超稠油SAGD开发中的热能综合利用

SAGD作为超稠油蒸汽吞吐开发中后期接替技术,其主要生产特点是高温高压,伴随着大量的热能产生,充分利用产生的热能可节省更多的燃料消耗。近年来,辽河油田致力于SAGD开发热能综合利用研究,通过锅炉及流程改造,联合站加装换热装置,着力提高SAGD热效率,使注汽高温分离水和高温产出液的热能得到充分有效利用,预计年减少天然气用量4004×10~4m~3,减少污水外排347×10~4m~3,实现了污水零外排,节约清水252×10~4t。在节能减排和降本增效方面见到了突出成效,为进一步提高油田效益探索出一条有效的途径。     

辽河油田超稠油掺活性水降粘先导性试验

针对目前辽河油田超稠油井筒电加热降粘工艺存在能耗过高的问题,采用了井筒掺活性水降粘工艺.实验结果表明,该工艺具有较高的超稠油降粘率、自动破乳脱水性能以及与联合站用破乳剂良好的配伍性,解决了超稠油乳化降粘与破乳脱水之间的矛盾.在辽河油田8口超稠油井进行了掺活性水降粘工艺先导性试验,结果表明掺活性水降粘技术可以取代电加热降粘技术维持正常生产.试验油井抽油机电流下降10～30 A、井口产出液粘度大大下降.采用污水回掺工艺流程实现了污水循环往复使用,节约了大量的清水资源.采用掺活性水降粘技术后原油举升成本平均下降38.56元/t,年节约能耗168.89万元.     

生物技术处理油田采出水的模拟试验研究

针对典型的油田采出水的特性 ,在前期嗜油菌初步筛选成功的基础上 ,开展了以厌氧水解 生物接触氧化两级生物处理技术为核心的模拟试验研究 ,以确定厌氧、好氧生化反应器的最佳运行参数和运行的影响因素。试验结果表明 ,对于 6 0～ 6 5℃的油田采出水 ,采用以厌氧水解 生物接触氧化两级生物处理为核心的污水处理工艺是可行的 ,通过模拟试验确定的设备运行参数为 :厌氧水解水力停留时间HRT =4～ 6h ;生物接触氧化 (微孔管曝气 )HRT =3～ 4h。     

超稠油高温降粘降阻技术及其应用

针对超稠油井筒电加热举升工艺能耗大、吨油耗电成本高的现象,研制和开发了超稠油高温降粘降阻剂和井下掺药工具,并在现场进行了试验,得出了掺液量、掺液温度、掺液浓度与抽油机负荷的关系,实现了无需电加热的超稠油井筒举升。     

降膜蒸发研究进展

降膜蒸发广泛用于工业过程的各个领域,如海水淡化、食品加工、造纸等。分析了水平管式、竖直管式以及板式降膜蒸发器中的各种流型,综述了国内外降膜蒸发的研究现状,重点介绍了降膜蒸发器中的传热、传质、干壁现象、波动现象以及分布器对传热的影响,并对现有研究成果进行了总结。全面阐述了降膜蒸发的研究成果,以期有效指导实验研究及生产实践工作。     

影响脂肪酸降膜蒸发传热的因素

在垂直降膜管上进行脂肪酸混合物降膜蒸发传热的实验研究,分析了进料流量、热通量和操作压力等因素对传热性能的影响,实验结果表明,在层流情况下,流量的增加不利传统,热通量和操作压力的增加对表面蒸发传热有利,并得到垂直管内降膜蒸传热系数的实用关联式:h^*=4.107Re^-0.9477。     

超稠油采出水回用锅炉结垢机理研究及优化

新疆油田某作业区超稠油采出水具有高温、高硅、高矿化度的特点,造成过热注汽锅炉结垢频繁。通过对锅炉炉管垢样进行检测分析,明确了Si和盐是造成锅炉结垢的主要因素,同时借助对锅炉炉管中盐垢宏观形貌、微观形貌、EDS及XPS分析,揭示了锅炉结垢机理;针对结垢机理进行研究,提出化学除硅和MVC除盐,并进行了现场验证。结果表明:高温、高压断键+缩聚反应是盐垢形成的主要机理,盐垢中主要物质分子式为Na₂Si₂O₅;化学除硅可以将锅炉给水SiO₂质量浓度降至100 mg/L以下;MVC除盐实现产水矿化度≤50 mg/L,脱盐率≥98%。该研究对新疆油田过热注汽锅炉安全、经济、高效运行具有重要意义。     

陶瓷膜过滤油田采出水时的膜污染研究

膜污染是陶瓷膜过滤技术在梁山水处理中应用的主要障碍。膜污染分为膜面污染和膜孔堵塞两种，其中膜污染结垢主要发生在膜面，膜面污染物由污垢层和凝胶层组成。分析了油田采出水及膜特性及膜污染之间的关系。指出造成膜污染的主要原因是膜面形成了有机物和无机物的混和污垢层，导致这一变化的根本原因是膜面电性质和亲水性的变化。由于提出了两点膜污染的防治措施：（1）对采出水预处理，脱除水中的硫化物；（2）对陶瓷膜预处理，降低膜面原表面活性，减小陶瓷膜表面对采出水中污染物的吸附作用。     

絮凝法处理华北油田采出水

配合华北油田高效污水处理项目,研究了絮凝法对油田采出水处理效果的影响,得出油田水体的pH值不仅是影响结垢离子结垢的因素,还是影响水体中是否存在胶体、悬浮物大小的主要因素。实验结果表明,华北油田高矿化度特别是HCO3-含量高的水体在适宜的加药量和适宜的pH值条件下,经过絮凝及过滤处理后含油量、悬浮物能达到油田回注水A1级标准。     

新疆油田SAGD循环预热采出液处理

SAGD循环预热采出液具有温度高、携砂量大、油水乳化严重、乳化类型复杂,循环液中含有大量的带负电的微小泥质颗粒,使得SAGD采出液产生静电排斥稳定结构的双重稳定的特性,常规处理工艺和药剂体系很难将原油和污水处理达标。采用复合净水剂除油+微混凝处理工艺对循环预热采出液进行处理,同时使用热化学沉降处理老化油,在沉降72 h后,出水含油、悬浮物均稳定在200 mg/L以内。现场试验总体效果较好,在不需要调整现有工艺的条件下,基本能够满足现阶段循环液处理要求。     

超稠油Ⅲ类油藏夹层发育模式及SAGD提高采收率技术

风城超稠油油藏属陆相辫状河流相沉积,夹层广泛发育,特别是超稠油Ⅲ类油藏,非均质性强,导致SAGD开发过程中存在水平段动用程度低、蒸汽腔扩展不均等问题,严重影响SAGD开发效果。针对该问题,在风城超稠油油藏辫状河储层发育特征研究的基础上,将夹层发育状况归纳分类为4种典型模式,分析了4种模式下SAGD蒸汽腔的发育形态,并对应提出了直井辅助SAGD、多分支SAGD及储层改造等开发技术,形成了一套针对超稠油Ⅲ类油藏SAGD高效开发技术体系,在现场应用取得了较好效果。该成果对强非均质性储层超稠油油藏SAGD高效开发提供了技术支持,值得推广应用。     

蒸汽在稠油油田产出水处理中的应用

稠油开采的传统工艺是利用“一次完成式”蒸汽发生器(OTSG)产生高压蒸汽注入到稠油油层。蒸汽冷凝散发出的热量传递给稠油,将油水混合物带回地面。石油和油田伴生水同时被采出,产出液经除油处理后供水给“一次完成式”蒸汽发生器。典型的油田水处理工艺是温石灰或热石灰软化(WLS或HLS)、过滤和弱酸阳离子交换(WAC)法。油田水处理中的往复循环法工艺由垂直管、降膜、压缩蒸汽组成,该方法具有缩短生产周期、降低成本,不会产生任何软化剂污泥等诸多特点。在蒸汽辅助重力驱油工艺中,整装锅炉比“一次完成式”蒸汽发生器便宜,且只有少量排污,使锅炉供水系统规模比“一次完成式”蒸汽发生器小20%。     

风城超稠油双水平井蒸汽辅助重力泄油开发试验

风城油田超稠油黏度大、埋藏浅,常规开采难度大,采出程度低。借鉴国外类似油藏开发的经验,结合油藏自身特点,运用双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发技术,建立了重32、重37井区SAGD试验区。在实际生产中由于循环预热压差控制和管柱结构不合理,导致水平段连通性差,动用程度低,极易汽窜,生产波动大。为了提高开发效果,以强化精细地质研究为前提,应用三维地质建模研究储集层物性及隔层空间分布,精细认识油藏地质特点;对SAGD循环预热阶段进行总结梳理,认识到预热阶段核心调控技术是压差控制;在SAGD生产阶段,保证汽腔供液能力、注汽和采出三者的动态平衡是关键,对整个试验区不断探索、分析和总结,逐渐形成一套成熟的SAGD开发调控技术。     

高含水老油田采出水处理技术研究

为解决吴起老油田因混采、混输、混合处理而导致的地面集输系统水体严重结垢、回注油层导致岩心伤害等问题。通过对吴起老油田各站点采出水进行分析,提出分流处理、就地回注技术方案,即让占吴起老油田采出水总量40 %的侏罗系采出水就地建站处理、然后就近回注侏罗系,其它水体仍然输往原刘坪站集中处理、回注三叠系长2。方案实施后水体配伍性改善,地面集输系统不再结垢,处理后采出水回注油层对岩心伤害小,注水效果改善明显。分流处理、就地回注是解决吴起老油田采出水结垢、回注伤害油层问题的最佳方法。     

瞬变电磁法在曙一区超稠油SAGD动态监测中的应用

提出利用高分辨的瞬变电磁法(TEM)动态监测和指导超稠油SAGD(蒸汽辅助重力泄油)开发生产的新方法,并在辽河油田曙一区进行了初步试验.试验结果表明,该方法可以通过监测地层电性参数变化来有效地识别蒸汽前缘和监测蒸汽腔发育状况及检测剩余油,为超稠油SAGD的生产部署提供了可靠的参考依据.     

直井与水平井组合的蒸汽辅助重力泄油产量预测

蒸汽辅助重力泄油（SAGD）是一种利用液体自身重力作为主要驱动力的热采方式。国外的SAGD先导实验,大多数是利用双水平井的组合方式进行,注入井和采出井都是水平井,而在辽河油田进行的先导实验,是利用直井作为注入井、水平井作为生产井的组合方式。针对辽河油田先导实验的注采方式,利用保角变换,将水平井转化为像平面上一口环形生产井的一部分;垂直注汽井变成像平面上的原点。对直井与水平井组合的SAGD井组,按照直井划定流动单元,分别计算叠加,可以得到水平井的产量,提供了直井和水平井组合的重力泄油产量预测方法。依据辽河油田杜84块SAGD先导实验区实际生产数据,利用文中提供的方法进行计算,预测的产量结果与油田实际数据非常吻合,证明文中推导的直井与水平井组合的SAGD预测方法是可靠的。     

中深层超稠油油藏SAGD开发热效率分析及提升对策

针对目前中深层超稠油油藏SAGD(蒸汽辅助重力泄油)开发中热能消耗大、热利用率低的问题,参考辽河油田杜84块馆陶油层SAGD实际生产数据,对SAGD开发各阶段热损失原因和影响因素进行了分析,计算了开发全过程各阶段的热损失,并提出了热效率提升对策.结果表明:SAGD开发全过程的热损失包含注汽锅炉热损失、汽水分离器热损失、...