空心杆电加热用于稠油开采.pdf

6 2 油气 田地 面工程第 2 2卷第 1 0期 2 0 0 3 ． 1 0 空心杆 电加热用于稠油开采 王 晖 史宝光 许浩伟 吴桂莲 位 志 斌 胜利油田孤岛采油厂 孤岛油田自 1 9 9 4年引进应用空心杆电加热技术开采零 散稠油和高凝油井，并进行了加热功率、加热深度、抽油 井工作制度的优化选择 ，使该工艺在孤岛油田零散稠油和 高凝油井的开采中发挥了重要作用，取得 了较好的应用 效果。 1 ．合理选井 空心杆电加热技术由于一次投入较高，日常生产电能 消耗较大 ，因此从经济效益出发合理应用是该工艺成功应 用的关键。电加热井生产周期按2 0 0 d计 ，加热时率按7 0 ％ 计，原油价 格为 5 8 4 T r _／ t ，原 油成本为 3 5 5元，电费为 0 ． 4 5 T r _／ k w h 。则每 k W h电能采出原油的经济极限如 图 1 。 加热功率 k W 图 1 经济性评价 t ／ k W h 图 1 表明 ，在采用电加热技术的油井供液能力要充足， 并要根据油井产能选择加热功率，才能实现合理的投入产 出比。如在 8 0 k W电加热，生产周期为 2 0 0 d时 ，油井产能 不能低于5 ． 1 7 t ／ d 。 2 ．空心杆电加热技术井参数选择 1 加热功率选择。合理的选择空心杆电加热技术的 功率，既可以节能降耗，又可以延长电缆的使用寿命。要 正确选择油井加热功率需从井筒温度场出发进行计算。 2 加热深度。孤岛油田高凝油油层埋藏较深 油层 中深 2 2 0 0 m ，油层温度较高 9 0 ℃ ，但井筒热量损失较 大，因此开采中需进行沿程伴热，而选择合理加热深度就 成为关键。应用中将原油凝固点作为井筒油流的最低温度 ， 可通过下式确定油井的加热深度 L 一1 0 I O 0 ／ D 1 式中 为高凝油凝固点， ℃；D为地温梯度 ， ／ 1 0 0 m。 孤岛油田零散稠油井虽油层温度较高 一般在 6 5 “ I 2 左 右在地层条件下可以流动，但供液能力差异较大，而稠 油井采用的加热方式均为过泵加热，因此，应用中除应根 据公式 1 确定加热深度外，还应从油井流入动态出发 根据下式确定下泵深度 LH 一P c ／ y X 1 0 h 2 式中￡ 下泵深度，m； 日 _油层中部深度，m； P c 预定套压，M P a ； 混合液密度 ，g ／ c m ； 沉没度 ，m。 由式 1 和式 2 可确定出高凝油和稠油井合理的 泵深加热深度。 3 工作制度。在确定了油井、加热功率、加热深度 以后，通过改变生产参数，录取相应的资料确定合理的工 作制度。抽油机井参数优化是确定油井工作制度的最佳方 法，但该方法需进行井筒油温分布计算，较为复杂，现场 不易操作。针对这种情况应用了调速电机现场录取资料， 根据油井产液量、产油量、井口温度、抽油机负荷选择油 井合理的抽汲参数的办法。 4 集输工艺 。稠油和高凝油对温度敏感性较强 ，正 确选择集输工艺是油井正常生产的保障。流体温度随井口 油温的降低而降低，随输油管线的长度增加而降低。井口 温度在 4 5 ℃以下时，需地面掺热水降粘输送。根据孤岛油 田零散稠油和高凝油井输油管线较长和加热功率选择相对 较低的实际情况 ，选择地面掺水降粘输送。 3 ．空心杆电加热在孤岛油田的应用 孤岛油田从 1 9 9 4年引进应用空心杆电加热技术开采局 部稠油和高凝油。首先在 N 85 0 8井进行了工艺试验，该 井为长期停 产井，原油 粘度 5 6 2 8 mP as ，原油 密度为 o ． 9 8 5 0 g ／ e m ，1 9 9 4年 5月采用空心杆电加热技术 9 0 0 m， 下 7泵泵上加热 ，初期日产油 1 5 ． 6 t ，井 口温度 4 5 ℃， 加热功率 4 0 k W，取得了较好的应用效果。 经过几年的努力，该工艺日趋成熟，在应用过程中，根 据油井的开采状况、地质特点、原油物性情况， 采取了各项参 数的优化设计，保证了空f 电加热技术的成功应用。 1 改善了高凝油井的开采效果。孤岛油田高凝、高 含蜡油井分布于孤南、孤北 3 0 、垦利 ，原油凝固点在 3 0 ℃ 以上，抽油机开采中常出现结蜡影响油井产量，严重的可 造成蜡卡抽油杆，影响了油井的正常生产，以往采用定期 热洗和加清防蜡剂解决含蜡造成的油井生产不正常的问题 ， 效果不明显，采用空心杆电加热技术进行井筒加热后，明 显改善了抽油机采油效果。目前已累计实施 1 2口井，成功 率 1 0 0 ％，正常生产井有 9口井，其余 3口井转常规开采。 日产液 1 4 4 ． 5 t ，日产 油 1 1 1 ． 8 t ，含水 2 2 ． 5 ％，累 计产油 7 0 8 7 7 t 。 ， 如孤北3 0 1 井，原油凝固点为 3 9 ℃，采用常规加清 防蜡剂生产 ，日产液 2 0 t ，日产油 2 0 t ，生产周期 1 2 8 d ，而 且常由于蜡卡抽油杆造成杆柱报废 1 9 9 5年采用空心杆电 加热技术工艺，电缆下深 8 0 0 m，加热功率 3 0 k W，开井后 日产液 5 0 t ，不含水，正常生产4 3 0 d ，累计增油 1 0 7 5 5 t 。 2 解决了稠油井井筒降粘问题。经过多年对稠油开 采的探索，认为空心杆电加热技术是开采零散稠油井较为 可靠的方法，但要从经济效益出发，选择合适的油井，孤 岛油田自 1 9 9 4年以来 ，共应用该工艺开采局部稠油井 1 1 口，成功7口，其余均因油井供液不好而不成功。平均日 产液 1 9 9 ． 5 t ，平均日产油 6 1 ． 3 t ，含水 6 3 ． 2 ％，平均生产周 期 2 4 2天，累计生产原油 1 3 9 3 7 t 。 如2 8 6 0 5井原油粘度 4 5 9 9 m P a s ，原为长期停产 井 ，1 9 9 8年 1 0月下空心杆电加热技术生产，初期日产液 3 0 ． 5 t ，日产油 1 8 ． 6 t ，目前仍正常生产，已累计生产 4 0 2 d ， 产油 4 9 5 0 t 。 栏 目主持樊韶华 一 1 鞋 蠛 维普资讯