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近海稠油的开采

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近海 开采
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近 海 稠 油 的 开 采佟 荣 艳   赵 君   摘 译(辽 河 石 油 勘 探 局 勘 探 开 发 研 究 院   辽 宁   盘 锦   124010)在 能 源 危 机 期 间 , 许 多 炼 油 厂 使 用 了 过 去 不 愿 用 的 低 质 量 稠 油 , 改 变 了 稠 油 的 销 售 市 场 ,使 其 价 格 接 近 轻 质 油 的 价 格 , 从 而 使 开 采 近 海 稠 油 成 为 热 门 。 此 时 , 在 加 利 福 尼 亚 近 海 和 地 中海 发 现 了 许 多 稠 油 油 田 。近 海 稠 油 油 田目 前 , 只 有 几 个 近 海 油 田 开 采 稠 油 , 田 是 其 中 之 一 。 它 位 于 加 利 福 尼 亚 南 部 近 海 ,于 1981 年 开 始 采 油 。 该 油 田 有 三 个 钻 井 平 台 和 一 个 采 油 平 台 , 目 前 正 在 开 发 中 , 其 水 深 为 50~ 215 m。 该 油 田 的 开 采 量 约 为 3 180 m 3 d, 从 几 个 不 同 的 采 油 区 开 采 。 单 井 原 油 密 度 为 1~0. 93 g , 平 均 密 度 约 为 0. 96 g 。表 1  近 海 油 田 原 油 密 度 和 粘 度油 田 名 称 位     置 g· 3) m s)(37. 8℃ )m s)(93. 3℃ ) 状 况 利 福 尼 亚 近 海 0. 959 420 33 采 油H e 加 利 福 尼 亚 近 海 01963 400 35 采 油Po 福 尼 亚 近 海 01963 650 82 在 开 发V 西 里 近 海 01963 4 200 127 在 开 发 利 福 尼 亚 近 海 01983 8 300 180 在 开 发其 它 正 在 开 采的 较 小 稠 油 油 田 , 包括 加 利 福 尼 亚 近 海的 H e 油 田 和亚 得 里 亚 海 的 意 大利 Ro 田 。目 前 , 几 个 大 型的 近 海 稠 油 油 田 正处 于 开 发 阶 段 。 这 包 括 地 中 海 西 西 里 近 海 的 V 田 、 加 利 福 尼 亚 近 海 圣 玛 丽 亚 盆 地 的Po in t 田 。这 些 油 田 的 原 油 密 度 和 粘 度 如 表 1 所 示 。问     题关 于 如 何 开 采 和 输 送 新 发 现 近 海 油 田 稠 油 的 资 料 很 少 。 在 海 上 开 采 和 输 送 稠 油 存 在 以 下四 个 问 题 :用 大 斜 度 井 机 械 开 采 稠 油 ;在 海 上 平 台 的 有 限 空 间 内 处 理 稠 油 ;通 过 寒 冷 的 海 区 用 管 道 输 送 稠 油 ;系 统 关 闭 后 的 起 动 或 再 起 动 。第 2 卷 第 2 期 特   种   油   气   藏 1995 年开 采 和 输 送 稠 油 成 功 的 关 键 , 在 于 保 持 或 增 加 热 量 以 及 添 加 稀 释 剂 来 降 低 粘 度 。 稀 释 剂 可以 临 时 加 , 即 用 于 起 动 ; 或 者 连 续 加 (可 以 在 井 口 或 通 过 管 道 输 送 泵 注 入 井 下 )。 加 温 可 在 处 理过 程 或 管 道 传 送 泵 里 进 行 。采 油 方 法据 稠 油 油 藏 的 性 质 和 高 密 度 原 油 的 特 点 , 要 求 在 油 田 开 采 初 期 就 应 采 用 机 械 采 油 的 方 法 。已 使 用 的 方 法 有 电 泵 、 射 流 泵 、 杆 式 泵 和 气 举 采 油 法 。电 潜 泵 采 油 是 开 采 近 海 稠 油 的 流 行 方 法 。 这 种 泵 用 于 田 , 也 准 备 用 于 目 前 正 在 开发 的 加 利 福 尼 亚 中 部 近 海 稠 油 油 田 和 地 中 海 稠 油 油 田 。 其 优 点 是 可 以 提 升 大 体 积 物 体 并 可 将其 安 装 在 定 向 井 上 。 其 缺 点 是 缺 少 采 油 速 度 的 灵 活 性 , 故 障 率 高 , 需 用 钻 井 设 备 和 修 井 设 备 来更 换 此 泵 。 最 近 研 制 的 变 速 调 节 器 和 电 缆 悬 挂 式 泵 减 少 或 消 除 了 其 中 部 分 缺 欠 。射 流 泵 一 直 成 功 地 用 于 探 井 稠 油 油 层 的 中 途 测 试 。 一 台 射 流 泵 目 前 正 用 于 田 的 油井 , 它 把 注 入 水 做 为 动 力 液 。杆 式 泵 装 置 应 用 于 近 海 的 例 子 之 一 是 加 利 福 尼 亚 近 海 亨 廷 顿 滩 海 油 田 的 y 平 台 。 因为 它 需 要 空 间 , 所 以 不 适 用 于 近 海 油 田 , 杆 式 泵 已 由 电 潜 泵 所 代 替 。气 举 法 很 少 用 来 开 采 稠 油 , 大 多 数 稠 油 的 原 始 气 油 比 都 很 低 , 可 利 用 气 体 很 少 。 但 是 , 在 加利 福 尼 亚 近 海 洪 多 油 田 A 平 台 上 气 举 法 得 到 成 功 应 用 , 其 原 油 的 平 均 密 度 为 0195 g 。11  油 井 的 冷 起 动稠 油 油 井 的 主 要 问 题 是 初 次 完 井 后 再 起 动 或 关 闭 后 再 起 动 。 之 所 以 出 现 这 种 问 题 是 因 为井 筒 温 度 相 对 低 于 油 层 温 度 。 在 井 筒 周 围 的 温 度 与 采 出 液 温 度 达 到 平 衡 之 前 , 流 体 将 损 失 很 多热 量 , 因 此 很 难 升 举 。通 常 , 稠 油 油 井 有 三 种 “ 冷 ” 起 动 方 法 : 井 下 注 入 稀 释 剂 法 , 用 天 然 气 或 氮 气 气 举 原 油 法 及泵 举 原 油 法 。 既 使 这 三 种 方 法 都 用 过 , 但 要 选 择 最 佳 的 方 法 则 取 决 于 地 理 位 置 和 经 济 条 件 。井 下 注 入 稀 释 剂 , 如 柴 油 , 通 常 需 要 一 个 单 独 的 管 柱 , 它 也 许 会 限 制 采 油 管 柱 的 直 径 。 因 需要 大 量 的 稀 释 剂 , 要 求 在 平 台 上 安 装 一 些 大 储 罐 以 及 造 价 高 的 输 送 系 统 。 这 种 方 法 在 钻 探 设 备试 井 中 已 成 功 地 用 于 井 的 起 动 。更 经 济 的 一 种 方 法 是 使 用 采 出 的 水 表 面 活 性 剂 的 混 合 物 , 这 种 方 法 需 使 用 大 功 率 的 射 流泵 , 已 经 在 加 利 福 尼 亚 近 海 圣 玛 丽 亚 盆 地 的 探 井 中 进 行 了 试 验 。在 探 井 测 试 期 间 和 后 来 的 开 发 井 完 井 期 间 , 田 油 井 都 注 入 了 氮 气 。 但 是 , 后 来 发 现使 用 变 速 调 节 器 油 井 可 以 用 电 潜 泵 冷 起 动 。 因 此 现 在 不 再 使 用 氮 气 。21  流 程稠 油 的 脱 水 和 脱 砂 都 很 难 。 采 出 的 油 、 水 密 度 差 很 小 , 而 且 固 体 砂 粒 和 水 滴 保 持 悬 浮 状 态 。加 热 原 油 可 以 降 低 油 粘 度 和 密 度 , 但 水 的 密 度 基 本 保 持 不 变 。 通 常 , 近 海 平 台 上 的 空 间 对 长 期沉 淀 罐 来 说 是 不 够 的 , 因 此 在 大 多 数 情 况 下 , 只 在 海 上 进 行 石 油 的 初 步 分 离 。 使 石 油 达 到 管 道输 送 标 准 的 最 后 处 理 是 在 岸 上 进 行 的 。对 于 田 来 说 , 在 岸 上 处 理 原 油 是 不 实 际 的 , 因 此 安 装 了 一 个 单 独 的 采 油 平 台 来 放56第 2 卷 第 2 期 佟 荣 艳 等 : 近 海 稠 油 的 开 采置 处 理 油 水 所 需 的 全 套 设 备 (图 1)。图 1  田 设 备 流 程 略 图1 井 口 油 水 乳 化 液   2 热 介 质   3 气   4 油 水 分 离 罐5 到 采 出 水 处 理 系 统   6 处 理 器   7 采 出 水   8 油9 原 油 缓 冲 罐   10 矿 场 自 动 接 受 、 取 样 、 计 量 、 转 输 系 统11 管 道 泵   12 到 海 岸采 出 的 原 油 和 水 先 在 两 个 热 交 换 器 中 加热 到 约 65℃ 。 在 油 水 分 离 罐 中 进 行 三 相 分 离 ,其 操 作 压 力 为 345 分 离 出 的 气 体 被 送 到气 体 压 缩 系 统 ; 分 离 出 的 游 离 水 被 送 到 采 出 水处 理 系 统 。 在 两 个 热 交 换 器 中 , 把 油 水 乳 化 液加 热 到 约 105℃ , 然 后 送 到 没 有 剩 余 水 的 加 热处 理 器 里 。 在 约 140 压 力 下 运 转 加 热 处理 器 。 全 套 设 备 和 管 道 是 绝 热 的 。改 变 该 系 统 可 用 于 其 它 的 近 海 稠 油 油 田 。对 于 原 油 密 度 高 于 田 原 油 的 油 田 , 安装 该 系 统 则 需 在 平 台 注 入 柴 油 稀 释 剂 , 可 以 在需 要 时 注 , 也 可 连 续 注 。 例 如 , 在 V 田 , 计划 要 求 以 每 产 5 桶 原 油 注 入 1 桶 稀 释 剂 的 速度 在 井 口 管 汇 处 连 续 注 入 稀 释 剂 。 该 油 田 没 有 通 向 岸 上 的 管 道 , 采 出 的 油 将 用 海 底 短 管 道 输 送给 已 加 热 的 浮 动 储 罐 。 输 油 船 把 稀 释 剂 送 给 储 罐 , 并 把 采 出 的 原 油 送 到 炼 油 厂 。管 道 输 送近 海 管 道 系 统 输 送 稠 油 , 一 般 需 要 采 用 特 殊 方 法 才 能 使 原 油 通 过 寒 冷 海 洋 环 境 , 泵 送 到 岸上 目 的 地 。 另 外 , 还 需 要 特 殊 的 措 施 , 才 能 使 管 道 系 统 关 闭 后 再 起 动 。通 过 近 海 管 道 泵 送 高 密 度 原 油 的 方 法 有 :在 平 台 上 把 原 油 加 热 到 足 够 的 温 度 , 以 便 不 需 要 过 大 泵 压 就 可 到 达 海 岸 目 的 地 ;预 热 管 道 并 对 管 道 进 行 热 绝 缘 以 保 持 热 量 ;注 水 使 原 油 周 围 形 成 水 环 或 形 成 粘 度 低 的 乳 化 液 ;通 过 在 同 心 管 中 泵 送 热 液 或 用 电 来 加 热 管 道 里 的 原 油 ;加 稀 释 剂 降 低 原 油 粘 度 。后 两 种 方 法 也 是 管 道 长 时 间 关 闭 后 , 使 之 重 新 流 通 的 方 法 。 也 可 通 过 安 装 一 条 分 支 平 行 管道 的 方 法 解 决 重 新 使 管 道 流 通 的 问 题 , 并 在 输 油 系 统 关 闭 时 , 用 稀 释 剂 驱 出 原 管 道 里 的 油 。前     景尽 管 目 前 石 油 价 格 低 , 也 不 会 影 响 近 海 稠 油 油 田 的 开 发 。 成 功 地 开 采 和 销 售 近 海 稠 油 , 必将 导 致 世 界 其 它 地 方 也 同 样 进 行 开 发 。 初 次 开 发 只 能 开 采 出 近 海 稠 油 储 量 的 一 小 部 分 , 随 着 时间 的 流 逝 、 随 着 近 海 热 力 增 产 措 施 或 其 它 开 采 方 法 的 出 现 , 将 鼓 舞 人 们 大 量 地 开 发 这 些 稠 油 油田 。摘 译 自 《 1989, 41 (1) : 67— 70收 稿 日 期 : 199421221366 特   种   油   气   藏 1995 年
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