薄储层超稠油热化学复合采油方法与技术研究

中国石油辽河油田勘探开发研究院 辽宁 盘锦 124010

引言

我国的石油资源分布不均匀且各地区石油资源质量高低不同，这就造成了中国石油资源开采储备的不稳定性，给我国工业发展和社会建设带来了一定的负面影响。而经过几十年的开采以后，一些大型油田的轻质油已经所剩无几，超稠油又有一定的开发难度，一度让我国的石油资源开采陷入僵局，而超稠油的发现和开采，打破了这一困局。但同时也必须要看到，薄层超稠油开采有一定难度，因此有必要对薄储层超稠油热化学复合采油方法进行深入的研究。

1 水平井裸眼筛管防砂完井工艺

超稠油的黏度比较大，但是会随着温度变化出现巨大的变化，而薄储层则存在储温能力差的问题，在蒸汽吞吐过程中油层温度很容易大幅度下降，造成原油黏度的大幅度上升，给井筒的导流能力带来一定的挑战。在过去水平井套管射孔完井工艺中，注水井的存在会对原油层造成污染、整体施工难度大、施工成本高，而且其孔洞比较少，难以同时进行大规模开采，因此产量往往十分有限。在这种情况下，必须要找到一种行之有效的、能够提升井筒导流能力的开采方式，在这种情况下技术人员根据井筒导流能力的实际影响因素，制作和开发了水平井裸眼防砂筛管基管，这种新型管材的孔眼密度可达到200～240个/米，过流面积比常规导管提升了5～6倍左右，流动阻力也较过去大幅度降低，能够精确有效地拦截尺寸更小的砂石颗粒，更重要的是这种导管还能够进行个性化制作，根据实际开采需求确定孔眼密度、渗透率等等，这样一来就解决了过去套管射孔沟通油层开采技术中存在的一系列弊端，避免了传统管材存在的一系列不足之处。这种水平井裸眼筛管防砂完井工艺的出现和应用，让我国的薄储层超稠油热化学复合采油技术进入了新阶段，与国外同类产品的质量和水平基本持平，其最大的优点就在于性价比非常高，在性能持平的情况下，其价格仅是国外产品的1/4左右，根据实际开采中的应用经验来看，水平井裸眼筛管防砂完井工艺的使用效果极其可观，能够在超稠油开采当中发挥预计作用[1]。

2 稠油热采注采一体化工艺

为了提升薄储层超稠油热采油的效果，工作人员进行了技术创新，一种全新的、集稠油热采注采为一体的工艺开始出现并得到应用。

（1）在平置状态可正常工作的热采水平泵。薄储层水平井往往具有造斜率比较高的特点，传统的动力泵无法提供充足的压力，因此其生产压差比较小，难以顺利进行开采，经工作人员研究，提出了一种可以在平放状态下正常提供动力的水平泵，这种水平泵和传统泵区别在于其使用了分级柱塞和柔性连接，这样一来就能在薄储层超稠油热开采中得到有效使用。通过两到三个串联结构的柔性柱塞以及柔性连接构件，把泵体之间存在的角度补平，而后将泵筒以悬挂结构固定，这极大提升了泵体在水平井中的使用效果。一些传统泵体无法适应的水平段，新型热采水平泵也能正常发挥作用，经过实际实验可以发现，在超过700次的实验中，其均发挥了可观的使用效果，每一次热开采的产油量比过去高出近40%，解决了薄储层超稠油热化学复合采油中的难题[2]。

（2）水平泵注采一体化工艺。在过去的热采技术模式中，下入泵体以后，薄储层的温度会大幅度下降，导致超稠油流动性下降、蒸汽热能浪费等一系列问题，为了解决这个问题，技术人员研究出了注采一体化水平泵，让注汽和开采步骤实现了一体化进行，避免了下泵给储层造成的冷伤害，热量转换效率非常高，向薄储层中注入蒸汽的时候，工作人员可将柱塞提起离开泵筒，而在注汽结束以后再将柱塞放回盖住注汽通道，就能顺利地进行采油。水平泵注采一体化工艺的适用范围非常大，除了能够在薄储层超稠油热化学复合采油中发挥作用之外，还能在其他类似热开采工艺中发挥作用，在不调整管柱的基础上完成注汽和开采的一体化流程，有效地降低了工艺的复杂程度，并有效地解决了过去替换作业设备导致的一系列问题，避免了储层冷伤害和蒸汽热损失。根据实际的使用情况来看，水平泵注采一体化工艺的应用有效地提升了薄储层超稠油热化学复合采油的质量，降低了开采的费用和成本，具有多方面的优势特性[3]。

（3）稠油热采采出水余热梯级利用和资源化回用方法。蒸汽吞吐技术离不开热蒸汽的制作，也就离不开大量淡水资源的消耗，必然会导致严重的水资源浪费，采油以后的水具有污染性，直接排放又会导致严重的环境问题，为此技术人员给出了高低温污水热能回收和水资源回用一体化工艺的想法，通过多级闪蒸、放热冷凝原理，对蒸汽进行压缩处理，从而确保油井采油用水能够循环使用、携带的热量能够得到有效利用。这种稠油热采采出水余热梯级利用和资源化回用方法的原理非常简单，主要是借助锅炉对采出水进行分离，再通过高温闪蒸产生动力蒸汽，最终形成锅炉循环用水，从而达到降低水资源浪费、保证蒸汽余热有效使用的目标[4]。

3 结束语

在过去的薄储层超稠油开采中，最常用的开采技术为单一注汽热开采技术，这种技术虽然有一定的创新性和应用效果，但是其存在加热半径小、热散失过快的问题，在薄储层超稠油开采当中不具有太好的使用效果。这显然不利于我国石油资源开采的稳定进行，为了解决这个问题，技术人员根据薄储层及超稠油的双重特征，结合工作经验提出了薄储层超稠油热化学复合采油相关工艺，在实际应用实验中确实取得了极佳的应用效果，值得进行推广和普及。