水平井热采工艺在采油工程中的应用探究

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:宁兵
[导读] 摘要:随着国家的发展越来越好,采油技术的不断进步,提高原油的采收率和种类具有重要意义。
        胜利油田分公司滨南采油厂  山东省滨州市  256600
        摘要:随着国家的发展越来越好,采油技术的不断进步,提高原油的采收率和种类具有重要意义。水平井热采技术能有效提高生产过程中的原油利用率和资源利用率,有利于采油工程的可持续发展。
        关键词:水平井;热采工艺;采油工程;应用
        引言
        水平井技术是目前国内正在推广的采油工艺技术。但在热采水平井中,随蒸汽的不断注入油藏内部温度场在不断发生变化,影响着油藏流体的渗流规律,且常规的抽油泵抽汲使得水平段存在一个压力降汇场,加之稠油的高粘度及冷凝作用,容易造成趾端与跟端流动阻力分布不平衡,从而致使油藏动用不均,影响开发效果。
        1稠油热采工艺技术
        1.1蒸汽吞吐
        蒸汽吞吐技术原理是向地层中注入蒸汽,使地层中稠油温度升高,达到降低稠油粘度的效果。这种技术应用较早,技术较为成熟与简单,使用成本较低,投产周期短。但这种开发方式存在一定缺陷,当油井生产压力下降后,蒸汽吞吐的热能波及范围有限,靠近油井的地层中含水率上升,使得热能利用率变低。此外,这种开发方式对油层中纵向上稠油开发效果不理想,油井采收率相对较低。
        1.2蒸汽驱
        蒸汽驱能够持续向稠油地层中供给热量,能够提升加热效率,较蒸汽吞吐大大提高了波及范围,油井采收率也大大提高。蒸汽驱采用的蒸汽有水蒸气、二氧化碳和水蒸气、氢气和水蒸气,这些蒸汽不仅给地层带去热量,还能与稠油发生作用,降低接触到的稠油的粘度,提升开采效果。在直井中应用蒸汽驱,由于蒸汽密度小,会发生重力上窜,使得在垂向上驱替效果不好。而采用水平井开发,由于水平井水平段延伸方向与地层平行,接触面积大,波及范围广,水平井结合蒸汽驱的方法能够最大限度的提高原油开发效率。
        1.3热水驱
        热水驱通过向地层注入热水,降低原油粘度,改善地层相对渗透率,防止高粘油带的形成。蒸汽驱采用的蒸汽密度上与地层流体差别较大,容易导致出现汽窜,影响了加热效果,热水驱使用的热水密度与地层流体相近,能够解决以上问题。热水驱操作简单,但由于热水单位体积携带热量有限,驱替效果一般,与常规水驱效果差不大,对于稠油藏,可以采用热水驱加表面活性剂的方法,该方法在降低稠油粘度的同时,还能够降低油水界面张力,同时还能出现水包油,进一步提升稠油开采效果。热水驱还可以结合氮气泡沫等,能够显著提升稠油开采效果。
        1.4电磁加热技术
        电磁加热技术是在向储层内通入电流,利用电流来加热地层流体中,达到稠油降粘的目的。电流的注入可控性好,能够消除注蒸汽或注水开发时初期注入效果差,注入流体量不均匀、加热效率低等难题,根据加热方式不同,电磁加热技术分为电介质加热、电阻加热及感应加热。电磁加热技术多结合其它加热技术使用,能够达到较好的开采效果。电磁加热技术具有加热效率高、可控性好、安全环保等优点,但使用成本高、加热半径相对较小。
        2水平井热采工艺在采油工程中的应用
        水平井热采工艺在采油工程中主要的可以分成三种:蒸汽重力驱、蒸汽吞吐和蒸汽驱。通常情况下这几种工艺都应用于沥青储层和重质油层。
        2.1蒸汽重力驱工艺
        在采油工程中使用蒸汽重力驱工艺时,采油井和水平注气井两者之间相隔的比较近,采油井处于注入井的下方。实际的操作中,在生产井与注入井之间,保持压差的最小值与静压头压差最小值相近。往内部注入的蒸汽开始向上流动,凝析油和热驱替油在水平井底部进行收集,然后使用泵进行抽空。

蒸汽重力驱工艺与传统的蒸汽驱相比较,这种工艺的优势在于只要热油能够从油层里离析出来,就可以采用重力驱油法对热油进行开采。这时,采油井中的蒸汽带开始垂直的往上延展,随后向两旁进行扩散,这样可以很大的提升波及系数,提高对原油的开采率。
        2.2蒸汽吞吐增产法
        在采油工程中采用蒸汽工艺,水平井可以用作生产井和注入井,两者之间进行周期性相互转化进行生产和注入。使用水平井,可以轮流使用水平生产井和水平注入井,从而使得一个油层的消耗的热量能够对下一个油层的生产井进行加热。使用蒸汽吞吐增产法采油工艺能够提高采油效率。这种方法能够保持水平井之间的稳定直线驱动。也能够在最大范围内提升波及系数。在一些特殊的情况下,采油过程中添加几对水平井,在当前的经济角度来看是不太现实的,不仅提高了经济消耗,还拖延了采油工作的效率。根据这种情况,对水平钻加密井,来实现水平生产井垂直和水平之间更好的连续性。在操作过程中适当得对水平井进行浸溃。和直井相互比较,往水平井注入的蒸汽越多,那么对原油的回收率就越高。在持续的周期范围内,与直井之间相互比较,水平井的对原油的开采量慢慢降低。当前,一些现场指导性的试验已经对这种现象进行充分证明。在开采的过程开始时,水平井对原油的回收率很高,但是随着蒸汽的持续加入,原油慢慢的变成粘稠状,在流动的过程中吸附在井段的两侧,从而使得水平井的开采量减少,反而不如直井的开采量。针对注入量和开采量,应该添加扩孔的数量,对井内的温度进行有效的检测,保证蒸汽在水平管中的平稳性,维持原油流动的速率。
        2.3蒸汽驱工艺
        在采油工程中采用蒸汽驱工艺,可以综合的使用许多直井和水平井。对沥青储层的开采水平井或直井之间的间距要小于重质油层。在蒸汽驱工作过程中,油层压力越低,对原油的采集效率就越高。采油之前应该先对需要采集的油层进行使用蒸汽吞吐增产法。保证蒸汽驱工艺的更好的进行。对于一些底部有水的沥青储层来说,如果油层的渗透率小于水层的渗透率的话,那么在开采的过程中两口水平井之间的蒸汽驱就很难进行。采油的过程中做好现场指导性实验,确保蒸汽驱工艺能够在采油工程中有效开展。
        结语
        随着油田进入开发中后期,原油储量及产量均出现不同程度下降,稠油资源作为重要的接替资源之一,由于其具有粘度大、渗流阻力大的特点,需要应用水平井热采工艺来提升其开采效果。在应用水平井注蒸汽技术时,可以考虑蒸汽中加入二氧化碳或表明活性剂等助剂,能够显著提升水平井蒸汽驱效果。对于蒸汽驱效果不理想的稠油油藏,可以使用火烧油层技术、电磁加热技术等热采工艺。水平井火烧油层技术、水平井重力辅助火烧油层技术、水平井二氧化碳蒸汽吞吐技术、水平井电加热开采技术等水平井热采工艺,能够显著提升稠油开采效果,大幅提升原油采收率,具有较好的应用前景。
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