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八面河油田螺杆泵稠油携砂冷采工艺的探讨 郝 轶 熊鸿翔 刘 帅 工艺研究所 摘要：八面河油田稠油区块具有地层埋藏浅、油层胶结疏松、出砂严重以及油稠等的特点。对该油藏区块上实施携砂采油的地质条件进行了可行性分析，并对“面120-35-斜5井”实施了携砂冷采工艺，从实验结构分析得出了工艺认识。该研究表明，该工艺可以解决了地层出砂、排砂的难题，避免了多次防砂导致油井产量下降而不能正常生产的问题，使难动用储量得以成功开发。但在研究实施过程中也发现了此配套工艺方法的一些局限性，提出了相应的改进建议及措施，以便更充分发掘该技术的作用。 关键词：螺杆泵 稠油 携砂冷采 目前八面河油田稠油区块主要实施热采开发，但热采工艺存在单井投入大，投资风险高，工艺复杂的缺陷。而且经过多轮次热采后，热采效果逐轮次下降。稠油区块有相当多的井由于井况、高含水和储层物性差等原因导致热采潜力小，这些井必须进行冷采开发。 为了降低采油成本,提高稠油开采经济效益, 20世纪 90年代,加拿大的一些小石油公司率先开展了稠油出砂冷采的工艺试验。其主要做法是不注蒸汽,也不采取防砂措施,射孔后直接进行生产,矿场上取得了令人意想不到的效果, “携砂冷采”这一概念正是在这种情况下建立起来的。经过十几年,特别是近几年的攻关研究，“出砂冷采”技术已进入现场实施阶段,并逐渐进行商业化开采。本文通过在八面河油田稠油区块地质特性分析，并结合“面120-35-斜5井”实施的4次螺杆泵携砂冷采工艺实验的理论与实际分析，对该工艺在八面河稠油区块实施该工艺的可行性进行了初步的探讨与研究。 一、八面河油田稠油出砂冷采适应性分析 出砂冷采技术不采取防砂措施，通过诱导非胶结砂岩稠油油藏的地层大量出砂和形成泡沫油而获得高产油流，具有产油量高和开采成本低的特点。八面河稠油油藏具有稠油携砂冷采的特点： 表1 八面河油田稠油油藏地质特性 储层岩性 胶结状况 油藏深度(m) 油层 厚度(m) 孔隙度(%) 含油 饱和度(%) 原油 密度 (g/cm3) 油层压力 (MPa) 脱气 原油黏度(mPa.s) 气油比(m3/t) 粒度中值 (mm) 砂岩 非胶结 800～1200 4～10 33.8 60 0.9181～0.9802 10.45 700～26000 22 0.103 (1)油层疏松、胶结程度低，且泥质含量较低(低于20％)。油藏有利于大量出砂，从而改善流动环境(2)油层埋深(300～800 m为最佳)，油层压力大，油层胶结疏松，又具有较高的地层能量(3)油层厚度在m以上，m； (4)油层孔隙度、渗透率和饱和度适合出砂冷采的稠油油藏本身就具备良好的物性条件孔隙度大于30％、含油饱和度大于60％(5)原油粘度和密度适中原油的粘度越高，其携砂能力越强，所形成的泡沫油的稳定性越好。原油粘度太高时，其流动性较差；粘度太低，携砂能力又受限制。在国内， (6)适当的气油比。一方面，溶解气有利于形成稳定的泡沫油，提供驱动能量，提高稠油的携砂能力；另一方面，溶解气可大大降低原油的粘度，改善了其流动特性 图1 空心抽油杆接箍失效图 图2 旋转坐封锚定器 4、生产参数的优化 螺杆泵排量应根据油藏地质参数和试采资料进行确定。一般来说，油井大量出砂后，每米油层日产油能力可以达到 1～3 t，这可作为螺杆泵排量设计的初步依据。 在开始采油最初几天，为了避免螺杆泵抽空，也为了加大液量提高携砂能力，可以从油套环空内注入水或化学药剂。在观察产出液含砂情况和动液面变化情况后，逐步调整注入量，直至停止注入。 为了避免砂埋油层，防止地层砂在油管内沉积卡泵，在开始采油最初几天要特别谨慎，尽可能避免停泵。如果不慎停井，必须将定子提出泵工作筒，反循环洗井一周方可继续生产。 保持较高转速生产。螺杆泵工作是依靠密封腔室的闭合来实现的，较高的转速可以提高螺杆泵吸入口的携砂能力，从而防止地层砂在尾管内沉积至井底；而较高的转速使抽油杆搅动井液的速度加快，使得井液在管内流速加快，有利于及时将携砂井液输送至地面，防止其沉积卡泵。从“面120-35-斜5井”实验来看，转速应保持在90r/min以上为佳。 三、结论和认识 1、根据八面河油田稠油区块地质特性分析，八面河油田具备稠油携砂冷采的条件，且在油气比和粒径中值等参数上，有很好的条件； 2、螺杆泵是该工艺的关键技术，在螺杆泵的选择、下泵深度、抽油杆与锚定器的使用上也有别于稀油不出砂区块的工艺设计，有比较严格的使用要求； 3、严格落实螺杆泵生产管理规定。在该技术生产的过程中，初期需要套管掺水生产，避免停井，还应持续保持较高转速生产，如若停井应及时反洗井一周开抽，以防止沉砂卡泵、砂埋油层。