影响稠油开采中蒸汽吞吐热损失的因素及改进

代金阳 温志贺 郭占军

摘要：在我国稠油开采中，蒸汽吞吐是其中最常见的一种开采方法，一般情况下是作为油田规模蒸汽驱开发之前一个先驱的开发方式，是有效提升原油开采率的中重要手段之一。本文围绕当前稠油开采过程中造成蒸汽吞吐井筒热损失的诸多因素进行了全面深入的分析、研究和探讨，提出了一系列改善井筒隔热效果的方法和措施，希望能够在未来的开采过程中取得更好的经济效果。

关键词：稠油;蒸汽吞吐;热损失;井筒隔热

引言：所为蒸汽吞吐，实则是一种在稠油开采过程中一种比较常见的方法，其最终的开采效果，通常是由注入井底的蒸汽干度决定的。通过对采收率以及井底干度之间关系的分析能够得出：要确保采收的最高效率。井底的干度一般要保证在百分之四十以上。当前，我国使用最多的“隔热管 + 伸缩补偿器 + 热敏金属封隔器+ 喇叭口”的注汽管柱形式在经过多轮次的蒸汽吞吐后，常常会出现隔热性能较差、热损失比较严重的情况。在对部分油井进行吸气剖面测试时，不难得出大部分油井在注汽时井筒的热损率一般是大于百分之二十，而井底的蒸汽干度并没有达到百分之四十，进而会使蒸汽吞吐的效果受到了严重的影响。

一、造成井筒热损失的主要因素

在进行蒸汽吞吐过程中，影响井筒隔熱效果的最关键性因素主要是，当前阶段所使用的注汽管柱在隔热技术上仍然存在一些弊端。

1.隔热管的影响

隔热管是蒸汽吞吐中将蒸汽输送到井下的最主要工具，由于在输送的过程中的距离较长，因此也会造成更多的热损耗。当前阶段，我们开始运用双层预应力隔热管，其在隔层部分所充的是惰性气体，在隔热管的不断使用过程中，会严重降低其隔热性能。除此之外，在长时间的运行过程中，也会造成管柱上丝扣的磨损，使得隔热管接箍位置出现蒸汽泄漏的现象出现，这也是导致井筒人损失的一个关键性的因素。

2.封隔器的影响

封隔器作为密封油套环形空间的工具，在进行注汽时，以避免油套环形空间内流入高温蒸汽，确保保护套管不会因此而出现热胀的现象使其造成损坏。除此之外，为了能够最大限度地将热能输送到油层当中去，因此必须要具备良好的密封性能。现阶段，在采集过程中所采用的封隔器一般都是属于热敏材质，只有注汽能够达到规定的温度时才能实现油套环空的密封。热采封隔器的位置都是在注汽管柱的最底部区域，在对封隔器进行密封之前，少量的蒸汽则会从注汽管柱的低端位置输送到环形空间部位，举升油套环形空间的液体，在封隔器已经密封之后，在环形空间所积存的液体将无法被正常排出，隔热性能较低的隔热管柱加热油套环形空间液体，会产生对流，将其中的液体进行交换，这个过程会损耗大量的热能。因此，液面越高，其对热量的耗能也会增加。

二、减少井筒热损失的主要方法

在对蒸汽管柱上提升隔热性能的研究中，对其在结构上进行优化，并有效降低其任亮的消耗是当前所要关注的重点内容。

1.加强对隔热管的改进

结合现阶段开采过程中的隔热管使用情况来看，首先应关注的是注汽的成本问题，如果大范围的更换新的管柱是一个不小的工程量。所以，要及时对管柱进行排查，找出其中受损比较严重的隔热管，并针对井下部分的隔热管接箍位置安装隔热套、密封圈等，并在连接处适当加涂一层丝扣油，以此来有效防止管柱中液体的泄漏，仅为将热损失降到最低范围内。

2.对热采封隔器进行改进

在对封隔器进行多次的研究中不难发现，其本身的效能已经发生了相当大的改变，有传统形式上的卡瓦封隔器已经慢慢升级成当前的热敏材质封隔器，并能够随着温度的上升实现自动密封，这也给实际施工工作带来了诸多便利。但是不管是任何一种材质的封隔器，在其受到温蒂影响完成密封以后，在封隔器的上端的油套环空内部都会积存一部分蒸汽液体，所以，当工作人员在对封隔器进行研究时，可以把封隔器设定成其中一端具备单流阀的装置，在进行注汽时借助氮车把套管环形空间所无法排出的液体挤到地下油层当中，以此来清除套管环空内部的蒸汽液体，这样也能在很大程度上降低井筒中热量的消耗，与此同时，还能够很好地实现对套管的保护功能。

3.采用分层注汽技术

分层注汽技术是当前阶段提升油藏动用程度的最高效的方式，也是有效提升蒸汽设备利用效率的最关键途径。目前，在进行稠油开采的过程中，我们经常会用到的分层注汽技术主要包括：上下定量、将中间位置进行密封，从上下两端进行注汽、对设备上端进行密封从底部进行注汽，也可以将底部密封从上端注汽、以及对多层段进行定量细分注汽等多种形式。通过运用数字模拟的方式选择出最适合的注汽层段，并且根据相关的操作流程和规范，确定所要注汽的实际量度，这些都是实施该技术过程中比较细化的工作内容。除此之外，还要合理运用专家系统软件，通过模拟相关的数据信息，对油井的开采、地质以及油层的实际情况进行详细的分析和研究，选择最适合的注汽层段，并明确合理的注汽量，力图能够获得更高效的注汽采油效果。除去以上问题，还要注意在进行分层注汽时，可以将其中含水量较多的层以及受容易到水窜干扰的层实施封堵，单单对油层部分实施注汽。为了确保注汽层能够获得更高效的采油效率，在完成注汽后，也可以把含水量较大的层段以及被水没过的层段进行封堵，只生产注汽层，在进行封堵的过程中，要运用高温封隔器，防止其出现长期封堵现象，针对部分井课运用一次管柱分层注汽，分层开采的方法。除此之外，还有一部分关于高温调剖以及化学助剂的选择性堵水的分析和探究，防止注汽后注汽层的压力过高使得蒸汽被挤入到其他层级，造成热量的消耗。以上这些分层注汽方式对于降低井筒内部的热消耗起到了关键性的作用。

三、结语

综上所述，在采取有效的井筒隔热措施以后，能够快速降低井筒内部的热量流失，提升稠油开采过程中蒸汽吞吐的实际效果。与此同时，为了能够切实减少注汽时井筒内部的热量损耗，还是存在很多实际问题需要在工作中不断优化和解决的，这不是一项简单的工作，需要相关研究人员不断地加强科学技术的研究工作，进而使蒸汽吞吐在稠油开采中发挥其更大的作用。

参考文献：

[1]刘文章.稠油主蒸汽热采工程.石油工业出版社，1997

[2]朱益飞，张金秋.稠油开采节能技术的降稠方式分析[J].石油工业技术监督2010，26（7）：56-58.

[3]周勇，李红武，朱金平，岳玉全.蒸汽吞吐采用井控安全实践.油气田地面工程，2014.07

辽河油田锦州采油厂  辽宁锦州  124209