渤海稠油热采隔热管优选和注氮工艺优化

渤海油田热采井已进行多轮次蒸汽吞吐,优化井筒隔热技术已成为热采井注汽中关键的技术之一。目前渤海油田L油田A23井已进行了三轮次的蒸汽吞吐现场作业,其中第三轮次注汽管柱在第二轮次注汽基础上进行了优化改进,采用了4-1/2″气凝胶隔热油管注汽工艺,较A23井二轮次使用的高真空隔热油管,有效降低隔热油管每千米的热损失由14.24%降为10.21%;同时采用了环空井筒间歇注氮工艺,降低井筒环空热损,较上一轮次有效地降低了11.86%的总注氮量。通过使用气凝胶隔热油管及环空间歇注氮工艺,降低了注汽井筒热损失,有效地节约了海上热采井注汽成本。     

稠油井注汽系统的热效率分析

建立了热采注汽系统热效率的计算模型。根据XX油田数据计算了2个注汽系统的热效率。提出了提高注汽系统热效率的三项措施:(1)降低锅炉的过剩空气系数;(2)按最大允许热损失设计地面输汽管线的保温层厚度;(3)使用视导热系数小的隔热油管,按箍增加隔热结构,防止热封隔器的泄漏等。     

超稠油油藏直井采用隔热油管注采经济性分析——以风城油田为例

以风城油田为例,对直井采用隔热油管注采的井筒热损失进行了计算,并将热损失折算成燃气成本,与采用隔热油管增加的投资成本相比较,对采用隔热油管的经济可行性进行了分析。分析结果表明,对于风城油田的注汽井和吞吐井推荐采用隔热油管,采油井不推荐采用。     

稠油井注汽系统的热效率分析

建立了热采注汽系统热效率的计算模型。根据XX油田数据计算了2个注汽系统的热效率。提出了提高注汽系统热效率的三项措施：（1）降低锅炉的过剩空气系数；（2）按最大允许热损失设计地面输汽管线的保温层厚度；（3）使用视导热系数小的隔热油管，按箍增加隔热结构，防止热封隔器的泄漏等。     

海上热采井筒隔热工艺管柱研制与应用

海上稠油热采井埋藏深,而且多为水平井。在注汽过程中,采用隔热油管+环空注氮气的井筒隔热工艺,向地层中注入大量氮气,使作业成本增加、气窜风险加大;隔热油管接箍不具有隔热功能、注汽管柱存在"贴壁"现象,导致热损失增加。研制了海上热采井筒隔热工艺管柱及配套工具。工艺管柱主要由热敏封隔器、隔热型伸缩管、隔热型油管扶正器及隔热型接箍组成。该工艺管柱能够节省作业成本、提高注汽管柱的隔热效果、减少井筒热损失、保护套管和水泥环,提高海上稠油热采的安全性、经济性以及有效性。     

海上稠油油田蒸汽驱高效隔热注热管柱设计

蒸汽驱是吞吐开发的主要接替技术之一,目前NB35-2油田稠油热采井已完成了第三轮次吞吐,地质油藏物性、地层压力状况、采出程度等已具备转驱条件,亟待转蒸汽驱开发,如何提高注热管柱整体隔热性能并准确预测井筒非稳态传热条件下沿程热损失是蒸汽驱方案设计的关键点。为此,首先分析了海上油田蒸汽驱注汽过程中井筒热损失主要影响因素,为高效隔热管柱设计指明方向;进而以NB35-2油田B36M井为例,结合海上油田注热管柱实践经验及隔热型工具试验进展,设计出"高真空隔热油管+热流体驱封隔器+隔热型补偿器+隔热型接箍"的蒸汽驱高效隔热注热管柱;采用专业软件计算了采用该注汽管柱的井筒热损失,井筒干度损失降低至9.8%,较简易式注汽管柱进一步降低17.2%,为NB35-2油田蒸汽驱方案设计奠定坚实基础。     

稠油热采注采系统的热能损失

热能进入储层后,热损最严重的是储层出砂卡泵造成的热能间接损失。随着井深的增加,井筒的热损失增大,井底的干度不断降低;不同管柱结构,其井筒热损失差别也很大,光油管的热损失最大,隔热油管井筒热损失最小,普通油管+封隔器气体辅助隔热的热损失介于二者之间。应进一步优化不同油藏类型的隔热工艺,通过理论计算和井筒热力参数的测试分析,评价目前所用隔热工艺的适应性,完善现有隔热工艺,以形成不同油藏类型的隔热注汽技术。     

稠油热采用隔热油管的发展及经济评价

在稠油热采中如何使注汽系统的热损失减少到最低程度,尽可能地增加注入油层的热量,使用隔热油管是减少注汽热损失的重要配套措施之一。本文利用隔热油管的测试资料和热采数值模拟软件,结合油田的实际情况,经过数值模拟计算和分析,从井筒隔热效果对蒸汽吞吐采油和蒸汽驱采油增产的影响,研究评价使用近期研制的高效隔热油管和隔热油管用吸气剂的经济性。研究结果表明,仅考虑井筒隔热节能,使用高效隔热油管和隔热油管吸气剂所增加投资的回收期是比较长的,且近乎不经济。但把井筒隔热的节能效果和增加注入油层的热量后在不同热采阶段增加的产油量进行综合考虑,则所增加投资的回收期较短,经济上是可行的,而在不同的开采阶段使用不同类型的隔热油管则更为合理。     

注汽速度对蒸汽驱全系统热损失的影响

为探讨高速蒸汽驱开采效果优于低速蒸汽驱的原因，将地面、井筒和地层当作一个系统来考虑，首先计算了不同注汽速度下的地面热损失，并以得到的井口参数为基础计算了不同注汽速度下采用光油管或隔热油管注汽时的井筒热损失；然后计算了不同注汽速度下不同厚度油层的地层热损失，从而得到了蒸汽驱全系统热损失与注汽速度关系曲线。结果表明，注汽速度是影响蒸汽驱全系统热损失大小的主要原因：注汽速度小于４８ｍ＾３／ｄ，蒸汽驱全系     

注汽系统热效率分析

为了有效地降低稠油注汽系统各个环节的热损,在对锅炉、注汽管网、井筒分别进行热损失测试分析基础上,提出了相应提高注汽系统热效率的措施,即注汽锅炉采取自动调节风量和CO2干水清灰技术,注汽管网在优化保温材料基础上采用复合硅酸铝镁进行保温,注汽井筒采用高性能隔热管和保温接箍及伸缩管.实践证明,上述方法可减少稠油注汽系统的热损失,降低能源肖耗.通过以上各环节的改进使注汽系统整体热效率提高5%.