浅谈CO2驱见效后的油井管理

中石化华东油气分公司泰州采油厂 江苏 泰州 225300

引言

草舍油田是苏北油田中开展CO2驱最早的油田,2005年初该区块就开始实施了CO2驱油先导项目。随着CO2驱不断推广,该区块的采收率不断提升,注气受效的油井也越来越多,给生产现场带来的问题也越来越多。从认识CO2驱的机理入手,再结合CO2驱技术的应用方式,从各个角度解决CO2驱见效后现场出现的各种问题。

一、CO2驱油机理

1.溶解气驱作用机理[1]:注入油层中的CO2溶解气,离地面越远,温度就越高,从地面到井下随着温度的升高,液态的CO2逐步汽化,一些能量以压能的形式存储在地层中。压力一旦降低,原油中CO2气体就会释放出来,将地层中的剩余油驱入井筒,起到溶解气驱的作用。由于注入气体运移速度快,从而把油层堵塞物从油层孔道驱替出来。

2.原油体积膨胀机理:注入CO2后,原油溶入CO2气体后体积会因此膨胀,CO2溶解量影响了膨胀体积的大小,通常会使原油体积在原来的基础上增加10%～40%,从而增强了驱油效果。

3.降粘机理:原油溶入CO2气体后,粘度会降低,原油的流动性得以提升。当温度为四十度时,CO2气体溶于沥青后,同样能够降低其粘度。但当温度高于120度时,CO2气体溶解效果变低,降粘效果受到严重影响。

二、CO2驱见效后的现场管理

(一)CO2驱受效区块油井的气窜预防和治理。在草舍油田我们在预防气窜采用了几种方法:改变注气量、采用间注、控制注入速度以及通过水、气交替驱油的方式减缓气窜速度,控制油井气窜程度。

1.提高设备、设施自身的安全性。在采用CO2驱后,需要将采油树从150型升级为250型,以此从硬件上提升安全性,提高该设备的耐压性,在受效区内的每口油井都安装防喷器,通过提高设备的本质安全规避了一定风险。[2]

2.加强受效范围内油井的预警。在注气区块内对与注汽井同层位的油井做好重点监控与管理,及时监控井口出气量气量,CO2浓度监测,液量变化,一旦发现受效就必须进行控制,减慢气窜速度,此外还要管理好可能受注汽井影响的其他油井。

3.采取信息化手段进行实时监控。草舍油田在管理中充分发挥了生产指挥中心信息化平台的作用,设置好压力表的报警值,假如井口压力超过了设值,就经由生产指挥中心网络处理,做出报警动作,并远程停机。

(二)CO2驱受效井加药方式改进。油井的加药方式一般分为冲击式与连续式,前者加药间隔为五至十天,经过套管环空,把药剂加入进去,由油管返出。但由于注气受效后现场越来越多的油井套管气较大、套压较高,一般套压在2Mpa～6Mpa之间,油井加药困难,有的井甚至停止加药。

目前现场套压4Mpa以下的油井通过计量泵加药,随着现场越来越推广使用微生物清防蜡剂,以及注气见效井添加CO2缓蚀剂,需要将药剂从套管灌加,带套压井根本无法灌加。现场通过油嘴套或卡箍头与管线拼搭做一个承压等级在6.4Mpa以内的密闭加药装置。通过该装置可将现场因套压高不能加药的井和原先使用的计量泵加药的井实现密闭加药。

(三)受效区块油气集输工艺优化。假如产出液的CO2气含量过高,则需对其进行脱气处理,首先把产出液引入火烧罐中,完成脱气之后,使用齿轮泵将其打入集输管网,此外还可用分离器完成脱气,日次就可以减少CO2气体对设备的腐蚀损害,甚至会由于CO2气窜造成流程冻堵、破裂,前期必须在油井受效前在井口安装油嘴,防止突发性气窜造成管线冻堵,同时也为了防止大量二氧化碳气体对集输站的三相分离器造成冲击,影响正常进液分离。

(四)受效井清防蜡技术的改进。草舍注气受效区块的油井在清防蜡技术使用方面已经采取过很多先进的方法[3],例如热力清蜡技术;热洗清蜡;套加油溶性等,但为都没能起到很好的效果。

目前普遍采用的是套管热洗清蜡和套加油溶性、水溶性清防蜡剂,通过制定合理的热洗和加药制度,在一定程度上能延长结蜡周期,避免油井蜡卡事故,但由于注气受效井油质普遍较差导致热洗清蜡效果差。正常套管热洗达不到解决油井蜡卡问题,现场通过试验对于部分井下空心杆完井的注气见效井,采用空心杆热洗技术[3]可以解决部分结蜡严重的井。

三、CO2驱现场油井管理中还需改进的地方

1.CO2注入时会有较大的压力,二氧化碳充装、存储、增压注入等过程均在某种压力条件下完成。所以各项设备都处于持续的受压状态。一旦中途设备出现故障,都有很大概率造成工程事故,因此在CO2驱过程中还需加强CO2压力管道、设备的检测和监测工作。实施CO2驱油后,对于集输管网上有见效井的管网应逐步更换管线,使用耐腐蚀的不锈钢管材、玻璃钢管等。

2.实施CO2驱油后期,产出气量逐渐加大,产出CO2浓度逐渐提高后可对产出气采用二氧化碳回收工艺技术,将产出气进行增压、蒸馏、提纯,再进行回注,降低气驱成本。

结束语

CO2气驱采油技术的使用范围正逐步扩大,高含量的CO2存在于采出液伴生气中,时刻对油田的生产、集输管网的安全运行造成影响。因此需要针对现场生产实际情况,应选择合适的工艺技术,我们才能有效提高现场油气开采资源的综合效率,达到最大的经济效益。