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稠油开采技术60874382

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开采 技术 60874382
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新 疆 石 油 科 技 !""# 年 第 $ 期 ( 第 %# 卷 )新 疆 石 油 科 技 年 第 期 ( 第 卷 )稠 油 开 采 技 术王 姹 娣!张 继 春新 疆 石 油 管 理 局 采 油 工 艺 研 究 院 , &’$""" 新 疆 克 拉 玛 依 新 疆 克 拉 玛 依 职 业 技 术 学 院摘 要 介 绍 了 目 前 国 内 外 高 粘 度 重 质 稠 油 的 几 种 开 采 方 法 , 对 其 特 点 进 行 了 比 较 , 以 助 于 今 后 与 此 相 关 方 面 的 研 究 工 作 、 以 及现 场 应 用 工 作 的 开 展 。主 题 词 稠 油 螺 杆 泵 抽 油 泵 超 声 波 采 油 工 艺% 前 言我 国 稠 油 (高 粘 度 重 质 稠 油 , 粘 度 在 ")%*+· , 以上 分 布 很 广 , 地 质 储 量 达 % .$"/0, 其 中 陆 地 稠油 约 占 石 油 总 资 源 的 !"1以 上 。 稠 油 突 出 的 特 点 是 含沥 青 质 、 胶 质 较 高 。 胶 质 、 沥 青 质 含 量 较 高 的 稠 油 产 量约 占 原 油 总 产 量 的 21。 目 前 稠 油 以 蒸 汽 吞 吐 为 主 , 开采 难 度 大 。 注 汽 效 果 为 : 注 %0 汽 采 出 ")#0 油 , 稠 油 每吨 成 本 要 比 稀 油 高 出 许 多 , 因 此 有 必 要 开 展 相 关 领 域的 研 究 , 寻 找 出 适 用 于 稠 油 开 采 的 技 术 、 方 法 , 从 而 提高 稠 油 开 采 效 率 。! 螺 杆 泵 采 油!)% 工 作 原 理螺 杆 泵 采 油 装 置 是 由 井 下 螺 杆 泵 和 地 面 驱 动 装置 两 部 分 组 成 。 地 面 驱 动 装 置 将 井 口 动 力 通 过 加 强 级抽 油 杆 的 旋 转 运 动 传 递 到 井 下 , 驱 动 螺 杆 泵 工 作 。 螺杆 泵 分 单 螺 杆 泵 和 双 螺 杆 泵 两 种 , 而 现 场 大 多 使 用 单螺 杆 泵 , 主 要 由 一 个 有 3%个 波 瓣 的 外 螺 旋 转 子 和 具有 3!个 波 瓣 的 内 螺 旋 定 子 组 成 。 转 子 在 定 子 内 做 行星 式 偏 心 运 动 , 形 成 几 何 形 状 的 配 合 , 沿 泵 的 轴 向 产生 一 连 串 的 互 不 相 通 的 封 闭 腔 。 封 闭 腔 沿 轴 由 吸 入 端向 上 运 动 , 在 排 出 端 消 失 , 随 着 封 闭 腔 的 不 断 形 成 、 运动 、 消 失 , 迫 使 油 、 气 、 水 通 过 一 个 个 封 闭 腔 , 从 吸 入 端被 挤 到 排 出 端 , 进 而 被 举 升 到 地 面 。 螺 杆 泵 是 一 种 容积 式 泵 , 没 有 阀 件 和 复 杂 的 油 流 通 道 , 油 流 扰 动 小 , 排量 均 匀 , 受 气 体 影 响 小 , 油 液 中 的 砂 粒 不 易 沉 积 , 适 合开 采 高 粘 度 、 高 含 砂 和 含 气 量 较 大 的 高 粘 油 井 。!)! 现 场 使 用 情 况!)!)% 适 用 条 件螺 杆 泵 适 用 于 原 油 粘 度 (#"4-!’ """5*+· ,; 工作 环 境 温 度 !6"4的 环 境 ; 不 适 合 于 高 7!8 产 出 的 油井 ; 井 斜 要 求 小 于 ’9; 适 用 于 高 含 砂 、 高 油 气 比 、 高 粘度 的 三 高 油 井 ; 泵 挂 深 度 不 宜 过 深 , 一 般 不 超 过 ! 顶! """5; 产 层 必 须 有 充 足 的 供 应 能 力 , 防 止 螺 杆 泵 运转 过 程 中 出 现 空 抽 、 间 歇 抽 等 情 况 ; 沉 没 度 一 般 至 少保 持 !""5 以 上 。为 了 减 少 杆 扭 矩 过 大 而 发 生 杆 脱 的 几 率 , 同 时 也减 少 电 器 设 备 因 电 流 过 大 发 生 烧 毁 的 几 率 , 采 用 螺 杆泵 结 合 掺 稀 采 油 工 艺 , 即 从 油 套 环 空 注 入 降 粘 剂 , 降低 原 油 粘 度 , 达 到 降 低 扭 矩 及 电 机 电 流 的 目 的 , 从 而可 选 择 较 小 级 别 的 抽 油 杆 及 电 机 , 使 得 螺 杆 泵 能 够 在粘 度 更 大 的 油 井 中 使 用 , 拓 宽 其 使 用 范 围 。!)!)! 应 用 效 果塔 河 油 田 :: 井 , %666 年 %% 月 酸 压 后 投 产 , 原 油粘 度 (#"4-$.!)#! 5*+· ,, 采 用 &55 油 嘴 自 喷 生 产 ,油 压 !)./*+; 套 压 %!/*+; 产 液 !2!5’?#$ 螺 杆 泵 生 产 , 泵 挂 深 度 .#"5, 油 压 %).@")2/*+, 套 压 %)&@")&/*+, 回 压 %)!@")#/*+, 电 流 %#@%’A, 出 液 温 度 #"4, 产 液 量 为 %#"5’-!$ 井 于 3,,! 年 4 月 开 始 采 用 抽 稠 泵 生 产 。抽 稠 泵 为 678— +,"9:’6)型 , 冲 程 为 .#, 冲 次 为- 次 "#%&, 泵 挂 深 度 为 ! .,+1$#。 该 井 在 低 含 水 期 , 平均 产 液 .$1,#$"(, 平 均 产 油 $"(, 含 水 !5$$13?, 平 均 泵 效 +41!?, 原 油 粘 度 /!,#;-!0 井 于 3,,3 年 . 月 !! 日 开 始 采 用 抽 稠 泵生 产 。 抽 稠 泵 型 号 为 678— +,"9: ’6), 冲 程 为.#, 冲 次 为 - 次 "#%&, 泵 挂 深 度 为 ! .,,#。 .,油 粘 度 ! 0-,1!#;)作 用 前 作 用 后%,&# # $" #! % "#*&* *%" ?"&+表 ! 最 佳 参 数 组 合 对 脱 水 原 油 超 声 波 试 验 结 果!"# #稠 油 开 采 技 术( !) 利 用 降 解 作 用 将 大 分 子 的 烃 类 转 化 为 低 分子 的 烃 ;( ") 产 生 表 面 活 性 剂 以 改 善 原 油 的 溶 解 能 力 ;( #) 产 生 生 物 聚 合 物 将 固 结 的 原 油 分 散 成 滴 状 ;( $) 对 原 油 重 质 组 分 进 行 生 化 活 性 的 酶 改 进 ;( %) 改 善 原 油 粘 度 。&’() 技 术 可 在 %*#+,质 量 分 数 盐 度 、 温 度./0、 压 力 1/*!&23 的 石 油 储 层 条 件 下 采 用 。 但&’() 技 术 局 限 性 在 于 微 生 物 在 温 度 较 高 、 盐 度 较大 、 重 金 属 离 子 含 量 较 高 的 油 藏 条 件 下 易 于 遭 到 破坏 , 微 生 物 产 生 的 表 面 活 性 剂 和 生 物 聚 合 物 本 身 有 造成 沉 淀 的 危 险 性 , 并 且 培 养 微 生 物 的 条 件 不 易 把 握 。因 此 , 该 项 技 术 的 发 展 方 向 是 培 养 耐 温 、 耐 盐 、 耐 重 金属 离 子 的 易 培 养 菌 种 。&’() 技 术 现 已 在 一 些 国 家 获 得 成 功 地 应 用 。 大庆 油 田 开 展 的 菌 种 配 伍 性 研 究 , 进 展 十 分 喜 人 。 近 几年 来 , 先 后 从 美 国 、 加 拿 大 引 进 微 生 物 产 品 和 微 生 物采 油 技 术 , 从 多 方 面 加 快 我 国 微 生 物 采 油 技 术 的 发展 。 先 导 性 试 验 的 油 田 增 多 , 推 广 速 度 加 快 。 先 后 在 新疆 、 大 庆 、 扶 余 、 大 港 、 胜 利 、 冀 东 、 辽 河 、 江 汉 等 油 田 开展 了 微 生 物 采 油 技 术 推 广 应 用 , 先 导 性 试 验 共 约 4/// 井 次 。 矿 场 试 验 由 单 井 向 区 块 整 体 试 验 发 展 ; 由浅 层 向 中 深 层 发 展 ; 由 高 渗 井 向 中 、 低 渗 井 发 展 : 由 低温 井 向 高 温 井 发 展 ,最 高 温 度 为 1/40-; 由 低 含 水 井向 高 含 水 井 发 展 ,最 高 含 水 ./+-; 由 原 油 正 构 烷 中 长链 向 长 链 发 展 ,最 长 5$/-; 由 原 油 较 高 挥 发 成 分 向 低挥 发 成 分 发 展 ,最 低 仅 有 #+-; 含 蜡 量 最 高 #1*"+; 沥青 质 、 胶 质 含 量 最 高 !1*$+; 凝 固 点 多 在 "$6"%0以上 。#*4 电 潜 泵 采 油#*4*1 结 构 及 原 理目 前 用 于 原 油 生 产 的 电 潜 泵 是 一 种 闭 式 叶 轮 、 多级 、 自 动 充 满 、 单 吸 入 口 、 径 向 和 混 合 流 动 的 离 心 泵 ,泵 的 每 一 级 包 括 一 个 固 定 的 导 轮 和 一 个 转 动 的 叶 轮 。液 体 经 叶 轮 吸 入 口 进 入 泵 , 开 泵 后 叶 轮 旋 转 产 生 一 个沿 叶 轮 外 径 的 切 线 运 动 , 这 个 运 动 产 生 一 个 使 流 体 径向 运 动 的 离 心 力 , 使 流 体 从 出 口 流 出 进 入 下 一 级 泵 。叶 轮 转 动 带 动 流 体 质 点 流 动 , 流 体 质 点 运 动 加 快 , 动能 增 加 , 叶 轮 和 导 轮 中 部 分 动 能 转 变 成 势 能 。 流 体 经过 一 级 级 泵 并 随 着 叶 轮 旋 转 , 势 能 ,扬 程 增 加 , 最终 能 够 将 液 体 举 升 到 地 面 。#*4*4 现 场 应 用 情 况电 潜 泵 的 适 用 范 围 一 般 为 : 原 油 粘 度 ,#/0- !! ///723· 8 的 油 井 ; 工 作 环 境 温 度 小 于 9/0; 大 斜 度的 油 井 ; 高 含 砂 、 高 油 气 比 、 高 粘 度 的 三 高 油 井 ; 泵 挂深 度 较 深 , 可 达 4 %//7; 产 层 必 须 有 充 足 的 供 应 能力 , 防 止 电 潜 泵 运 转 过 程 中 出 现 空 抽 、 间 歇 抽 等 情 况 ;沉 没 度 一 般 至 少 保 持 在 1//7 以 上 。塔 河 油 田 55 井 , 原 油 粘 度 ,#/0-"!/*723· 8, 1999年 . 月 投 产 , 用 嘴 控 制 生 产 , 4//: 年 11 月 停喷 后 转 ! 潜 泵 生 产 , 泵 挂 深 度 1 44/7, 采 用1"77 油 嘴 , 产 液 量 #9$7!;/!>1$!"# #
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