稠油开采防砂技术及相关影响因素

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:秦军峰 孟德智 吴会斌
[导读] 摘要:防砂是油藏开发过程中极为关键的工作内容之一,出砂问题将对油管、深井泵等相关设备造成严重磨损,极大地增加不必要的维修工作量,出砂严重时甚至可能造成油层坍塌和油井报废,进而在很大程度上增加生产成本,提升后续开采难度。
        大港油田第六采油厂  河北黄骅  061100
        摘要:防砂是油藏开发过程中极为关键的工作内容之一,出砂问题将对油管、深井泵等相关设备造成严重磨损,极大地增加不必要的维修工作量,出砂严重时甚至可能造成油层坍塌和油井报废,进而在很大程度上增加生产成本,提升后续开采难度。为了提高油井周期产油、延长周期寿命,稠油开发单位以及工作人员需要根据出砂情况确定防砂类型和具体措施,探究有效防砂技术及方法成为相关工作者亟待解决的问题之一。本文从稠油开采防砂技术入手,探究稠油开采防砂相关影响因素,以期为提升防砂效果以及开采有效性提供资料参考。
        关键词:稠油开采;防砂技术;影响因素
        引言
        在油藏开发过程中防砂是极为重要的工作内容之一,而在疏松砂岩油藏开发过程中若想提升原油采收率需要特别重视防砂工作。疏松砂岩油藏在我国原油储量和产量中均占一定比重,广泛分布于我国各大油田,因此提升疏松砂岩油藏开采效率必须要对油井防砂技术进行深入探究和分析。目前在易出砂的油气藏开采过程中已广泛运用了机械、化学等多种防砂技术,但是防砂措施的有效实施必须对流体性质、岩石性质以及相关生产制度进行综合分析。
        1稠油特征
        通常情况下,稠油油藏的总量都相对较大,且在地层中的埋深较浅,同时因为稠油油藏属于重质油,油质密度相对较大,所以其粘度也相对较高,胶结状态较为松散,同时样品容易离散。稠油油藏内所含轻质油数量较少,存在较多的沥青胶纸内容,因为该种成分特性,导致其整体粘度相对较高,在其中沥青胶质数量持续增大的条件下,材料整体粘度也会相继提高。尤其是温度变化也会直接影响稠油粘度状态。同时在环境温度不断提高条件下,稠油粘度也呈现出一种抛物线趋势不断降低。国内稠油油藏主要特点是沥青数量少,而胶质含量相对较多,而这种性质也代表着国内稠油油藏整体密度处于较低水平,而油质粘度相对较高。除了上述特点之外,国内稠油油藏中相关成分结构中的烃类材料、蜡含量、硫含量和金属含量都处于一种较低水平。同时因为国内稠油油藏是次生油藏,容易出现大量石蜡掉落,凝固点降低等问题,稠油油田通常表现为一种河流相沉积。
        2稠油开采方法
        2.1降粘法
        所谓降粘法就是在水中按比例加入活性剂,其中主要是包括环氧丙烷、烷基苯磺酸钠、水溶性环氧乙烷以及十二醇醚等。将配制成的活性水溶液按需求比例于井筒中注入,后使井内稠油与活性水溶液充分融合,在稠油变成粘度较低、稳定性较弱的水包油乳状液时再对其实施常规方法开采。
        2.2电热法
        电热法就是指通过对井筒或者抽油杆加热以达到稠油粘度降低的目的,但这一方法具有较大局限性,因耗电量巨大且可实施应用的油井有较大局限性,工艺同样较为复杂,因此在开采过程中的使用范围较小。
        2.3稀释法
        稀释法就是指将井筒内的稠油与定量稀油进行混合,在达到降低稠油粘度的目的后采用常规方法对稠油实施开采。这一方法在稀油资源地区更为适用,无论是降粘法还是稀释法仅在原油流入井筒这一过程中较为适用,而在稠油井筒举升至地面这一过程则无法发挥有效作用,国内多在地面集输中使用类似原理来运输原油。


        3综合防砂技术在超稠油开发中的应用
        3.1合理采用套环的防砂技术
        套环防砂技术的应用,应该注重完井过程中的控制,在油层端合理使用外加后套环,保证防砂工作的效果。①应该强化完井过程中的控制力度。实际工作中应该重点完成预应力完井处理工作,确保油井固井的质量符合要求,将水泥返高到井口位置,在此基础上应该使用热力补偿器技术开展工作,降低套管的损坏问题发生率。采用热力补偿器以后,能够预防热应力对套管所造成的影响,减少损坏率,延长套管的使用寿命。②在油层段之内外加后套管。对于超稠油套管井而言,射孔周围的套环损坏率较高,在此情况下,为了降低套环的损坏问题发生率,应该提升射孔套管的抗挤毁强度,增加壁的厚度。在选用套管的过程中,应该结合实际情况开展热采试验工作,明确不同套管在热采试验中的抗热变性能,了解不同套管材料的强度与人性,便于按照具体的状况科学选用套管材料。需要注意的是,在选择使用套管材料期间,应该全面分析成本的情况,在油层段设置外加厚套管,保证套管之间的良好组合配置,提升防砂的工作效果,增加最高吞吐的周期,降低套管的损坏率,保证套管的高质量、完整性应用。
        3.2氮气增能技术
        烟道气技术就是利用氮气和二氧化碳的共同作用,实现了高质量的开采工作,在此基础上采用氮气增能技术,可以进一步提高开采效果。氮气增能技术的主要原理是借助在蒸汽注入过程中加入适量的氮气或者发泡剂完成工作。相比较氮气而言,发泡剂本身的选择性密封性能较强、饱和度较高,在残余油饱和度低区域有着良好的性能,随着蒸汽的注入,会创造出密度较高的泡沫区域,从而提高流体的流动速度。而残余油饱和度高的区域,发泡性能差,尽量避免使用这一材料。但是发泡技术本身密封性较强,因此在降粘、溶解这两方面效果显著,可以根据实际情况,有针对性的选择具体应用介质。如果稠油开采过程中出现油田吞吐等问题时,利用氮气增能技术,借助泡沫本身比较独特的性质,解决吞吐问题,发泡剂遇水会产生气泡,遇油则消失,因此在不同区域中会产生不同的特征。还可以提高封堵压差,如果含油饱和度高,那么效果无法保证。此时,配合蒸汽驱动就可以实现选择性封堵,借助这种复合式开采方式,让开采工作得到稳定高效的发展,切实提高开采质量。
        3.3一体化开采技术
        稠油、特超稠油区块配套注采一体化技术也是目前较为常见的一种,开采效果显著。相比较传统的开采技术而言,这种开采技术本身效果更优,可以有效解决资源浪费、工作效率较低等方面的问题,切实降低成本提高开采速率和开采质量。不仅如此,稠油、特超稠油区块配套注采一体化技术能够降低热采和冷采所带来的损失和伤害,整体效益都会得到提高。除此之外,保温技术也是目前较为常见的一种,常用于热采技术中,通过配合降低热量损失,提高注气过程的效率。不仅如此,防砂注汽一体化工艺技术、综合防砂技术等也得到了广泛的应用,是目前效果较优的两种。防砂注汽一体化工艺技术、综合防砂技术的应用可以有效改善稠油原油油田的开采流程,采取化学防砂技术、机械防砂技术设计,保证稠油原油油田开采效果。机械防砂技术在实际应用中传输稳定、强度较高,能够有效提高生产效率,尤其是在一些深层稠油原油油田中,抗压裂效果极好。而化学防砂技术针对注采参数、化学采油材质等重要参数进行完善,合理设计钻井副管位置,可以为油水运动奠定基础,让施工人员及时开展开采工作,从根本上优化超稠油钻井采收效果。
        结束语
        稠油油藏在开采过程中因热力开采和稠油粘度较大而较易出砂,不仅如此,注蒸汽热采更是会因极高温、极高干度蒸汽而使粘土矿物遭到破坏,进而加重稠油开采时的出砂情况。因此,相关工作人员必须首先对于油井地层进行充分分析和理解,优选防砂方式,增加渗流面积,做好油层和深井管柱的双重防护。通过对于油层防砂工艺的优化降低修井次数,进而有效延长其生产寿命,为稠油开采工作提供基础保障。
        参考文献:
        [1]吴志远,黄琪,韩睿,杜庭俊.致密油藏提高采收率技术瓶颈与发展策略[J].化工设计通讯,2020,46(08):26+41.
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