稠油冷采技术(new).ppt
监督监理技术公司章桂庭2007年04月,NB35-2稠油油田出砂冷采工艺技术探讨,汇报内容,稠油开采引言出砂冷采技术国内外发展现状NB35-2原油物性NB35-2冷采方案结论与建议,稠油油藏,普遍出砂,防砂工艺,出砂开采,堵,导,防排结合,一、稠油开采技术出砂冷采,在适合的条件下，通过非热力方式将原油和砂同时采出也可以使储集层流动特征得以改善。这种方法即为稠油出砂冷采。胶结砂岩和胶结疏松砂岩可分别看作强层和弱层，由于胶结强度的差异，临界出砂压差也将有很大不同。在胶结疏松的地层中，较高的压力梯度有可能将颗粒冲走，但在胶结很好的地层中却不可能，除非较大的剪切应力引起骨架崩溃。对于稠油油藏来说，如果进行不出砂开采，无论是直井冷采还是水平井冷采，都不可能获得良好的经济效益。防砂通常不利于提高产量，尤其是疏松砂岩的稠油油藏。在这种情况下，有必要利用出砂来维持具有经济效益的冷采采油速度，即在常规油气开采中，不采取防砂措施，而应用经济上平衡油、砂产量的战略，尽可能提高原油产量的同时也保持砂的产量在经济和安全的范围之内。,出砂管理增产示意图,地层强度,2#砂岩,1#砂岩,Q3,产量,Q2,Q1,产量增加,大量出砂,间断出砂,不出砂,二、稠油出砂冷采技术采油机理,1、油层大量出砂，形成“蚯蚓洞”网络，极大地提高了稠油流动能力 孔隙度可从30%50%以上，渗透率可从12m2100m2以上，从而极大地提高稠油的流动能力。2、稠油以泡沫油形成产出，减少了流动阻力 地层压力，原油中溶解气膨胀，形成泡沫油。由于稠油粘度高，胶质含量多，形成的油膜强度大，泡沫油不易破裂。原油流动阻力。3、溶解气膨胀，提供了驱动能量 油层压力，不仅微气泡急剧膨胀形成泡沫油，而且油层中的原油、水以及岩石骨架也会发生弹性膨胀。这些因素联合作用，为原油的流动提供了驱动能量。4、远距离的边、底水存在，提供了补充能量,四、稠油出砂冷采技术开采特征,1、初期含砂率高，单井产砂量多2、单井产量增长幅度大，但采收率较低3、产出液呈泡沫状流动，井底流压低 加拿大火烧湖地区油井在出砂冷采过程中，井底流压下降快，随着压力下降，泡沫油逐渐形成，当压力降低50%时，井筒原油密度由原始的1.00.56g/cm3；古城油田古4906井原始原油密度为0.95g/cm3，采出地面时泡沫油密度为0.58g/cm3。4、一旦蚯蚓洞发生外来水侵入，开采效果明显变差,四、稠油出砂冷采技术适用条件,油藏必须是胶结疏松的砂岩油藏；具有较高的油层孔隙度、渗透率和含油饱和度；油层埋藏深度最好在300800m之间；脱气原油粘度宜在200040000mPas之间；地层原油中含有一定量的溶解气(以10m3/m3左右为宜)；油层泥质含量较低；距边水、底水层较远。,四、稠油出砂冷采技术技术关键,1、采用大孔径、深穿透、高密度射孔技术，为油井出砂创造机会 射孔密度一般为2540孔/m，最高60孔/m(正反两次布弹射孔，每次30孔/m)，孔径1225mm。出砂冷采一旦出砂量减少，产油量降低时，可采用井下振动、放大压差办法，激励油层出砂采油。2、采用大直径抽油杆和油管，满足最大扭矩下的强度要求 国外一般采用1”抽油杆和3-1/2”J55油管，甚至使用4-1/2”套管代替油管。国内有用2-7/8”油管和7/8”抽油杆。3、配置携砂能力极强，排量较高的井下泵 国外稠油出砂冷采井几乎全部采用螺杆泵，泵排量一般在40m3/d以上，其携砂能力强，即使在产出液含砂率高达40%60%、原油粘度高达160000mPa.s的情况下仍表现出较好的适应性。4、井口采用大罐加热沉降除砂装置,三、国内外发展现状,目前，稠油出砂冷采技术已由摸索试验阶段转入工业性推广、应用阶段。据统计，委内瑞拉在奥里诺科地区，以水平井为主进行超稠油出砂冷采，单井日产油80400m3，开采成本1.6美元/桶。1996年，加拿大共有稠油出砂冷采井6000多口，总产油量约占加拿大全国产油量的1/4。稠油出砂冷采原油操作费用约为6美元/桶。Husky石油公司1998年稠油出砂冷采产量占60%以上。,四、NB35-2原油物性,原油胶质和沥青含量高，呈现出高粘高密度，但属于普通稠油；原油密度越大，其粘度越高，两者之间有密切关系；原油含腊量低，凝固点也低；,四、NB35-2原油物性,（1）平均原油密度 南区：0.9694 API：14.47 北区：0.9526 API：17.04（2）含硫量 南区：0.362 北区：0.3（3）含蜡量 南区：4 北区：4.89（4）胶质含量 南区：13.47 北区：12.59（7井）（5）原油地下粘度 南区：Nml_0:741mPas Nml_1:413mPas 北区：Nml_0:284.1mPas Nml_1:201.1mPas（6）气油比 南区：6m3/m3 北区：15-17m3/m3（7）天然气比重 南区：0.5799 北区：0.5712（8）地层水矿化度 南区：7286ppm 北区：借用南区数值（9）地层温度和压力 南区：零油组：52.1，9.43MPa；I油组：56.1，10.18MPa 北区：零油组：53.9，9.96MPa；I油组：56.5，10.48MPa,五、NB35-2出砂冷采总体方案,1、大修打捞出原井防砂管柱,2、完井及投产套管直接完井优质筛管完井砾石充填完井,潜 油 电 泵潜油螺杆泵杆式螺杆泵,+,3、地面除砂处理、泵输进采油流程。,得出最佳的完井及生产方式，其中涉及多项研究内容。,五、NB35-2出砂冷采研究内容,选井：电泵合采，完井方式、产层储性确定临界出砂压差防砂精度/筛缝优选研究螺杆泵选型(驱动方式、排量、扬程等)螺杆泵与井下管柱配套后期化学人工井壁防砂,螺杆泵井口驱动设备配套及抽油杆规格地面脱砂设备水力漩流器/分级沉砂罐等,五、NB35-2出砂冷采配套设备,五、NB35-2出砂冷采生产流程,计量,海管,地面加热器,多级沉砂罐,水力漩流器,离心泵,六、结论与建议,稠油出砂冷采技术在国外已获得成功应用；NB35-2满足适用条件，建议尝试出砂冷采。通常采用高速螺杆泵冷采，现场就具体井下管柱配套及地面脱砂处理设备还需要持续改进。根据出砂量及产液量情况监测，修正生产压差，优化出砂管理，获得最少出砂量下最大产油量。,敬请专家评委批评指正！,
