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“烟气”变“福气”
——胜利油田鲁胜公司烟道气辅助蒸汽吞吐解稠油热采难题

2022-04-06通讯员陈军光李贻晨

中国科技纵横 2022年4期
关键词:烟道稠油氮气

通讯员 陈军光 李贻晨

经过转周注汽、焖井、放喷、转抽下泵等工序,2月18日,胜利油田鲁胜公司鲁丰采油管理区林7-平22井投产后顺利见油,且日油达5.8吨。

2月24日,从生产报表上显示,该井已正常生产7天,产量较措施前日增油4.7吨,累增油31吨。看到这组数据,技术管理室经理李欣长舒一口气。

林7-平22井是他们2022年实施烟道气辅助蒸汽吞吐措施的第一口井,该井的顺利投产,让李欣更加坚定了破题解困的信心。

一块难啃的骨头

鲁胜公司所辖的林樊家油田林东馆三区块含油面积6.1平方公里,探明石油地质储量648万吨,主要含油层是馆陶组,属于典型的稠油油藏。该块1999年10月投入热采开发以来,经过10余年的多轮次注汽吞吐,地层压降变大、单井产能降低、热采开发效果变差,给公司稠油区块开采带来了挑战。

油稠人不愁。鲁胜公司聚焦效益开发、高效动用,积极推广应用新工艺、新技术,全力夯实老区稳产上产基础。

面对该区块地层能量下降、含水上升、热采开发效益变差的现状,他们从2014年开始实施氮气泡沫调剖来改善热采开发效果,调剖工艺应用初期区块含水相对较低,阶段调剖效果显著,但经过多轮次氮气泡沫调剖后,开发效果逐年变差。

在热采开发过程中,普遍存在提升蒸汽热利用效率的问题。注入蒸汽驱油时,从井筒到地层的沿程热损失,使得蒸汽干度随深度增加而降低,制约了蒸汽驱油的开发效果,且通过单纯提高蒸汽的注入量来提升热采效果的增产措施,受到经济油汽比的限制。同时,在注蒸汽热采过程中,锅炉燃烧产生的烟道气对环保带来了一定影响。

如何既能提高多轮次调剖后稠油热采效果,又能减少注汽锅炉烟道气排放量,成为制约稠油绿色高效开发的一个重大难题。

一项突破的技术

燃气锅炉产生的烟道气里面主要含有约80-85%的氮气、10-15%的二氧化碳及氮氧化物(氧气)等成分。

研究表明,二氧化碳溶于原油后降低原油粘度,提高原油流动性;氮气注入地层可以起到增能及调剖作用,同时起隔热保温作用。

如果将锅炉产生的烟道气进行合理收集处理,注入热采稠油油藏中,就可能发挥烟道气在油藏中的溶解降粘、增能助排和扩大热波及的作用,这成为公司新的攻关方向。

2019年,为了破解这一难题,鲁胜公司打破常规,从系统研究烟道气有效利用的技术思路出发,在已有氮气调剖、HDCS等技术储备的基础上,与石油大学开展校企结合,从驱油机理和增产工艺入手,结合区块特点、油藏特征、油井生产状况等多方面因素,进行注入方式、施工参数、配套工艺的深入研究,并开展烟道气捕集设备研制,为烟道气辅助热采矿场试验打下了基础。

胜利油田鲁胜公司技术人员正在林-7平4井检查烟道气辅助热采净化装置运行情况

2020年5月,鲁胜公司在该区块70余口水平井中,优选林7-平4井开展首次现场试验。注入烟道气4.14万立方米,投产后峰值日油11吨,周期日油水平4.5吨,周期累计产油1357吨,累油增加775吨,增产效果显著。

这口井的试验成功,标志着注汽锅炉烟道气资源化利用技术的成果转化,取得了实质性进展。

一份满意的答卷

油田党委扩大会议指出,要统筹发展需求和创新资源,强化顶层设计、优化科技立项,加大科研投入,提升科技创新能力。

2021年以来,公司实施烟道气辅助蒸汽吞吐先导试验14井次,与常规转周对比,累增油提高29.3%,经济效益提高94.4%,油汽比提高0.1。吞吐周期增油7757吨,措施投入1107万元,按50美元每桶计算,周期效益927万元,与上周期同期对比,阶段创效492万元。

烟道气辅助稠油热采,不仅能够改善开发效果,而且其中的二氧化碳进入油层后,80%-90%能赋存在地下,有效减少温室气体排放,在“碳达峰、碳中和”背景下,实现了烟道气资源化利用,为CCUS提供了有益的探索。

创新永无止境,油藏高效开发永远在路上。鲁胜公司已在所属林东馆三、滨509区块取得了突破性的效果,但如何将注汽锅炉所产生的烟气全部用到油藏开发中成为“拦路虎”。为此,鲁胜公司的技术人员也多次调研国内烟气注入设备,对国内压缩机技术进行了深入的调研,2021年与中石化机械股份公司合作,立项共同开发研制适合注汽锅炉产生的尾气的注入设备,2021年10月份共同在中石化总公司成功立项《烟道气高压注气驱油—撬化装备研制》项目。同时,鲁胜公司不局限于热采油藏的烟气辅助吞吐,正在攻关常规油藏锅炉尾气吞吐降粘技术、烟气辅助降粘驱等矿场试验。

“集中资源攻克关键核心技术”。鲁胜公司副经理王建认为,稠油热采是一个世界性难题,问题多的超乎想象。但是,我们要坚持把提高热利用率作为关键,做实资源化利用,坚决保障能源安全。

据悉,鲁胜公司将按照将能源饭碗牢牢端在手里的要求,在算好效益账的基础上,深化技术性试验研究、完善注采配套工艺,进一步提升烟道气利用率,加大推广应用规模,不断提高经济效益和社会效益,切实把油藏开发好、管理好、经营好。

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