表1原油粘溫測試數(shù)值表表2原油物性分析目前,稠油開采主要使用螺桿泵、越泵電加熱桿、電加熱桿和泵上摻水四種主導(dǎo)工藝。螺桿泵的使用范圍在3000mPa.S以內(nèi);越泵電加熱桿和電加熱桿的使用范圍在8000mPa.S以內(nèi);泵上摻水的適用范圍在6000mPa.S以內(nèi)。
螺桿泵的使用范圍太低,只限于低粘度稠油開采使用。越泵電加熱桿和電加熱桿的耗電量太大(日耗電1500多KWH)。因此使用較少,泵上摻水使用較多,它能較好的適應(yīng)中高粘度的油井。而且還節(jié)電節(jié)能。缺點是使用被動摻水方式。受水源和摻水壓力的影響較大,一旦摻水壓力變低,水溫下降,刮風(fēng)下雨停電。就常常出現(xiàn)稠油堵塞輸油管線和稠油反排進(jìn)入套管,造成稠油井停產(chǎn)。
為了克服稠油開采難度大、產(chǎn)量低、費用高、周期短等問題,研制開發(fā)了種混水抽稠油泵,該泵兩級結(jié)構(gòu),使用該泵也可進(jìn)行泵內(nèi)摻水混采,使用水源可以是井口分離的產(chǎn)出水,也可以是地下的含水層,還可以使用地面輸送的高壓或低壓水:使用該泵還可以根據(jù)稠油粘度調(diào)節(jié)泵徑級別,控制摻水用量,使油水在泵內(nèi)高壓混合達(dá)到最佳的混合粘度,然后將混合液一同排到地面,使用該泵最高可采10000mPa.S粘度的稠油。
1稠油的物性特點1.1原油粘溫測試數(shù)值勝利油田東辛采油廠的稠油塊主要分布在四礦營十段塊。通過對Y86C5B與Y85-6兩口井原油樣品的粘度測試,發(fā)現(xiàn)Y86C5B井50C時的原油粘度是12520mPa.S,70C時的原油粘度是3240mPa.s;Y85-6井50C時的原油粘度是19451mPa.s,70C的原油粘度是5632mPa.s.說明兩區(qū)塊原油的拐點溫度在70~80C之間(見下表1)。1.2原油物性分析通過做原油物性分析,發(fā)現(xiàn)油包水型乳狀液的原油粘度高,一般在15000~50000mPa.s之間,屬特、超稠油,密度大、凝固點高、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量高。通常瀝青質(zhì)成分占7~16%左右,膠質(zhì)成分占45%~55%左右,瀝青質(zhì)和膠質(zhì)成分占原油總組分的50飛5左右(見表2)。由于膠質(zhì)、瀝青質(zhì)在原油中是天然的油包水型的乳化劑,他們在油水界面上能形成較牢固的乳化膜。
為了取得最佳的摻水?dāng)?shù)值,選用50C的溫度。
3.2工作原理針對電加熱和電熱管耗電量大,井筒化學(xué)降粘無配套的管網(wǎng)體系等現(xiàn)狀,引進(jìn)使用混水節(jié)能抽稠油泵。使用該泵也可以實現(xiàn)泵內(nèi)摻水乳化,將油包水的連續(xù)流體改變成水包油的分散流體,從而使流體轉(zhuǎn)相使粘度降低,從而達(dá)到開采和舉升稠油的目的。
混水節(jié)能抽稠油泵裝置是一種套疊式串聯(lián)泵抽裝置,該泵能同時抽吸地層流入井筒的稠油和摻水管道摻入的水流體,并在泵內(nèi)高壓混合,增加剪切力,同時通過調(diào)節(jié)泵的參數(shù)改變摻水量,將油包水相轉(zhuǎn)變成水包油相,將連續(xù)的0/稠油乳化流體轉(zhuǎn)化成分散的W/O水包油流體,從而降低油水混合液的粘度從而達(dá)到舉升條件,然后再經(jīng)該泵抽吸舉升到地面。
混水抽稠泵是一種套疊式串聯(lián)泵,大泵在上,小泵在下,共同使用一套柱塞總成,下泵抽吸被分隔的下部稠油。上泵抽吸被分隔的需要摻入套管的水,并在泵內(nèi)形成高壓混合低粘度的油水混合液,再經(jīng)該泵混合液一同抽排到地面。
混水抽稠泵在抽油的過程中,環(huán)套內(nèi)水從抽油泵摻水孔處進(jìn)入抽油泵內(nèi),通過混水閥均勻的與產(chǎn)出液混合。降低原油的粘度,改善原油的流動性。
3.3功能特點該工藝與其他稠油開采工藝相比,施工工藝簡單,容易掌握,而且投入費用相對較低。
?、剖褂梅秶鷱V,能解決10000mPa.S以內(nèi)稠油的提升問題,與使用越泵電加熱泵、電加熱桿相比,在同樣產(chǎn)液情況下節(jié)電1000多度。
?、菗饺氲乃黧w對柱塞做功,可降低抽油機(jī)的載荷,能降低抽油機(jī)電機(jī)的耗電量。
該泵有泄油器環(huán)保功能,當(dāng)柱塞提出泵筒可自行泄油該泵有兩套相對獨立的抽吸系統(tǒng),采用泵內(nèi)摻水混排工藝,比使用電加熱流動阻力降低幅度大,泵凡爾漏失量小、產(chǎn)稠油量高。
該泵能隨時停井保養(yǎng)抽油機(jī),并且稠油不會反排到套管中,比泵上摻水優(yōu)越的多。
混水抽稠油泵能適應(yīng)高稠油混水開采,又可用于壓差大、千擾嚴(yán)重、可封隔的不同層段的油層進(jìn)行二級同時開采。
3.4使用條件(1)油井要求固井質(zhì)量合格,無套管變形和套管外竄漏現(xiàn)象;⑷油井含砂量矣2%,如含砂>2%須采用防砂措施;⑶具有摻水條件。
3.5注意事項(1)運送泵時要密封包扎,以防雜物進(jìn)入泵內(nèi)。
?、七\送泵時車上要設(shè)置46個支撐點,并水平排放,以防造成泵筒或活塞彎曲。
(3)下井油管與抽油桿要千凈無雜物。
?、韧昃凸芘c抽油桿要丈量準(zhǔn)確,核對無誤,并查驗絲扣完好。
?、窍峦昃凸芎统橛蜅U時,下放速度要均勻,下入速度每小時不得超過15根。
?。?)提防沖距大小按設(shè)計要求執(zhí)行,并做到精確無誤。
設(shè)計與研究公稱直徑(mm)969.85/957.15上部連接油管螺紋3 1/2TBG下部連接油管螺紋2 7/8TBG連接抽油桿螺紋CYG22最大外徑(mm)9107(7)在短距離人力搬運時,搬運人員最好不少于三人,并沿全長均勻分布,要輕拿輕放、防止掉落、震壞或碰撞。
3.6作業(yè)方式將下端連有固定閥的泵筒總成,通過上部油管直接聯(lián)接在油管柱下端,隨油管柱下到預(yù)定的泵掛深度處。
將柱塞總成隨抽油桿柱下入泵筒內(nèi),直至柱塞總成下端面與固定閥上端面接觸,然后上提柱塞,按照常規(guī)方法調(diào)整防沖距和沖程。3.7技術(shù)參數(shù)4混水抽稠油泵的應(yīng)用混水抽稠油泵現(xiàn)場試驗施工6口,交井5口,正在作業(yè)1口,效率達(dá)100%,實驗取得了良好的實驗效果。
Y11-4井2008年11月2日下混水節(jié)能抽稠油泵施工完開井。施工后平均日液22.3t,日油3.9t,平均單井日增油1.0t,累計產(chǎn)液1003.5m3,產(chǎn)油202.5t,平均單井比電加熱日節(jié)電1660Km.h(見表4)。
Y11-3井2008年11月17日下混水抽稠油泵施工完井。施工后平均每日液24.2t,日油4.7t,累計產(chǎn)液484.5m3.產(chǎn)油141t,平均單井比電加熱節(jié)電1020Kw.h. 5試驗結(jié)論(1)稠油開采摻水的影響比較大,使用射流采油工藝、電熱桿工藝、電熱管工藝都能較好的解決舉升問題,但是都存在投入大,投資費用高,施工復(fù)雜,后續(xù)服務(wù)時間長等情況。
表4混水抽稠油泵實驗效果統(tǒng)計表井號開井日期措施前(電熱桿措施后(節(jié)能菊日產(chǎn)液曰產(chǎn)油含水量抽油機(jī)日耗電量Kw.h電加熱功率電加熱日耗電生產(chǎn)天數(shù)日產(chǎn)液曰產(chǎn)油含水量抽油機(jī)日耗電電加熱日耗電累計產(chǎn)油日節(jié)電量新井采用混水節(jié)能抽稠油泵,投資較低,施工工序簡單,事故率低,不需要電加熱,具有較大的推廣價值。
螺桿泵的使用范圍太低,只限于低粘度稠油開采使用。越泵電加熱桿和電加熱桿的耗電量太大(日耗電1500多KWH)。因此使用較少,泵上摻水使用較多,它能較好的適應(yīng)中高粘度的油井。而且還節(jié)電節(jié)能。缺點是使用被動摻水方式。受水源和摻水壓力的影響較大,一旦摻水壓力變低,水溫下降,刮風(fēng)下雨停電。就常常出現(xiàn)稠油堵塞輸油管線和稠油反排進(jìn)入套管,造成稠油井停產(chǎn)。
為了克服稠油開采難度大、產(chǎn)量低、費用高、周期短等問題,研制開發(fā)了種混水抽稠油泵,該泵兩級結(jié)構(gòu),使用該泵也可進(jìn)行泵內(nèi)摻水混采,使用水源可以是井口分離的產(chǎn)出水,也可以是地下的含水層,還可以使用地面輸送的高壓或低壓水:使用該泵還可以根據(jù)稠油粘度調(diào)節(jié)泵徑級別,控制摻水用量,使油水在泵內(nèi)高壓混合達(dá)到最佳的混合粘度,然后將混合液一同排到地面,使用該泵最高可采10000mPa.S粘度的稠油。
1稠油的物性特點1.1原油粘溫測試數(shù)值勝利油田東辛采油廠的稠油塊主要分布在四礦營十段塊。通過對Y86C5B與Y85-6兩口井原油樣品的粘度測試,發(fā)現(xiàn)Y86C5B井50C時的原油粘度是12520mPa.S,70C時的原油粘度是3240mPa.s;Y85-6井50C時的原油粘度是19451mPa.s,70C的原油粘度是5632mPa.s.說明兩區(qū)塊原油的拐點溫度在70~80C之間(見下表1)。1.2原油物性分析通過做原油物性分析,發(fā)現(xiàn)油包水型乳狀液的原油粘度高,一般在15000~50000mPa.s之間,屬特、超稠油,密度大、凝固點高、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量高。通常瀝青質(zhì)成分占7~16%左右,膠質(zhì)成分占45%~55%左右,瀝青質(zhì)和膠質(zhì)成分占原油總組分的50飛5左右(見表2)。由于膠質(zhì)、瀝青質(zhì)在原油中是天然的油包水型的乳化劑,他們在油水界面上能形成較牢固的乳化膜。
為了取得最佳的摻水?dāng)?shù)值,選用50C的溫度。
3.2工作原理針對電加熱和電熱管耗電量大,井筒化學(xué)降粘無配套的管網(wǎng)體系等現(xiàn)狀,引進(jìn)使用混水節(jié)能抽稠油泵。使用該泵也可以實現(xiàn)泵內(nèi)摻水乳化,將油包水的連續(xù)流體改變成水包油的分散流體,從而使流體轉(zhuǎn)相使粘度降低,從而達(dá)到開采和舉升稠油的目的。
混水節(jié)能抽稠油泵裝置是一種套疊式串聯(lián)泵抽裝置,該泵能同時抽吸地層流入井筒的稠油和摻水管道摻入的水流體,并在泵內(nèi)高壓混合,增加剪切力,同時通過調(diào)節(jié)泵的參數(shù)改變摻水量,將油包水相轉(zhuǎn)變成水包油相,將連續(xù)的0/稠油乳化流體轉(zhuǎn)化成分散的W/O水包油流體,從而降低油水混合液的粘度從而達(dá)到舉升條件,然后再經(jīng)該泵抽吸舉升到地面。
混水抽稠泵是一種套疊式串聯(lián)泵,大泵在上,小泵在下,共同使用一套柱塞總成,下泵抽吸被分隔的下部稠油。上泵抽吸被分隔的需要摻入套管的水,并在泵內(nèi)形成高壓混合低粘度的油水混合液,再經(jīng)該泵混合液一同抽排到地面。
混水抽稠泵在抽油的過程中,環(huán)套內(nèi)水從抽油泵摻水孔處進(jìn)入抽油泵內(nèi),通過混水閥均勻的與產(chǎn)出液混合。降低原油的粘度,改善原油的流動性。
3.3功能特點該工藝與其他稠油開采工藝相比,施工工藝簡單,容易掌握,而且投入費用相對較低。
?、剖褂梅秶鷱V,能解決10000mPa.S以內(nèi)稠油的提升問題,與使用越泵電加熱泵、電加熱桿相比,在同樣產(chǎn)液情況下節(jié)電1000多度。
?、菗饺氲乃黧w對柱塞做功,可降低抽油機(jī)的載荷,能降低抽油機(jī)電機(jī)的耗電量。
該泵有泄油器環(huán)保功能,當(dāng)柱塞提出泵筒可自行泄油該泵有兩套相對獨立的抽吸系統(tǒng),采用泵內(nèi)摻水混排工藝,比使用電加熱流動阻力降低幅度大,泵凡爾漏失量小、產(chǎn)稠油量高。
該泵能隨時停井保養(yǎng)抽油機(jī),并且稠油不會反排到套管中,比泵上摻水優(yōu)越的多。
混水抽稠油泵能適應(yīng)高稠油混水開采,又可用于壓差大、千擾嚴(yán)重、可封隔的不同層段的油層進(jìn)行二級同時開采。
3.4使用條件(1)油井要求固井質(zhì)量合格,無套管變形和套管外竄漏現(xiàn)象;⑷油井含砂量矣2%,如含砂>2%須采用防砂措施;⑶具有摻水條件。
3.5注意事項(1)運送泵時要密封包扎,以防雜物進(jìn)入泵內(nèi)。
?、七\送泵時車上要設(shè)置46個支撐點,并水平排放,以防造成泵筒或活塞彎曲。
(3)下井油管與抽油桿要千凈無雜物。
?、韧昃凸芘c抽油桿要丈量準(zhǔn)確,核對無誤,并查驗絲扣完好。
?、窍峦昃凸芎统橛蜅U時,下放速度要均勻,下入速度每小時不得超過15根。
?。?)提防沖距大小按設(shè)計要求執(zhí)行,并做到精確無誤。
設(shè)計與研究公稱直徑(mm)969.85/957.15上部連接油管螺紋3 1/2TBG下部連接油管螺紋2 7/8TBG連接抽油桿螺紋CYG22最大外徑(mm)9107(7)在短距離人力搬運時,搬運人員最好不少于三人,并沿全長均勻分布,要輕拿輕放、防止掉落、震壞或碰撞。
3.6作業(yè)方式將下端連有固定閥的泵筒總成,通過上部油管直接聯(lián)接在油管柱下端,隨油管柱下到預(yù)定的泵掛深度處。
將柱塞總成隨抽油桿柱下入泵筒內(nèi),直至柱塞總成下端面與固定閥上端面接觸,然后上提柱塞,按照常規(guī)方法調(diào)整防沖距和沖程。3.7技術(shù)參數(shù)4混水抽稠油泵的應(yīng)用混水抽稠油泵現(xiàn)場試驗施工6口,交井5口,正在作業(yè)1口,效率達(dá)100%,實驗取得了良好的實驗效果。
Y11-4井2008年11月2日下混水節(jié)能抽稠油泵施工完開井。施工后平均日液22.3t,日油3.9t,平均單井日增油1.0t,累計產(chǎn)液1003.5m3,產(chǎn)油202.5t,平均單井比電加熱日節(jié)電1660Km.h(見表4)。
Y11-3井2008年11月17日下混水抽稠油泵施工完井。施工后平均每日液24.2t,日油4.7t,累計產(chǎn)液484.5m3.產(chǎn)油141t,平均單井比電加熱節(jié)電1020Kw.h. 5試驗結(jié)論(1)稠油開采摻水的影響比較大,使用射流采油工藝、電熱桿工藝、電熱管工藝都能較好的解決舉升問題,但是都存在投入大,投資費用高,施工復(fù)雜,后續(xù)服務(wù)時間長等情況。
表4混水抽稠油泵實驗效果統(tǒng)計表井號開井日期措施前(電熱桿措施后(節(jié)能菊日產(chǎn)液曰產(chǎn)油含水量抽油機(jī)日耗電量Kw.h電加熱功率電加熱日耗電生產(chǎn)天數(shù)日產(chǎn)液曰產(chǎn)油含水量抽油機(jī)日耗電電加熱日耗電累計產(chǎn)油日節(jié)電量新井采用混水節(jié)能抽稠油泵,投資較低,施工工序簡單,事故率低,不需要電加熱,具有較大的推廣價值。