影響稠油開采中蒸汽吞吐熱損失的因素及改進(jìn)

代金陽 溫志賀 郭占軍

摘要：在我國稠油開采中，蒸汽吞吐是其中最常見的一種開采方法，一般情況下是作為油田規(guī)模蒸汽驅(qū)開發(fā)之前一個先驅(qū)的開發(fā)方式，是有效提升原油開采率的中重要手段之一。本文圍繞當(dāng)前稠油開采過程中造成蒸汽吞吐井筒熱損失的諸多因素進(jìn)行了全面深入的分析、研究和探討，提出了一系列改善井筒隔熱效果的方法和措施，希望能夠在未來的開采過程中取得更好的經(jīng)濟(jì)效果。

關(guān)鍵詞：稠油;蒸汽吞吐;熱損失;井筒隔熱

引言：所為蒸汽吞吐，實(shí)則是一種在稠油開采過程中一種比較常見的方法，其最終的開采效果，通常是由注入井底的蒸汽干度決定的。通過對采收率以及井底干度之間關(guān)系的分析能夠得出：要確保采收的最高效率。井底的干度一般要保證在百分之四十以上。當(dāng)前，我國使用最多的“隔熱管 + 伸縮補(bǔ)償器 + 熱敏金屬封隔器+ 喇叭口”的注汽管柱形式在經(jīng)過多輪次的蒸汽吞吐后，常常會出現(xiàn)隔熱性能較差、熱損失比較嚴(yán)重的情況。在對部分油井進(jìn)行吸氣剖面測試時，不難得出大部分油井在注汽時井筒的熱損率一般是大于百分之二十，而井底的蒸汽干度并沒有達(dá)到百分之四十，進(jìn)而會使蒸汽吞吐的效果受到了嚴(yán)重的影響。

一、造成井筒熱損失的主要因素

在進(jìn)行蒸汽吞吐過程中，影響井筒隔熱效果的最關(guān)鍵性因素主要是，當(dāng)前階段所使用的注汽管柱在隔熱技術(shù)上仍然存在一些弊端。

1.隔熱管的影響

隔熱管是蒸汽吞吐中將蒸汽輸送到井下的最主要工具，由于在輸送的過程中的距離較長，因此也會造成更多的熱損耗。當(dāng)前階段，我們開始運(yùn)用雙層預(yù)應(yīng)力隔熱管，其在隔層部分所充的是惰性氣體，在隔熱管的不斷使用過程中，會嚴(yán)重降低其隔熱性能。除此之外，在長時間的運(yùn)行過程中，也會造成管柱上絲扣的磨損，使得隔熱管接箍位置出現(xiàn)蒸汽泄漏的現(xiàn)象出現(xiàn)，這也是導(dǎo)致井筒人損失的一個關(guān)鍵性的因素。

2.封隔器的影響

封隔器作為密封油套環(huán)形空間的工具，在進(jìn)行注汽時，以避免油套環(huán)形空間內(nèi)流入高溫蒸汽，確保保護(hù)套管不會因此而出現(xiàn)熱脹的現(xiàn)象使其造成損壞。除此之外，為了能夠最大限度地將熱能輸送到油層當(dāng)中去，因此必須要具備良好的密封性能。現(xiàn)階段，在采集過程中所采用的封隔器一般都是屬于熱敏材質(zhì)，只有注汽能夠達(dá)到規(guī)定的溫度時才能實(shí)現(xiàn)油套環(huán)空的密封。熱采封隔器的位置都是在注汽管柱的最底部區(qū)域，在對封隔器進(jìn)行密封之前，少量的蒸汽則會從注汽管柱的低端位置輸送到環(huán)形空間部位，舉升油套環(huán)形空間的液體，在封隔器已經(jīng)密封之后，在環(huán)形空間所積存的液體將無法被正常排出，隔熱性能較低的隔熱管柱加熱油套環(huán)形空間液體，會產(chǎn)生對流，將其中的液體進(jìn)行交換，這個過程會損耗大量的熱能。因此，液面越高，其對熱量的耗能也會增加。

二、減少井筒熱損失的主要方法

在對蒸汽管柱上提升隔熱性能的研究中，對其在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，并有效降低其任亮的消耗是當(dāng)前所要關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。

1.加強(qiáng)對隔熱管的改進(jìn)

結(jié)合現(xiàn)階段開采過程中的隔熱管使用情況來看，首先應(yīng)關(guān)注的是注汽的成本問題，如果大范圍的更換新的管柱是一個不小的工程量。所以，要及時對管柱進(jìn)行排查，找出其中受損比較嚴(yán)重的隔熱管，并針對井下部分的隔熱管接箍位置安裝隔熱套、密封圈等，并在連接處適當(dāng)加涂一層絲扣油，以此來有效防止管柱中液體的泄漏，僅為將熱損失降到最低范圍內(nèi)。

2.對熱采封隔器進(jìn)行改進(jìn)

在對封隔器進(jìn)行多次的研究中不難發(fā)現(xiàn)，其本身的效能已經(jīng)發(fā)生了相當(dāng)大的改變，有傳統(tǒng)形式上的卡瓦封隔器已經(jīng)慢慢升級成當(dāng)前的熱敏材質(zhì)封隔器，并能夠隨著溫度的上升實(shí)現(xiàn)自動密封，這也給實(shí)際施工工作帶來了諸多便利。但是不管是任何一種材質(zhì)的封隔器，在其受到溫蒂影響完成密封以后，在封隔器的上端的油套環(huán)空內(nèi)部都會積存一部分蒸汽液體，所以，當(dāng)工作人員在對封隔器進(jìn)行研究時，可以把封隔器設(shè)定成其中一端具備單流閥的裝置，在進(jìn)行注汽時借助氮車把套管環(huán)形空間所無法排出的液體擠到地下油層當(dāng)中，以此來清除套管環(huán)空內(nèi)部的蒸汽液體，這樣也能在很大程度上降低井筒中熱量的消耗，與此同時，還能夠很好地實(shí)現(xiàn)對套管的保護(hù)功能。

3.采用分層注汽技術(shù)

分層注汽技術(shù)是當(dāng)前階段提升油藏動用程度的最高效的方式，也是有效提升蒸汽設(shè)備利用效率的最關(guān)鍵途徑。目前，在進(jìn)行稠油開采的過程中，我們經(jīng)常會用到的分層注汽技術(shù)主要包括：上下定量、將中間位置進(jìn)行密封，從上下兩端進(jìn)行注汽、對設(shè)備上端進(jìn)行密封從底部進(jìn)行注汽，也可以將底部密封從上端注汽、以及對多層段進(jìn)行定量細(xì)分注汽等多種形式。通過運(yùn)用數(shù)字模擬的方式選擇出最適合的注汽層段，并且根據(jù)相關(guān)的操作流程和規(guī)范，確定所要注汽的實(shí)際量度，這些都是實(shí)施該技術(shù)過程中比較細(xì)化的工作內(nèi)容。除此之外，還要合理運(yùn)用專家系統(tǒng)軟件，通過模擬相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，對油井的開采、地質(zhì)以及油層的實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，選擇最適合的注汽層段，并明確合理的注汽量，力圖能夠獲得更高效的注汽采油效果。除去以上問題，還要注意在進(jìn)行分層注汽時，可以將其中含水量較多的層以及受容易到水竄干擾的層實(shí)施封堵，單單對油層部分實(shí)施注汽。為了確保注汽層能夠獲得更高效的采油效率，在完成注汽后，也可以把含水量較大的層段以及被水沒過的層段進(jìn)行封堵，只生產(chǎn)注汽層，在進(jìn)行封堵的過程中，要運(yùn)用高溫封隔器，防止其出現(xiàn)長期封堵現(xiàn)象，針對部分井課運(yùn)用一次管柱分層注汽，分層開采的方法。除此之外，還有一部分關(guān)于高溫調(diào)剖以及化學(xué)助劑的選擇性堵水的分析和探究，防止注汽后注汽層的壓力過高使得蒸汽被擠入到其他層級，造成熱量的消耗。以上這些分層注汽方式對于降低井筒內(nèi)部的熱消耗起到了關(guān)鍵性的作用。

三、結(jié)語

綜上所述，在采取有效的井筒隔熱措施以后，能夠快速降低井筒內(nèi)部的熱量流失，提升稠油開采過程中蒸汽吞吐的實(shí)際效果。與此同時，為了能夠切實(shí)減少注汽時井筒內(nèi)部的熱量損耗，還是存在很多實(shí)際問題需要在工作中不斷優(yōu)化和解決的，這不是一項簡單的工作，需要相關(guān)研究人員不斷地加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)的研究工作，進(jìn)而使蒸汽吞吐在稠油開采中發(fā)揮其更大的作用。

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遼河油田錦州采油廠? 遼寧錦州? 124209