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1、监督监理技术公司监督监理技术公司监督监理技术公司监督监理技术公司章桂庭章桂庭章桂庭章桂庭20072007年年年年0404月月月月 NB35-2稠油油田稠油油田出砂冷采工艺技术探讨出砂冷采工艺技术探讨稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司汇报内容汇报内容n稠油开采引言稠油开采引言n出砂冷采技术出砂冷采技术n国内外发展现状国内外发展现状nNB35-2NB35-2原油物性原油物性nNB35-2NB35-2冷采方案冷采方案n结论与建议结论与建议稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司稠油油藏稠油油藏普遍出砂普遍出砂防砂工艺防砂工艺出砂开采出砂开采影影响响产产量量增增加
2、加投投资资产产量量翻翻倍倍降降低低成成本本堵堵导导防排防排结合结合稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司 出砂管理增产示意图地层强度2#砂岩1#砂岩Q3产量Q2Q1产量增加大量出砂间断出砂不出砂稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司二、稠油出砂冷采技术二、稠油出砂冷采技术采油机理采油机理1、油层大量出砂，形成“蚯蚓洞”网络，极大地提高了稠油流动能力 孔隙度可从30%50%以上，渗透率可从12m2100m2以上，从而极大地提高稠油的流动能力。2、稠油以泡沫油形成产出，减少了流动阻力 地层压力，原油中溶解气膨胀，形成泡沫油。由于稠油粘度高，胶质含量多，形成的油膜
3、强度大，泡沫油不易破裂。原油流动阻力。3、溶解气膨胀，提供了驱动能量 油层压力，不仅微气泡急剧膨胀形成泡沫油，而且油层中的原油、水以及岩石骨架也会发生弹性膨胀。这些因素联合作用，为原油的流动提供了驱动能量。 4、远距离的边、底水存在，提供了补充能量稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司四、稠油出砂冷采技术四、稠油出砂冷采技术开采特征开采特征1、初期含砂率高，单井产砂量多2、单井产量增长幅度大，但采收率较低3、产出液呈泡沫状流动，井底流压低 加拿大火烧湖地区油井在出砂冷采过程中，井底流压下降快，随着压力下降，泡沫油逐渐形成，当压力降低50%时，井筒原油密度由原始的1.00.56
4、g/cm3；古城油田古4906井原始原油密度为0.95g/cm3，采出地面时泡沫油密度为0.58g/cm3。4、一旦蚯蚓洞发生外来水侵入，开采效果明显变差稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司四、稠油出砂冷采技术四、稠油出砂冷采技术适用条件适用条件 油藏必须是胶结疏松的砂岩油藏； 具有较高的油层孔隙度、渗透率和含油饱和度； 油层埋藏深度最好在300800m之间； 脱气原油粘度宜在200040000mPas之间； 地层原油中含有一定量的溶解气(以10m3/m3左右为宜)； 油层泥质含量较低； 距边水、底水层较远。稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司四、稠油出
5、砂冷采技术四、稠油出砂冷采技术技术关键技术关键1、采用大孔径、深穿透、高密度射孔技术，为油井出砂创造机会 射孔密度一般为2540孔/m，最高60孔/m (正反两次布弹射孔，每次30孔/m)，孔径1225mm。出砂冷采一旦出砂量减少，产油量降低时，可采用井下振动、放大压差办法，激励油层出砂采油。2、采用大直径抽油杆和油管，满足最大扭矩下的强度要求 国外一般采用1”抽油杆和31/2”J55油管，甚至使用41/2”套管代替油管。国内有用27/8”油管和7/8”抽油杆。3、配置携砂能力极强，排量较高的井下泵 国外稠油出砂冷采井几乎全部采用螺杆泵，泵排量一般在40m3/d以上，其携砂能力强，即使在产出液
6、含砂率高达40%60%、原油粘度高达160000mPa.s的情况下仍表现出较好的适应性。4、井口采用大罐加热沉降除砂装置稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司三、国内外发展现状三、国内外发展现状 目前，稠油出砂冷采技术已由摸索试验阶段转入工业性推广、应用阶段。 据统计，委内瑞拉在奥里诺科地区，以水平井为主进行超稠油出砂冷采，单井日产油80400m3，开采成本1.6美元/桶。 1996年，加拿大共有稠油出砂冷采井6000多口，总产油量约占加拿大全国产油量的1/4。稠油出砂冷采原油操作费用约为6美元/桶。 Husky石油公司1998年稠油出砂冷采产量占60%以上。稠油冷采技术稠油
7、冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司四、四、NB35-2原油物性原油物性1.原油胶质和沥青含量高，呈现出高粘高密度，但属于普通稠油普通稠油；2.原油密度越大，其粘度越高，两者之间有密切关系；3.原油含腊量低，凝固点也低；稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司四、四、NB35-2原油物性原油物性（1）平均原油密度 南区：0.9694 API：14.47 北区：0.9526 API：17.04（2）含硫量 南区：0.362 北区：0.3（3）含蜡量 南区：4 北区：4.89（4）胶质含量 南区：13.47 北区：12.59（7井）（5）原油地下粘度 南区：Nml_0:741m
8、Pas Nml_1:413mPas 北区：Nml_0:284.1mPas Nml_1:201.1mPas（6）气油比 南区：6m3/m3 北区：1517m3/m3（7）天然气比重 南区：0.5799 北区：0.5712（8）地层水矿化度 南区：7286ppm 北区：借用南区数值（9）地层温度和压力 南区：零油组：52.1，9.43MPa；I油组：56.1，10.18MPa 北区：零油组：53.9，9.96MPa；I油组：56.5，10.48MPa 稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术
9、公司监督监理技术公司五、五、NB35-2NB35-2出砂冷采出砂冷采总体方案总体方案1、大修打捞出原井防砂管柱2、完井及投产q套管直接完井q优质筛管完井q砾石充填完井q潜 油 电 泵q潜油螺杆泵q杆式螺杆泵+3、地面除砂处理、泵输进采油流程。得出最佳的完井及得出最佳的完井及生产方式，其中涉生产方式，其中涉及多项研究内容。及多项研究内容。稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司五、五、NB35-2NB35-2出砂冷采出砂冷采研究内容研究内容1.选井：电泵合采，完井方式、产层储性2.确定临界出砂压差3.防砂精度/筛缝优选研究4.螺杆泵选型(驱动方式、排量、扬程等)5.螺杆泵与井下管
10、柱配套6.后期化学人工井壁防砂稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司1.螺杆泵井口驱动设备配套及抽油杆规格2.地面脱砂设备水力漩流器/分级沉砂罐等五、五、NB35-2NB35-2出砂冷采出砂冷采配套设备配套设备原原油油加加热热撬撬原原油油回回输输泵泵地地面面除除砂砂撬撬采采油油流流程程地地面面井井口口稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司五、五、NB35-2NB35-2出砂冷采出砂冷采生产流程生产流程4-1/2高速螺杆泵高速螺杆泵变扣变扣4-1/2LTC油管油管EU扭矩锚扭矩锚1.9小油管小油管4-1/2EU带孔管带孔管变扣变扣4-1/2EU B1.9NU
11、P计量计量海管海管地面加热器多级沉砂罐水力漩流器离心泵稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司六、结论与建议六、结论与建议1.稠油出砂冷采技术在国外已获得成功应用；NB352满足适用条件，建议尝试出砂冷采。2.通常采用高速螺杆泵冷采，现场就具体井下管柱配套及地面脱砂处理设备还需要持续改进。3.根据出砂量及产液量情况监测，修正生产压差，优化出砂管理，获得最少出砂量下最大产油量。稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司采出速度(bbl/d)泵下部连通泵上部连通功率(hp)变速驱动(KVA)8001600泵净吸入
12、压头 (16级)低速电潜泵:58级,60Hz, 4100bbl/d,最大泵效19026016002500中速电潜泵:65级,60Hz, 6100bbl/d,最大泵效2503252500高速电潜泵:89级,60Hz, 8200bbl/d,最大泵效300390稠油冷采技术稠油冷采技术监督监理技术公司监督监理技术公司排量范围bbl/d5030030060060010001000泵超低速螺杆泵 24级, 2.4bbl/d/min1最大压头2400psi低速螺杆泵 20级, 4.2bbl/d/min1最大压头2000psi中速螺杆泵 22级, 5bbl/d/min1最大压头2200psi高速螺杆泵 30级, 6.2bbl/d/min1最大压头2250psi弹性材料高腈物变速驱动(hp)406075120功率(hp)406075120驱动头B1505 单马达B1505 双马达抛光抽油杆11/2”常规11/2”加厚抽油杆柱1”常规11/4”小井眼抽油杆油管41/2”51/2”
