稠油热采如何促进蒸汽热能优化浅谈

作者:未知

  【摘要】围绕稠油热采机理分析,针对胜利油田稠油油藏开发现状,通过蒸汽热能优化和开展油层分注措施,降低热能损失,提高油藏的采收率。
  【关键词】稠油热采 蒸汽热能优化 技术措施
  胜利油田很多区块为稠油油藏,由于稠油粘度大,原油井底流动性差,多采用注蒸汽开采为主的工艺措施。注蒸开采成本压力大,必须以降低注汽量和减少燃料消耗的热能优化工程,改变过去的传统生产方式,只强调燃料的消耗,不关注燃料的热能转换率,只注重锅炉出口的热量,不注重传输过程中的热损失;只注重油层注入量,不注重油层是否被真正的吸收。
  一、稠油热采
  通常称黏度高、相对密度大的原油为稠油。稠油沥青质含量低、胶质含量高、金属含量低,稠油黏度偏高,相对密度则较低。由于稠油与常规原油的性质存在很大差别,使其采油工艺也有很大区别。稠油与常规轻质原油相比主要有以下特点:黏度高、密度大、流动性差。它不仅增加了开采难度和成本,而且使油田的最终采收率非常低。稠油开采的关键是提高其在油层、井筒及集输管线中的流动能力。稠油中轻质组分含量低,而胶质、沥青质含量高。稠油黏度对温度。第三。随着稠油温度的升高其黏度显著降低,这是稠油热采的主要机理。
  热处理油层采油技术是通过向油层提供热能,提高油层岩石和流体的温度,从而增大油藏驱油动力,降低油层流体的黏度,防止油层中的结蜡现象,减少油层渗流阻力,达到更好地开采稠油和高凝油的目的。目前,常用的热处理油层采油技术主要有注热流体(如蒸汽和热水)和火烧油层两类方法。其中注热蒸汽处理油层采油方法根据其采油工艺特点,主要包括蒸汽吞吐和蒸汽驱动两种方式。
  二、蒸汽热能优化
  地面管网散热分析。注汽管网在输送高温蒸汽的过程中。热损失集中表现在两方面,一是管网表面的散热和蒸汽量的损失。地面注汽管线的热损失主要是因为管线保温层损坏或者保温材料密度下降,造成导热系数增加,由于保温层薄,而且保温管上下厚度差异大造成热损失严重,保温能力下降。目前保温层多采用新型材料,防紫外线抗老化表面,严格执行各工序监督,确保保温层密封。
  注汽锅炉综合控制。注汽锅炉控制对象复杂,各参数之间相互关联相互影响,具有交叉影响的特点,稳定的注汽干度必须保证给水流量、燃油、送风、蒸汽压力、温度大小等综合变量。目前解决方法很简单都采用自动控制技术,从多变量控制角度人手,协调各锅炉注汽变量之间的关系,抑制注汽锅炉工艺参数非线性等因素,改善锅炉燃烧状况,稳定蒸汽干度,保证注汽鍋炉始终处于平稳运行状态。炉效控制的核心是送风控制,炉效控制就是优化燃料燃烧和空气比问题。通过采用变频控风机,实时监控,提高燃烧效率,降低送风环节的用电量和燃料损失。
  控制蒸汽量的损失。锅炉产生的蒸汽经过注汽管线到达生产井,损失主要有站内用汽、阀门渗漏、冬季管线防冻采取的放空措施。站内用汽主要是用于管线伴热、油罐区加热、厂房采暖、加热器消耗等。注汽管线很长,难免有阀门渗漏,生产井井口漏气等。
  降低锅炉排烟热损失。采用科学吹灰技术,提高注汽锅炉对流段翅片管吸热效果,降低锅炉排烟热损失。目前应用吹灰技术很多,超声波、低频波、射流喷砂、高压水射流、压缩空气人工吹灰、脉冲吹灰等。采用符合现场实际的吹灰和控风技术,降低排烟温度,合理控制过剩空气系数,对于降低燃料能耗,有效提高锅炉热效率。
  三、开展油层分注措施
  目前稠油互层状油藏占大多数,进入蒸汽吞吐后期,由于渗透率的差异,表现出生产矛盾日益突出,常规注汽只能加剧生产矛盾,最终导致油井产量下降。解决的有效办法是通过分层注汽、分层配汽措施工艺来实现。目前主要有一级两段、两级三段等,对各个油层进行采用有效的封隔,根据潜力、厚度、渗透率大小选择合适的注汽量。减缓层间干扰,控制蒸汽注入量,提高纵向储层的动用程度。首先根据油井周期产量、地层参数、井况资料确实是否能够采取分注措施,并对注汽时机进行分析和优选,选择潜力大的生产井。其次根据油藏特点细分注汽单元,根据射孔级差、渗透率大小,确定注汽的有效单元和注入量的大小。确定出合理的单元配注及相关注汽参数。
  稠油分层注汽优化设计是稠油选注工艺的重要指标,必须从稠油原始地质资料人手,分析油层的非均质性、多轮注汽生产史、井况情况等结合先进的数值模拟技术,判断该井是否到注汽时机、应该注多少,采用什么注汽参数,分注位置在哪儿,以及采用什么配套注汽工艺。在注汽过程中充分考虑井下管柱受热带来的长度变化,封隔器下入位置也要考虑其影响因素,注汽管柱的重量大小、受热伸长的长度、活塞效应、井筒产液浮力大小。
  自动配汽是针对变化的油藏条件而设计的,其目的是能够动态调整上下注汽层注汽量的大小,目前蒸汽驱应用比较多。通过调整,能够缓解注汽带来的生产矛盾,达到理想的分注效果。主要适用于新老油层同时开采,射孔级差不同、层间压差大、纵向上渗透率差异明显、含水变化大。稠油分注热采工艺是提高稠油开采的重要手段,也是减少无效注汽、提高周期产量的重要方法。
  四、促进蒸汽执能优化的技术要点
  应用科学的吹灰、控风技术,从而减少排烟热损失,提高注汽锅炉整体运行效率。通过冬防保温或者采用新型保温材料改善注汽管线保温的效果,减少热损失,提高注入井底的热量。通过实施分注分采技术是提高热效果的最佳方法,也是提高油藏利用率的关键所在,减少层间矛盾的主要出路,同时可以减少蒸汽的注入量,节约成本的支出。进一步完善自动配汽、套变井的注汽配套研究以及设计手段。稠油注汽自动控制技术不受地产压力影响,按比例加热油层。热采锅炉安装、干度自动控制系统,能够实现干度自动控制和多参数计算和显示,从而保证蒸汽平稳,降低了能耗指标。影响蒸汽干度的因素很多,燃料的不同、压力、流量等因素造成热值不同,锅炉给水量、送风量的变化引起扰动。各种仪表测量和操作的有效性,以及各种参数准确度的分析等综合因素。
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