文東低滲透油田氣舉采油技術(shù)

各位專家領(lǐng)導(dǎo)大家好文東低滲透油田

氣舉采油工藝技術(shù)研究中原油田分公司技術(shù)交流會材料主講人李小奇目錄一、文東油田地質(zhì)特點(diǎn)二、氣舉采油技術(shù)研究

（一）增壓系統(tǒng)完善配套（二）優(yōu)化設(shè)計(jì)研究（三）井下工具研究（四）舉升方式研究（五）測試與診斷技術(shù)（六）系統(tǒng)管理技術(shù)

三、氣舉采油應(yīng)用效果分析四、下步發(fā)展方向一、文東油田地質(zhì)特點(diǎn)

比重0.8272地面粘度5.51厘泊凝固點(diǎn)31.37℃典型復(fù)雜斷塊油氣田

油層埋深：3200-3700m原始地層壓力35.7-59.5MPa飽和壓力11.6-35.1MPa地層溫度110-145℃原始油氣比達(dá)350m3/t以上地層水礦化度31-37*104PPm平均孔隙度16.6%平均滲透率19*10-3um22、高壓高飽和3、高油氣比4、高溫7、低滲

6、原油物性1、深層5、高礦化度

開發(fā)歷程1975年-----1985年地震勘探1980年建立開發(fā)試驗(yàn)區(qū)1987年投入開發(fā)，氣舉采油方式論證1989年初步完善區(qū)塊注采關(guān)系1990年見效，逐步投入氣舉采油開發(fā)1995年實(shí)施加密井網(wǎng)調(diào)整，油田產(chǎn)量穩(wěn)定1998年實(shí)施氣舉采油配套技術(shù)2001年進(jìn)行提高氣舉采油系統(tǒng)效率研究，氣舉技術(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。氣舉采油的優(yōu)點(diǎn)突破地質(zhì)條件對有桿泵、電潛泵限制（1）充分利用文東地區(qū)豐富天然氣能源；（2）不受油氣比和含水限制，可用于不同驅(qū)動類型、開發(fā)階段的各種油藏；（3）舉升深度和設(shè)計(jì)排量不受限制；（4）抗腐蝕，檢修和清蠟周期長；（5）油井類似自噴井，管理方便。壓縮機(jī)13臺配氣站25座年產(chǎn)液125*104t年產(chǎn)油33*104t累計(jì)產(chǎn)液1280*104t產(chǎn)油350*104t亞洲氣舉規(guī)模最大增壓機(jī)組易損件配套、優(yōu)化設(shè)計(jì)、投撈氣舉、排液采氣等配套技術(shù)研制ZB系列氣舉閥、氣舉封隔器等井下工具國內(nèi)領(lǐng)先水平，進(jìn)入國內(nèi)外技術(shù)市場工藝技術(shù)

現(xiàn)狀代表國內(nèi)氣舉工藝技術(shù)水平

為我國氣舉采油工藝發(fā)展作出貢獻(xiàn)二、氣舉工藝技術(shù)研究

（一）增壓系統(tǒng)完善配套

（二）優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

（三）井下工具研究

（四）舉升方式研究

（五）測試與診斷技術(shù)

（六）系統(tǒng)管理技術(shù)增壓系統(tǒng)完善配套庫伯天然氣壓縮機(jī)組

（一）氣舉壓縮機(jī)組的優(yōu)化管理壓縮機(jī)運(yùn)行參數(shù)優(yōu)選降發(fā)動機(jī)排氣溫度630℃為360℃左右提出一級余隙為4.2”一級進(jìn)壓定為0.22MPa工況調(diào)整方案提出吃中壓的工況，由四級壓縮變?yōu)槿墘嚎s。延長排氣閥壽命，減少因發(fā)動機(jī)排氣閥故障而影響增壓器運(yùn)轉(zhuǎn)不正常的事故發(fā)生。發(fā)動機(jī)負(fù)荷降為92.5%壓縮功率為1386HP發(fā)動機(jī)功率為1466HP，比四級壓縮降低300HP。壓縮機(jī)長期滿負(fù)荷工況參數(shù)不正確壓縮機(jī)組技術(shù)改造

（1）機(jī)組二級分離器排污改造

（2）機(jī)組預(yù)潤滑系統(tǒng)加油霧杯（3）啟動馬達(dá)改軟管線（4）脫水尾氣回收的改造（5）脫水閃蒸罐放空系統(tǒng)改造（6）中壓天然氣淺冷回收輕烴技術(shù)（7）啟動氣、儀表風(fēng)系統(tǒng)改造經(jīng)過以上努力，在供氣量逐年增加的情況下，壓縮機(jī)組的利用率和完好率逐步好轉(zhuǎn)，事故率下降?；厥蛰p烴67562t，取得較好經(jīng)濟(jì)效益。

（二）氣舉壓縮機(jī)組配件研制增壓機(jī)組設(shè)備老化，工作效率降低。配件價格昂貴、供貨周期長。研制壓縮機(jī)組配件

（1）蝸輪增壓器研制（2）啟動馬達(dá)改造（3）發(fā)動機(jī)缸套研制（4）其他易損件研制研制配件56種，2242件經(jīng)濟(jì)效益對比投入595.6萬元節(jié)約2978.26萬元機(jī)組利用率78.1%92.34%效果管柱優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)1、研制連續(xù)氣舉等壓設(shè)計(jì)法。原理：

套壓操作氣舉閥，只有在注氣壓力>關(guān)閉壓力時，氣舉閥才會打開。設(shè)計(jì)時，下級閥地面打開壓力

=

上一級閥地面關(guān)閉壓力。特點(diǎn)：a、節(jié)約氣量；b、降低流壓；c、提高油井產(chǎn)量（1）最佳設(shè)計(jì)點(diǎn)的選擇：用最佳經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)選法，確定合理注氣量下合理產(chǎn)量2、研制了《氣舉井參數(shù)優(yōu)選軟件》（2）應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用效果

2000-2001年，運(yùn)用該軟件累計(jì)設(shè)計(jì)氣舉管柱103井次，現(xiàn)場實(shí)施82井次，平均單井日增液6.5t/d，日增油1.3/dt，累計(jì)增液49360.4t，累計(jì)增油9823.5t,累計(jì)節(jié)氣1872萬m3。井下工具研究

（一）

研制ZBG系列氣舉閥

該閥吸收了國內(nèi)外同類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，并對波紋管、氣門芯、尾堵和閥座進(jìn)氣孔的結(jié)構(gòu)，以及單流閥和氣舉閥的閥頭和閥座材質(zhì)進(jìn)行了改進(jìn)。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場應(yīng)用對比，該類型氣舉閥的各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到了美國BK-1型氣舉閥的技術(shù)要求。ZBG-1型氣舉閥（二）油壓操作閥油壓操作氣舉閥結(jié)構(gòu)示意圖特點(diǎn)：1、受井筒流動壓力控制，能充分利用高壓氣能量2、可實(shí)現(xiàn)無地面控制的間歇?dú)馀e特點(diǎn)：氣通過分流孔進(jìn)入閥座，減少液流對閥座的沖擊。實(shí)施31井次，效果：（1）檢閥周期63d。（2）氣舉閥完好率從41%提高到63%。（三）ZBF氣舉閥舉升方式研究氣舉方式分類

文東油田氣舉方式選擇選擇原則：a、當(dāng)油井產(chǎn)量大于35t/d時選用連續(xù)氣舉，小于35t/d時選用間歇?dú)馀e。b、在下列情況下選用柱塞氣舉：Ⅰ、油井日產(chǎn)量小于30t/d而氣液比相對較高；Ⅱ、氣舉井耗氣量過多；Ⅲ、結(jié)鹽或結(jié)蠟嚴(yán)重；Ⅳ、氣體竄流和液體滑脫損失大。c、當(dāng)氣舉井正常生產(chǎn)后，再進(jìn)行“雙封隔器腔室氣舉”的試驗(yàn)工作。選擇結(jié)果：先采用連續(xù)氣舉，待地層能量下降后再采用間歇?dú)馀e和柱塞氣舉。圖10氣舉管柱類型氣舉管柱類型

文東油田由于地層水礦化度高，結(jié)鹽嚴(yán)重，因此不采用閉式管柱。選用開式和半閉式管柱。在選用半閉式管柱時，研制可正洗井封隔器，以利于開展清防鹽工作。半閉式氣舉工藝技術(shù)

半閉式氣舉管柱是通過在氣舉井油、套環(huán)空中座封一封隔器。注入氣通過氣舉閥舉升油管中液體，實(shí)現(xiàn)半閉式生產(chǎn)。它克服了開式氣舉中因井底流壓低，油套環(huán)空注入氣壓力對油層產(chǎn)生回壓而造成的生產(chǎn)壓差減小、產(chǎn)量降低的缺點(diǎn)；還可消除因地面供氣系統(tǒng)壓力波動、注氣量變化和間歇?dú)馀e造成的油套環(huán)空液面波動對氣舉閥的沖蝕傷害，延長氣舉閥使用壽命。研制的Y341-114氣舉封隔器由上接頭、內(nèi)、外中心管、膠筒等組成。1.上接頭2.碟簧片3.密封總成4.膠筒5.隔環(huán)6.肩部保護(hù)環(huán)7.密封環(huán)8.外中心管9.防座銷釘10.卡瓦座11.卡瓦12.銷套13.內(nèi)中心管14.連接管15.“O”型圈16.上活塞17.“O”型圈18.“O”型圈19.下活塞20.下接頭半閉式氣舉工藝技術(shù)適用于高溫、高壓、高鹽環(huán)境。

技術(shù)參數(shù)：

（1）允許下入深度>3000m；

（2）封隔器膠筒耐溫130℃；

（3）耐壓差30MPa；

（4）有效期24個月；

（5）正洗井開啟壓差5-10Mpa(可調(diào)整)；

（6）有效率（增產(chǎn)、節(jié)氣、延長檢閥周期）90%。投撈閥投撈式氣舉管柱鋼絲投撈工具串造斜工具：其作用是從偏心工作筒中投撈氣舉閥。投放工具：接連于造斜工具下端，用于投放氣舉閥。打撈工具：連接于造斜工具下端，用于打撈氣舉閥。圖16投撈作業(yè)井口裝置圖

投撈作業(yè)井口裝置投撈施工作業(yè)現(xiàn)場

應(yīng)用效果

應(yīng)用投撈氣舉管柱20井次，進(jìn)行現(xiàn)場投撈15井次，投撈氣舉閥21支，成功率達(dá)87.5％。兩大特點(diǎn)施工時間短，所需費(fèi)用低工況變好，增產(chǎn)效果明顯測試與診斷技術(shù)氣舉井工況分類標(biāo)準(zhǔn)二級閥漏氣，三級閥工作七級閥工作喇叭口竄氣一級閥以上油管漏

雙筆壓力診斷技術(shù)圖19雙筆記錄儀結(jié)構(gòu)示意圖研制了雙筆記錄儀，開發(fā)油套、壓雙筆測試診斷技術(shù)特點(diǎn)：能對氣舉井工作狀況連續(xù)測試，準(zhǔn)確判斷氣舉井工況。應(yīng)用情況：共測試290井次，根據(jù)測試資料對80井次氣舉井提出調(diào)整建議，其中地面調(diào)整60井次，氣舉井作業(yè)20井次。由于調(diào)整及時，避免作業(yè)20井次，節(jié)資50萬元。診斷為管漏，位置在1200m左右。檢閥在第128根油管中部發(fā)現(xiàn)腐蝕圓洞（直徑約8mm）。更換油管后，開井生產(chǎn)恢復(fù)正常，日產(chǎn)油量增加5.8t。系統(tǒng)管理技術(shù)二、氣舉采油技術(shù)研究系統(tǒng)工程管理技術(shù)氣舉工具檢測與調(diào)試完井與投產(chǎn)管理氣舉井生產(chǎn)管理氣舉井維護(hù)管理配氣站流程氣舉井井口裝置三、氣舉工藝應(yīng)用效果

經(jīng)過多年科技攻關(guān)，建成亞洲最大規(guī)模氣舉采油基地提高油田開發(fā)速度和采油效率，成為最理想機(jī)采方式多項(xiàng)技術(shù)填補(bǔ)國內(nèi)空白，節(jié)能降耗顯著

解決高溫、高壓高飽和、高油氣比、低滲等機(jī)采難題與其它機(jī)械采油方式相比，增液306萬t，增油72萬t

（一）文東油田開發(fā)難題得到較好解決

（二）氣舉工藝技術(shù)得到長足發(fā)展形成增壓機(jī)配套、優(yōu)化設(shè)計(jì)、氣舉采氣等配套技術(shù)研制ZB系列氣舉閥、工作筒、氣舉封隔器等井下工具擁有技術(shù)先進(jìn)的氣舉閥測試、生產(chǎn)模擬、投撈等裝置工藝配套解決有效益注氣難題，提高工藝技術(shù)水平國內(nèi)首次設(shè)計(jì)增壓、配氣系統(tǒng)，單油田規(guī)模為亞洲之最（三）部分技術(shù)達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平ZBG-1型氣舉閥技術(shù)性能達(dá)到國外同類產(chǎn)品技術(shù)水平管柱設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、測試診斷一體化，集中管理氣舉井清防鹽、蠟工藝及配套技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平增壓氣舉地面集氣、增壓、配氣系統(tǒng)水平亞洲領(lǐng)先

（四）制定系列氣舉標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)國內(nèi)空白SY/T5810-1995《連續(xù)氣舉采油設(shè)計(jì)及施工作業(yè)》SY/T6401-1999《氣舉設(shè)備技術(shù)規(guī)范》（APIRP11V1）SY/T6402-1999《氣舉閥性能試驗(yàn)推薦作法》（API11V2）SY/T6450-2000《氣舉閥的修理、測試和檢驗(yàn)推薦作法》SY/T《氣舉設(shè)備的操作、保養(yǎng)和故障檢查推薦作法》Q/ZY0075-1988《ZBG-1型氣舉閥檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》Q/ZY0732-1998《氣舉閥調(diào)試操作規(guī)程》Q/ZY0733-1998《氣舉井井下作業(yè)規(guī)程》Q/ZY0751-1998《連續(xù)氣舉采油井測試技術(shù)