【正文】 .......................... 12 布井方式 ..................................................................................................... 12 生產(chǎn)方式 ..................................................................................................... 14 火燒油層新技術 ................................................................................................... 16 直井 水平井組合 ....................................................................................... 16 水平井 水平井組合 ................................................................................... 18 3 提高火燒油層開發(fā)效率的完井技術 ............................................................................. 23 完井技術的優(yōu)選 ................................................................................................... 23 注入井完井技術優(yōu)選 ................................................................................. 23 生產(chǎn)井完井技術優(yōu)選 ................................................................................. 27 完井新需求 ........................................................................................................... 30 注入井和生產(chǎn)井的轉換 ............................................................................. 30 油田井網(wǎng)的綜合利用 ................................................................................. 32 水平井火燒油層技術的發(fā)展前景 ............................................................. 36 4 軟件編制 — 點火時間的確定 ......................................................................................... 38 西南石油大學本科畢業(yè)設計 （論文） ii 軟件程序界面 ....................................................................................................... 39 實例計算 ............................................................................................................... 40 5 結論與建議 ..................................................................................................................... 42 結論 ....................................................................................................................... 42 建議 ....................................................................................................................... 42 致 謝 ............................................................................................................................... 43 參考文獻 ............................................................................................................................. 44 提高熱采水平井火驅開發(fā)效率的完井技術研究 1 1 緒論 引言 稠油在世界油氣資源中占有較大的比 例。 稠油粘度雖高 ， 但對溫度極為 敏感 ， 每增加 10℃ ，粘度即下降約一半。 該技術能夠把火燒油層技術中的高能量效率與水平井具有的高速采油能力和重力泄油過程具有的高采收率特性結合起來 ，并且能夠消除和減緩平面直井間火驅中存在的燃燒見效慢、 難于維持燃燒 、 氧氣突破過早 、嚴重出砂 、 井筒中采油泵氣鎖 、 腐蝕和結垢等生產(chǎn)問題 。無論是注入井還是生產(chǎn)井，水平井相對直井而言擁有很多優(yōu)勢，更容易提高火驅開發(fā)效率，因而本課題圍繞提高 水平井火驅開發(fā)效率的完井技術 展開。 據(jù)資料統(tǒng)計 ， 1998年全世界共有 29 個火驅項目 ， 火 驅開發(fā)日產(chǎn)原油 4800t， 單井日產(chǎn)油 。 （ 3） 根據(jù) 火燒油層 技術的發(fā)展 趨勢提出 完井新需求 。 如 表 所示，火燒油層技術采油 降粘作用 明顯 。 （ 3） 火燒油層比注蒸汽有著更為廣泛的油藏適用條件 。 正是 因為火燒油層 有眾多的驅油機理聯(lián)合作用 ， 可以比現(xiàn)在的任何一種采油方法獲得更高的采收率 。研究火燒油層技術的影響 因素，可以找出存在的問題，確定完井需求，為火燒油層完井技術的研究 指明方向。 對于化學點火 可以分為液體燃料加熱和氣體燃料加熱兩種 ， 其操作相對簡單在現(xiàn)場也得到了比較廣泛的應用 。 實施完井時應充分考慮到各種點火工具使用時的影響，為點火的順利實施創(chuàng)造便利的條件。對于注入井而言 注氣就沒法再繼續(xù)進行 ， 對于生產(chǎn)井而言會嚴重影響原油的生產(chǎn)。這些空氣和添加劑在高溫環(huán)境和有水的環(huán)境下（地層水、殘余水、水 蒸汽和濕法燃燒注入的水）擁有很強的氧化性，其后果使井下套管 、 油管 、 生產(chǎn)泵及地面閥門 、 管件等局部產(chǎn)生不同程度的腐蝕坑 、腐蝕麻點 、 甚至會產(chǎn)生腐蝕穿孔 ， 造成管材強度降低 甚至報廢。只要是稠油的開采，不管采用什么開采方法，油層出砂幾乎都是必然會發(fā)生的問題。 圖 直井 直井組合剖面示意圖 直井 水平井組合與直井 直井組合類似，只不過用水平井代替了直井生產(chǎn)井，注入井仍然為直井。和直井 水平井組合一樣，受技術和井網(wǎng)組合的限制，在實際生產(chǎn)中少有使用。 隨著生產(chǎn)的繼續(xù)進行，燃燒前緣逐漸遠離注入井，與生產(chǎn)井的距離減小，火燒油層 產(chǎn)生的混合驅動能夠傳到生產(chǎn)井，驅替效果逐漸由小變大 。不僅如此，反應的殘余氧化性氣體也會隨原油產(chǎn)出，而且越來越多，氧化腐蝕也會越來越明顯。 而 對于生產(chǎn)井， 在一個生產(chǎn)周期內(nèi)，初期到末期的生產(chǎn)方式變化非常大，從初期的常規(guī)式生產(chǎn)到末期的一系列生產(chǎn)問題，這個過程需要一系列設備和 開采方法交替使用，這就給生產(chǎn)井的完井帶來了相當大的壓力。 THAI技術的提出 ， 突破了火驅技術應用的地層原油黏度上限 ， 大大拓展了火驅技術應用的油藏范圍 ， 使火驅開發(fā)特 、 超稠油成為可能 。 THAI 技術與常規(guī)火燒驅油技術 相 比較 ， THAI 技術 實施 過程中 ， 高溫區(qū)與燃燒前緣垂直。 換句話說 ， 既要保證注入空氣中的氮 氣 、 燃燒生成的二氧化碳從水平井排泄出去 （ 否則就會就地成為滅火劑 ） ， 又要保證注入空氣中的氧氣不從水平井排泄出去 。 圖 利用重力泄油原理的水平井 水平井組合 如 圖 所示 ，水平注入井與水平生產(chǎn)井成 90176。油層 在一點被 點燃后，燃燒前緣沿井眼方向的傳播速度比垂直方向的傳播速度快。最終 b 層傳播速度西南石油大學本科畢業(yè)設計 （論文） 22 越變越慢， a、 c 兩層傳播速度越變越快，直至到達一個相同的速度，共同向前推進。 注入 井 完井技術 優(yōu)選 對于注入井而言 ，主要 面對高溫、氧化腐蝕、點火方法、注氣、出砂等問題。 （ 2） 套管 經(jīng)過 大量的試驗研究證明 ， 較普通套管而言 ， Cr 含量 為 3%的套管 [9]產(chǎn)品具有良好的抗 CO H2S 和 Cl腐蝕性能 ， 是一種價格適中的 “ 經(jīng)濟型 ” 非 API 系列油套管產(chǎn)品 。 在防沙問題上，使用襯管比較普遍，但考慮到高溫腐蝕環(huán)境，使用 礫石填充 完井 以 避免注空氣停止時出砂 的效果會更好 。 ② 可動油流到水平段后 ， 不與注入空氣中的氧氣發(fā)生接觸。 A7 無篩管 A9 51/2in. 孔槽篩管 A17 無篩管 A24 51/2in. 孔槽篩管 射孔完井 A7 通過全部間隔或者 3或 4個短間隔 A8 全部產(chǎn)層 21/ A9 除有效厚度上部 20 英尺外，所有其他均射孔 A10 每英尺 2 個孔 A19 砂巖層沒英尺 4 個孔 鋼材種類 A2 316SS 篩管和油管 A4 316SS 油管 A7 距套管底部 30 英尺為 304SS；所有 SS 裸露在砂巖層輔助完井后無SS 水泥 A5 G 級硅粉水泥 A8 H 級水泥含有 4%的凝膠 A10 100 袋含 49%硅粉的 50/50 Pozmix H 級水泥后為 40 袋含 40%硅粉的Lumite 水泥 A19 2:1 比例的 poxmix 和含 8%%R5 的耐熱水泥 礫石填充 A2 6╳ 9 礫石，填充與 A5 6╳ 9 礫石，填充與 A9 2040 篩眼 A19 無礫石，使用 12 篩眼的 SS 金屬纏繞代替 A25 壓力填充 油管 西南石油大學本科畢業(yè)設計 （論文） 28 A7 ， 3/4in. 的測溫孔 l A8 A9 A10 27/8in 的油管， 在 油管之間注入冷水 A13 23/8或 27/附近 A18 27/ A24 31/； 27/管觀測溫度 （ 1） 水泥 和注入井一樣， 根據(jù)要面臨高溫問題，使用具有熱穩(wěn)定性的水泥漿。在一 些情況下使用 氣錨 [17]， 作用優(yōu)于常規(guī)的封隔器 。 A7 乳化液使火燒油層生產(chǎn)率下降。 6 到 10口井注入水以后，由于非常穩(wěn)定的乳化液使燃燒前緣熄滅。 A7 在較高的溫度和酸性水環(huán)境下， 10 天后不銹鋼泵的所有部件需要更換。腐蝕最嚴重的是油管、套管、防噴管線、油嘴、閥門和接頭。焦炭顆粒使磨損問題惡化。這是局部破碎壓實作用造成的。 A13 乳化問題增加生產(chǎn)過程中的腐蝕以及嚴重時導致停止生產(chǎn)喪失采油能力。 完井新需求 注入井和生產(chǎn)井的轉換 火燒 油層技術的燃燒方法可分為正向燃燒法和反向燃燒法，之前所涉及到的火燒油層技術燃燒方法均指的是正向燃燒法，即燃燒前緣推進方向與注氣方向相同 的方法 。 越來越多的昂貴的化學藥品被需求。 寸的抽油桿立柱之間泵入井眼底部。 A9 在火驅的燃燒階段，作為高溫、高氣體含量和出砂 問的的生產(chǎn)井，泵必須經(jīng)常更換。 A18 高氧氣利用率將減少生產(chǎn)氣體中氧的濃 度；只引起少量的腐蝕問題。 向油管中注入冷水并分析生產(chǎn)氣體中的 氧氣含量。 B7 注入能力下降。 A11 地下地層結垢，可能是由于燃燒使硫生成 使用磷酸酯作為解堵劑處理，降低沉淀含提高熱采水平井火驅開發(fā)效率的完井技術研究 29 硫酸鋇、硫酸鍶等化合物。隨著燃燒前緣迫近生產(chǎn)井 ， 采出液的溫度增高 ， 從油套管環(huán)空注入適當?shù)乃岳鋮s產(chǎn)液 ， 將井底溫度控制在 160℃ 以下 ， 可以在一定程度上減輕腐蝕 。燃燒區(qū)域使用具有熱穩(wěn)定性的水泥漿， 使用注入井相同的水泥。 為避免上述問題的發(fā)生，需要一套實時的井下監(jiān)測設備來獲得油層的燃燒信息，得出最佳的注氣速度，保證開采的高效進行。 如前所述 ， 高溫可動油經(jīng)水平井產(chǎn)出會使水平井段所處條帶的溫度升高 ， 當該處溫度升高到一定程度后 ， 一旦氧氣從水平段突破 ， 發(fā)生高溫氧化 （ 燃燒 ） 則難以避免 。 抗腐蝕性能見下表 。