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国外低渗透油藏开发---低成本开采技术

[加入收藏][字号: ] [时间:2009-04-16 振威石油网 关注度:0]
摘要:  小井眼钻采技术   低渗透油藏的油井产量都很低, 日产液量只有几立方米到几十立方米,从作业上能否做到低成本,是决定能否开发这类油藏的关键。钻小井眼的主要目的是降低油气勘探和开发成本。但井眼尺寸小会带来许多常规方法难以处理的钻井问题,...

  小井眼钻采技术
  低渗透油藏的油井产量都很低, 日产液量只有几立方米到几十立方米,从作业上能否做到低成本,是决定能否开发这类油藏的关键。钻小井眼的主要目的是降低油气勘探和开发成本。但井眼尺寸小会带来许多常规方法难以处理的钻井问题,比如环空水力学、小井眼井控以及井下钻具尺寸要相应减小等方面的问题,近年来,国外的一些研究机构、油公司及服务公司在这方面做了不少努力,取得了一些研究成果。

  钻井系统对小井眼成本影响最大,运用先进的钻井系统可显著降低小井眼钻井成本;一些研究机构估计,成本节约可高达40%-60%。小尺寸钻头和井下马达是小井眼钻井系统的重要组成部分,Hughes Christensen公司对小尺寸钻头做了大量改进,提高了小井眼钻井效率。运用小井眼钻井技术时,如何选择小尺寸钻杆,使这项技术的成本效益不致于因为小尺寸钻杆钻压效率低、钻杆机械损坏可能性大等缺点而被抵消,也是一项关键技术。与常规井眼环空相比,小井眼环空几何尺寸小,显著增大了钻井液当量循环密度。在法国研究院、Forasol及DBS公司共同实施的欧洲小井眼计划中,深入研究了小井眼环空水力学特性,专门建立了一套模型,运用该模型可以调整流动参数和流体流变学特性,以此来优化环空水力流动,降低当量循环密度,改善环空内的流速分布。

  在油井完井作业中,设备的安装更加复杂,而且绝大多数低产油井必须采用人工举升系统才能将储层流体采出地面。不过,除电潜泵以外,大多数人工举升系统都适用于小井眼。目前已有了一系列的小直径有杆泵,它们通常和2 7/8”直径只有1.9”油管一起使用。目前已开发出一些适用于小井眼的气举系统。Maccaroni气举阀工作筒便是其中的一种,可用于油管内径受严格限制、在随后的电缆作业中会造成众多问题的完井作业中。

  小井眼采油目前主要应用“五小”采油技术。五小采油技术是随着小井眼钻井技术的发展而形成的一种机械采油配套技术,由于它采用的抽油机、油管、抽油杆、抽油泵和简易防盗采油树都比常规的采油设备小,因此称为“五小”采油技术。

  国外小井眼采油大部分是在浅井,有自喷能力的地区。而我国,如大庆的外围井深多在1500m以上,且无自喷能力,只能靠深井泵人工举升。4in以上套管可以采用有油管的“五小”技术,套管井在1500m以上井深条件时,只能研制无油管人工举升技术。

  小井眼钻井由于井径的缩小,决定它具有以下几个特点:

  •降低钻井成本:小井眼所需的钻机及地面驱动装置,要求功率小,钻头和钻具型号小,节省能源耗费;另外,钻井泥浆、固井水泥用量相应减少,套管规格缩小,节省了材料;

  •技术要求较高:钻小井眼与普通井相比,由于钻具直径小,在相同深度的情况下,钻具组合上要求辅助钻具增多;

  •有利于保护环境:由于小井眼井径减小,其废泥浆及钻屑的处理量减少,而且用小型轻便钻机、修井机钻小井眼,井场占地也只有常规井的1/4-1/3。

  小井眼“五小”采油由于在114.3mm套管以下的井采用小抽油机,小直径抽油杆,小油管,小泵和简易防盗采油树,大大节约了材料,同时也降低了生产成本,提高了系统效率。
  
  无油管采油技术

  目前,无油管采油主要有两种方式:一种是利用套管和实心抽油杆的环空出油,同时需要坐于抽油泵和套管之间的封隔器配合使用,这种采油方式对封隔器的可靠性和套管的内孔质量要求较高,且由于使用封隔器而不能实现井下测试,因此较少使用;另一种是用空心抽油杆代替油管和实心抽油杆来完成抽汲和出油全过程,它不改变地面的生产方式,不影响反洗油井和测量油井的液面,因此更利于油井的日常维护和保养。

  无油管采油技术主要适用于小井眼,单井产量较低,原油粘度低,含水较高的井,但井下套管不能严重变形(套偏等)和井斜≤5℃,不能用于稠油井和含蜡高的井,油井供液良好,液面深度要高于泵挂300-500m。

  无油管采油技术在施工过程中,应注意的几点关键技术:

  •起出井下管柱后,要求用通井规通井,通至预定泵挂深度以下100m即可,然后热水反循环洗井(洗井水量为井眼容积的1.5倍);

  •空心抽油杆的选择及泵挂确定。油井液量在30-50m3/d,选用直径φ36空心抽油杆(内径φ25);油井液量在60-80m3/d,选用直径φ42空心抽油杆(内径φ30);空心抽油杆泵挂深度最佳适用范围800-1500m,若泵挂深度1500m,则杆强度不能得到保证;

  •抽油机的选择。最好选10型以上抽油机,冲次小于8次/min,冲程小于5m;

  无油管采油技术的优点如下:

  •无油管采油装置节约了材料费,单井成本低,作业施工简单;

  •无油管采油过程中,因空心杆伸缩量较小,同时不存在油管伸缩造成较大冲程损失,具有较高的机械采油效率和泵效;

  •由于空心抽油杆内径小,相同排量下,无油管采油速度大于常规采油速度,故携砂能力强,同时由于原油在空心杆内部流动,油井砂粒不会进入泵筒间隙中,减轻泵的磨损;

  •相同采出程度下,空心抽油杆耐疲劳性好。同时,无油管采油减少了油管管漏引起的停产,生产周期长;

  •无液柱回压漏失。由于该工艺是由柱塞进入空心抽油杆内上升到井口,不与柱塞和泵筒的工作间隙相通,上冲程时不存在液柱的回压间隙漏失;

  •可改进的性能:研究适用于含蜡井,稠油井的新技术,如经济的电加热技术,可行的化学剂及混稀油等,以便扩大使用。

  车载抽油技术

  车载式抽油油技术是近十几年发展起来的一种新的采油方式,美国MIA公司八十年代初开始研究,1988年发明,制造了第一台样机并获美国专利,1995年该项技术已在美国、巴西等地等到广泛应用。

  车载移动式抽油技术主要由行走系统,抽汲系统,传动系统,液压系统,深度控制系统和储油系统构成。利用此技术时,要把采油树移去。把垂挂(包括加重锤和抽油活塞)下入套管内,立管与井口连接密封。当钢丝绳通过绞车,把垂挂送至静液面以下一定深度时,井液进入皮碗下部的进油口阀,通过出油口进入皮碗上部的套管中。此时,驾驶室内控制系统控制绞车反转,开始上行,在井液的压力下,阀球关闭,密闭在皮碗上部的井液被提升到井口,进入储油罐。

  车载抽油技术1995年已在美国、巴西等地等到广泛应用,我国目前也已在油田广泛采用。其应用范围为:

  •最大作业深度:1800m;
  •最大提升负荷:40KN;
  •额定抽汲液量:1m3/次;
  •适用套管范围:114.3mm、137.Omm、139.7mm。

  车载抽油技术使油田生产具有很大的机动性和灵活性,适应性强,为低渗油田开发简化了地面集输流程,减少了井口生产设备,降低了新井投产费用和生产维护费用;同时,车载抽油技术通过抽汲能够在井底产生一次强大的负压解堵作用,提高油层渗透率。

关键字: 低成本 开采 
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