善,在具体吞吐期间,如果可以降低原油粘度,对于原油的开采将会变得比较容易,这也就使单井产量得到了进一步提高[2]。

(4)萃取。吞吐浸泡过程中,在地层环境下,没有被地层溶解的气相密度较高,此时,可以完成对原油中轻质成分的气化或萃取。

2 合理应用表面活性剂

在进行注汽作业前,可以一次性的将化学药剂都挤入到油层中,挤入的化学药剂的主要成分为复合型表面活性剂,其在具体应用过程中具有不错的抗盐、耐温、乳化等特点,在蒸汽作用下,通过以下机理是油井在开采过程中的吞吐效果能够得到进一步提高,从而使油井开采周期可以得到延长。

(1)注汽作业完成后,蒸汽会对作业中采用的药剂造成一定影响,此时,空隙中原油及沉积在岩石表面的沥青质、胶质以及其它重质都会被快速剥离下来,利用蒸汽高温作用,完成分散溶解,最终完成采出。

(2)在表面活性剂和蒸汽热能两者共同作用下,能够使油水界面上存在的张力发生大幅度降低,从而为粘度较低的水包油乳状液形成提供便利条件,减少由于渗流期间,原油流动阻力,为开采作业的进行提供便利条件[3]。

(3)表面活性剂可以吸附在岩石表面,这就使油藏岩石润湿性能发生了显著改变,进而为原油顺利开展提供便利条件。

(4)表面活性剂中存在大量无机成分,这些无机成分会对岩石胶结物造成一定影响,进而使其发生收缩,这将会使储层岩石渗流孔道加大,进而会使渗流阻力发生明显降低,这将会使开采过程中,油井生产周期得到延长,使油井开采过程中的产液能力得到进一步提高。

3 超稠油热采现场施工工艺

3.1 选井条件

(1)油井井况必须良好,并且在油井中不会出砂。

(2)油层渗透率应当超过0.2,同时,孔隙度应当超过18%。

(3)油井圈必须具有较好的密闭性,具体注入期间,不会出现气窜现象。

(4)油层含油饱和度需要超过50%[4]。

3.2 注入设备

注入设备有二氧化碳储罐车、气液分离装置、Ⅰ级离心加压泵等多种组装置共同构成。在对设备进行应用时,设备在应用过程中的最高注气压力应当控制在25MPa,为了确保开采作业的顺利进行,注入速度应当控制在6.5t/h。

3.3 施工管柱

合理应用热采油注汽管柱,完成相应的施工作业,进而为开采作业提供便利条件,保证开采作业的顺利进行[5]。

3.4 统计措施效果

完成试验232井次,试验井试验平均周期长为8周,与目前周期结束112井次结果进行对比分析可以发现,油汽比由0.34提高到了0.39;而回采率也由54.2%提高到了69.9%。不同区块在具体实施过程中获取的效果存在一定差异性,导致该现象的核心原因就是油藏自身情况、二氧化碳吞吐工艺的具体实施情况都有着紧密联系。

3.5 分析措施效果

(1)对原油物性进行详细分析,通过分析结果可以发现,实际作业的五个区域块的情况十分相似,除了其中一个区域的油层粘度较高外,其它四个区域的具体性质都十分相似,而对具体措施的应用效果来看,对于粘度造成的影响都较小。

(2)对各个区块的具体实施效果来看,在低周期井中的应用与高周期井应用效果相比,前者应用效果更好。这一结果表明,二氧化碳采油技术在超稠油热采上进行应用,在低周期井中应用,能够获取到更好效果。

(3)从开采作业过程中的注汽压力情况来看,周期结束112井次中,压力上升或持平的70次井,一共占到了总井次的62.5%,可见,二氧化碳吞吐采油技术在具体应用期间,在纵向上起到了调解作用。

(4)从超稠油热采的具体情况来看,对二氧化碳吞吐采油技术进行应用,可以使油井回采水得大幅度提高。

4结束语:

通过大量的理论研究和现场应用情况可以确定,二氧化碳技术在超稠油开采新技术,通过对该项技术的应用,能够使提高开采效率,提高采油产量。通过对二氧化碳技术在超稠油开采中的应用情况来看,其具有如下特点:

(1)可以有效降低原油粘度,并且使地层中存在的原油的具体流动性能得到进一步提高。

(2)使开采作业过程中油井供液能力得到进一步提高,确保开采作业的顺利进行。

(3)可以使蒸汽吞吐回采水率得到提高,这能够使蒸汽吞吐效果效果得到进一步提高。

(4)可以完成对油层纵向吸汽剖面得到适当调整。

参考文献:

[1]姚明活.高升油田氮气二氧化碳辅助蒸汽吞吐采油技术[J].化工管理,2019(13):73.

[2]蔺佳良.外围采油厂二氧化碳增能吞吐技术实验的研究[J].化学工程与装备,2019(01):136-138+142.

[3]王丽.气体采油技术在稠油开采中的应用[J].化工管理,2017(17):182.

[4]王涛.二氧化碳复合蒸气吞吐技术在克拉玛依油田井区的应用[J].石油化工安全环保技术,2015,31(04):56-59+7.

[5]杨向平,陆诗建.回收烟气中二氧化碳用于强化采油技术进展及可行性分析[J].现代化工,2009,29(11):24-27.

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