西北油田成功研发超深超稠油油藏井筒降黏关键技术

发表于:2017-11-06 来源:中国石化报
关键词: 稠油 油田 石油

“复合降黏剂对黏度高达100多万毫帕·秒的TH12329井稠油乳化效果明显,稀油用量平均每天可节约30余吨,下步我们计划再应用5口井。”10月20日,西北油田石油工程技术研究院采油所所长任波高兴地说。

截至目前,西北油田已应用复合降黏剂4井次,平均加药浓度5200毫克/升,降黏后稀油用量减少3/4。

稠油凝管堵塞井筒是稠油开采的“特色病”。在稠油储量丰富的塔里木盆地,这个问题尤其严重。西北油田首次承担国家“863”计划课题项目,经4年持续攻关,成功研发超深超稠油油藏井筒降黏关键技术,为稠油开采打通了“高速路”。

稠油储量大,开采令人愁

有一种原油,从井口采到地面后,不是四处流动,而是迅速硬化成一块“黑泥”,用力踩也不会变形。这就是稠油。

有关资料显示,在全球原油总储量中,稠油、超稠油和沥青储量占到70%。在我国探明石油储量中,稠油储量占50%以上。其中,大庆、克拉玛依、吐哈等油田的稠油属于中浅层稠油。而在被誉为“聚宝盆”的塔里木盆地,稠油储量占全国稠油总储量的50%以上,油藏埋深多在5000米至7000米,黏度大于5000毫帕·秒,属于超深超稠油油藏。

据悉,目前我国稠油开发利用率仅为8%。由于技术工艺等存在短板,大多数稠油油藏不是“尘封”地下,就是开采“浅尝辄止”,很少有开发效果良好的超稠油整装油田。塔河油田稠油储量达7亿吨,由于井深油稠,开发成为世界级难题。到目前,经过几十年开发,稠油储量动用率也不到70%,还有大量的稠油资源仍在地层深处沉睡。

突破高黏度稠油降黏技术瓶颈

“稠油开采,难在降黏。当温度低于80摄氏度时,稠油就变成沥青状的固体,井筒就变成‘香肠’。怎么样把地下5000米以下的稠油抽出来,让这种‘流不动的原油’在井筒中自由流动,是解决稠油开采难题的关键点。”主持课题研究的集团公司高级专家林涛介绍。

2013年,西北油田承担的首个国家“863”计划项目“超深稠油油藏井筒降黏关键技术”开题,油田联合中国石油大学(北京)、中国矿业大学(北京)等多家院校和单位开展攻关,为此类油藏经济高效开发提供系统的技术支撑。

在塔河油田,黏度超过100万毫帕·秒的稠油储量超过3亿吨,是“稠油中的稠油”。常规乳化降黏技术不适用于此类油藏。技术人员从机理上研究,提出利用高渗透强分散的油溶性降黏剂初分散超稠油,再利用具有合适基团的水溶性降黏剂乳化,形成水包油型乳状液。通过油溶和水溶性降黏剂接力,实现超稠油的乳化分散,从而化解了超稠油降黏剂研发过程中存在的强乳化-难破乳矛盾。

沿着这一新思路,通过两年多实验攻关,项目研究人员研发出复合降黏剂,成功突破高黏度稠油乳化技术瓶颈。在稠油黏度达120万毫帕·秒、掺稀比高达3.2∶1的塔河油田TH12329井开展试验,不仅井口产液黏度从3700毫帕·秒降至35毫帕·秒,而且在稀油用量降低3/4的情况下实现稳产。

类似的技术突破成果还有很多。该课题共申报国家发明专利13项、实用新型专利10项、软件著作权5项,发表论文34篇,制定技术规范及企业标准10项,出版专著两部。

多项创新打通超深稠油“高速路”

10月19日,西北油田采油二厂开发研究所副所长邱振军一上班就来到监控中心,看到塔河十二区TH12177CH井的压力、产量均正常才放心离去。TH12177CH井自2014年12月使用矿物绝缘电缆电加热工艺开采以来,累计节约稀油高达3.3万吨。

稀油,在塔河油田可是“宝贝”。

稠油降黏的主要工艺是掺稀降黏和化学降黏。化学降黏成本高,因此往稠油中掺稀油降低黏度、增加流动性,就成为西北油田稠油开采的主要工艺。但是,每年30万吨的稀油用量缺口使稠油储量难以有效动用。

依托“863”项目,西北油田自主攻关形成矿物绝缘电缆加热、天然气掺稀气举及螺杆泵等物理降黏稠油开采工艺,均收到较好效果。

“研究成果应用于TH12210、TH12329等11口井,稀油掺入比例由3.2∶1降至1.7∶1,累计稀油用量比原有模式节约3.15万吨。该成果在塔河油田稠油区块推广,至少新增可采储量1000万吨。”西北油田石油工程技术研究院总工程师王雷说。

塔河油田TH10403井使用SDJ-2型分散解堵剂后,一举治好了该井生产三四百天就必须修井作业的老毛病,现在一口气生产了853天。该技术已在塔河油田应用68井次。其中,单井洗井解堵52井次,连续加药抑制析出16井次,合计增效近4000万元。

目前,西北油田已从理论、高效降黏、工艺、设备、集成等方面全面创新,多措并举打通超深稠油“高速路”,为国内外同类稠油油藏开采开辟了新途径。

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