稠油熱采地面工藝關鍵技術研究與應用

張在靜

摘 要：近年來，我國稠油開發量不斷加大，在稠油開發的過程中各種各樣的技術問題不斷出現，稠油熱采地面工藝關鍵技術的應用對于解決技術問題，促進稠油熱采發展有著重要的意義。基于以上，本文從注汽系統、采油系統、集輸系統等三個方面簡要探討了稠油熱采地面工藝關鍵技術的研究與應用。

關鍵詞：稠油熱采；地面工藝；關鍵技術；研究應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.035

0 前言

稠油熱采地面工藝關鍵技術的應用能夠有效提升原油開發效率和質量，對于實現稠油熱采的環保性、高效性、安全性等有著積極的意義。基于以上，本文從注汽系統、采油系統、集輸系統等三個方面研究了稠油熱采地面工藝關鍵技術，并簡要探討了各技術的應用，旨在為實現稠油熱采的經濟效益和生態效益做出貢獻。

1 注汽系統關鍵技術研究與應用

傳統的注汽工藝有著一定的局限性，其熱損失大、開發效率較低。為了提升稠油的開采效率，新型注汽系統關鍵技術的應用至關重要。注汽系統技術能夠提升稠油的開采量，注汽系統技術的應用已經比較普遍，但有些注汽系統的機器會受到地形、地面條件等的限制，這就導致了稠油熱采效率的低下，同時開采出的原油質量也較差，還會對環境造成一定的污染。球形汽水分離技術以球形汽水分離設備為基礎，能夠保證注入蒸汽的干度達到95%以上，且球形汽水分離器的一些管線能夠與注汽站內部管線相連，有效適應了實際的環境狀況，球形汽水分離技術的應用對于提升稠油熱采效率、品質以及降低環境污染等方面有著重要的意義。

2 采油系統關鍵技術研究與應用

2.1 高溫液壓井口密封技術

井口和抽油桿之間需要密封，稠油開采過程中，油井溫度對開采安全造成了重大影響，井噴、污染泄露等問題時有發生，高溫液壓井口密封技術能夠有效解決上述問題。液壓系統壓力油進入到液壓缸之后能夠推動活塞，帶動密封盤根軸運動，實現對光桿的壓縮，從而實現井口的密封。如果井口沒有光桿，則密封盤根在活塞的帶動下會向重心移動，完全封堵井口空間，實現井口的密封[1]。

在高溫液壓井口密封技術的應用過程中，能夠保證良好的密封性，避免了因密封不足引起的井噴等事故，同時高溫液壓井口密封技術所使用的密封器有著耐高溫、耐磨的性能，這對于降低稠油開采成本也有著重要的作用。

2.2 含水分析技術

有些開采的稠油油品不穩定，其含水的波動較大，這就需要加入一定比例的稀油，以此來方便運輸，從而導致原油密度的不穩定，這就需要對稠油含水量進行在線、動態的測量。

含水分析技術了利用傳感技術，通過傳感器來獲得相關信息，對信息進行綜合處理，從降低含水量分析的不確定性，例如溫度傳感器、電容傳感器等。

在具體的含水分析技術的應用過程中，通過傳感器對相關信息進行綜合處理，將現場數據與蒸餾法等方法測定的含水量數據進行對比，能夠保證含水量測量誤差在很小的范圍內，從而提升了稠油含水量測定的自動化水平以及測定的準確性。

2.3 數字化相變加熱爐

就目前來看，當前稠油開采所使用的加熱爐主要是管式爐、火筒爐、水套爐等，這些加熱爐有著傳熱強度小、加熱效率低、安全性能差等缺點，其熱效率僅僅達到70%，造成了極大的能源浪費。數字化相變加熱爐的加熱介質為復合化學介質，被加熱介質為原油，其能夠形成封閉的循環系統，通過化學介質的從液體到蒸汽再到液體的相變過程，實現了熱量的轉移和循環，從而實現對原油的加熱，不僅有著較高的安全性，同時能夠提升加熱效率。數字化相變加熱爐形成的封閉循環系統主要由三部分組成：①蒸發器：蒸發器的主要作用是使復合化學介質由液相變為汽相，蒸發器與燃燒過程緊密結合，能夠吸收汽化過程產生的潛熱；②冷凝器：主要功能是將蒸發器中產生的復合化學物質蒸汽進行凝結，由汽相轉變為液相，將汽化潛熱放出，對原油進行加熱；③汽升管和回流管：汽升管和回流管分別與冷凝器和蒸發器相連，從而形成封閉的循環系統，實現熱量的持續轉移和循環。曙光采油廠就應用了數字化相變加熱爐，在應用之后，其解熱效率有所提高，節能率達到了15以上。

3 油氣集輸系統關鍵技術研究與應用

3.1 污水熱能利用技術的研究與應用

稠油熱采過程中許多污水溫度達到了70℃以上，如果直接排放，勢必會浪費大量熱能。污水熱能利用技術的主要原理為熱力學第二定律，通過換熱過程將污水與原油進行換熱，從而實現污水熱能的利用。

3.2 原油自動外輸技術的研究與應用

原油自動外輸技術的主要原理為通過對緩沖罐液位變化來實現對輸油泵排量的控制，確保輸油的穩定性。原油自動外輸技術采用人工智能模糊控制技術，能夠實現對輸油泵轉數的自動化控制，保證緩沖罐液面的穩定，從而實現自動外輸原油[2]。在具體的應用過程中，員工可以根據報警系統來掌握緩沖罐中液位的具體變化，確保輸油壓力的平穩，從而實現原油外輸的自動化。

3.3 老化油處理技術

就目前來看，當前老化油的處理方式為當做鍋爐燃料或當做廢物進行外送，這不符合節能環保的要求。老化油處理技術能夠適應稠油老化油粘度高、密度大、成分復雜的特點，能夠實現老化油的脫水過程，將老化油變為合格的商品油。老化油處理技術的應用能夠有效提升稠油開采的商品量，從而提升了經濟效益，同時對于節約成本、降低污染也有著重要的意義。

4 結論

綜上所述，本文從注汽系統、采油系統和集輸系統等三個方面著手，研究了幾個關鍵的稠油熱采地面工藝關鍵技術，旨在提升稠油開采效率和質量，推進稠油開采發展，促進稠油開采經濟效益、生態效益的實現。

參考文獻：

[1]許冬進，張傳新，王亮，易勇剛，劉花軍，劉若虛.淺薄層稠油熱采新工藝關鍵技術研究[J].石油機械，2012（04）：76-78.

[2]張宗發.稠油熱采地面工藝關鍵技術研究與應用[D].東北石油大學，2014.