油气田地面工程第２６卷第８期（２００７．８） 利用水平井技术开发辽河油田超稠油油藏 巩永丰（辽河油田钻井管理中心） 摘要：辽河油田曙一区超稠油油藏在维 持辽河油田产能方面占有重要地位。近年来 在油藏地质研究和工艺技术研究的基础上发 现曙一区杜８４块断层不发育，相对比较整 装，为水平井开发创造了有利条件。根据水 平井生产效果以及数值模拟分析得出结论， 利用水平井加密挖潜，最终可以提高原油采 收率ｌ０ 。 关键词：水平井；辽河油田；超稠油 油藏 １ 超稠油油藏常规开发存在的问题 超稠油油藏常规开发面临如下几个问题：①油 层胶结疏松，油井出砂严重；②蒸汽超覆严重，普 遍发生汽窜，纵向动用程度不均衡；③生产周期 短，频繁注汽，套管损坏严重；④油藏边、顶、底 水活跃，水窜严重；⑤开发成本高。 ■ ■ ■ Ｉｔ／Ｚ＇／／，■ ｌ ● 综合上还情况，让明玖万程日Ｊ同时川卡捅还 ＰＡＭ溶液剪切流动和拉伸流动。 ４ 本构方程管输流场模拟计算 经推导，在ＰＡＭ溶液圆管中的流动方程为 （ ） １ ｃ ＋ｚ （鲁）。十 吾 ＋ （１＋ ）一０ ７。 十 十驯一 将上式在ｚ —ＣＯＳ ＺＴ／＂（１≤ｉ≤Ｎ）逐点离散化， 即可得到Ｎ个方程构成的方程组，可以对此非线 性方程组进行求解。 目前，流体力学中计算方法主要有有限差分、 有限元及谱方法。相比较而言，谱方法的主要特点 是精度高、收敛速度快。与有限元最大的区别是后 者将求解区域分割成不同的单元，‘然后在单元内部 用简单函数逼近，即“分块逼近”。而谱方法在选 取基函数时要求是正交函数系，而且是在整个区问 逼近。谱方法中所选取的基函数有Ｆｏｕｒｉｅｒ周期 函数，但订１于在不连续的问断点出现Ｇｉｂｂｓ现象 （振荡），因此不常用，常用的有Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ、Ｌｅｇ— ｅｎｄｒｅ多项式。此外，根据权函数选取不同，谱方 ２ 水平井钻完井技术配套 ２．１ 井身结构设计基本要求 （１）杜８４块油藏埋藏浅，地层成岩性差，钻 进中易发生环空岩屑堵塞而憋漏地层，影响造斜井 段的顺利施工，故将表层套管下至平原组下部。 （２）为保证水平井段安全钻进、简化完井管柱 及保护油层，将技术套管下至井斜９０。，使目的层 与上部地层分隔开。 管， 求， ２．２ （３）水平井段采用ＴＰ１００Ｈ、 １７７．８ ｒｎｌｎ割缝筛 并用悬挂器座封在２４４．５ ｒｎｌｎ技术套管内。 （４）技术套管固井时，为了满足热采注汽要 需要采用Ｇ级加砂油井水泥，水泥返至地面。 井身剖面设计基本原则 （１）油层井段为水平段，日的层为水平油层， 故采用倾角为９０。的水平段全部穿过油层。 （２）设计造斜率要留有余地，日的层以上地层 大多属于胶结较差、松散地层，以中等程度造斜率 法又可分为最小二乘法、配置法（拟谱法）、ｒ方 法、Ｇａｌｅｒｋｉｎ法。本文所采用的基函数为Ｃｈｅｂｙ～ ｓｈｅｖ多项式，选用配置法米求解。 ＰＡＭ溶液管输实验测试与模拟计算结果比较 见表３（实验采用不锈钢直管，管长２ ｍ、管径 ０．０２７ ｍ） 表３计算值与测验值的平均速度一压差、流量～压差比较
稠油热采水平井大修配套技术研究 孙辉 中国石油辽河油田公司科技处辽宁盘锦１２４０１０ 摘要：辽河油田水平井数量逐年增多，目前有千余口；随之而 来的是水平井修井数量的增加。水平井修井工艺与常规直井存 在一定的差异，且稠油热采水平井在完井方式、井身结构、开采方 式等也与常规水平井存在较大差别，针对性地开展稠油热采水平 井大修配套技术研究，对油田开发生产有重要的现实意义。 关键词：稠油热采；水平井大修；配套技术 一、稠油热采水平井的特点 热采水平井主要指蒸汽吞吐、蒸汽驱等注蒸汽生产的水平 井；与一般水平井完井相比有自身特点，除满足水平井技术要求 外，还要满足热采技术要求。其完井方式、井身结构、地质特征、 开采方法等与其它水平井有所区别。主要特征如下： １．完井方式。多数为筛管完井。从裸眼砾石充填筛管完井、 金属纤维筛管完井发展到激光割缝筛管完井，近几年基本上采用 的是激光割缝筛管工艺。 ２．井身结构。热采水平井的井身结构类型较多，根据各个区 块工艺的不同，所采用的井身结构也不同，主要有 ２４４．５ｒａｍ悬挂 中１７７．８ｍｍ套管和油层筛管、 ２４４．５ｍｍ悬挂 １３９．７ｍｍ筛管、 １７７．８ｍｍ悬挂￣１２７ｍｍ筛管等。 ３．地质特征。多数为砂岩地层，交结疏松，成岩性差，易出 砂，原油粘度高，流动性差，有的区块原油在地层或井筒内不能流 动；储层压力系数低，作业中易漏失。 ４．开采方式。蒸汽吞吐开采或汽驱开采，温度一般在３００℃ 左右。作业中邻井注汽易出现汽窜井喷。受热应力影响，隔热封 隔器以下套管、筛管受损严重。 二、稠油热采水平井大修难点和存在的问题 热采水平井大修受井眼轨迹及热采井特殊性的影响，在扭 矩、提升力、钻压传递各方面都存在困难，表现在以下几个方面： １．操作难度大。在打捞水平段落物时，打捞工具必须借助直 井段钻柱的重力，推动造斜段以下钻柱向前移动，使得地面显示 落鱼的悬重与实际悬重相差较大，使得打捞钻压难以掌握，难以 判断打捞成功与否。因拉力和扭矩损耗大，地面施加的扭矩和拉 力很难传递到水平段的鱼顶位置，不能最大限度的传递到卡点 上，常规措施实施困难。 ２．地层出砂严重。稠油水平井因油层出砂严重，在水平段形 成砂床，有的套管破损严重的井出现大块砾石，形成二次沉淀；出 砂严重还常常掩埋已经清理过的井筒。在修井过程中极易发生 砂卡钻柱事故。 ３．原油粘度高，修井中不断涌入井筒，造成施工难度增加。 ４．井眼斜度大，打印铅模沿程受损，破坏印迹，使鱼顶印痕难 以判断。长水平段尾端钻压消耗殆尽，难以形成印记。 ５．造斜段以下套管、筛管变形、破损，加大修井难度。在热采 水平井中，套管损坏较为普遍，在热应力的作用下，一般套管损坏 的部位可能蔓延到水平段的各个部位。受摩阻大的影响，采取冲 击力恢复套管通径方法难以奏效，常规磨铣扩孔工具易发生铣出 套管的事故。 糍
科技信息 Ｏ科教前沿ｏ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２０１１年第２９期 辽河油田抽油机节能降耗技术研究与分析 李晓红 （盘锦市环境科学研究院辽宁盘锦１２４０１０） 【摘要】目前辽河油田机械采油系统能耗约占全部能耗的１／３左右，搞好机械采油系统的节能工作对整个油田的节能降耗工作具有十分 重要意义。文中通过对抽油机井能耗现状分析，找出了影响抽油机系统效率的主要因素，对抽油机能耗治理提出了可行的措施和建议．以指导 高能耗抽油机井的治理，从而达到降低机械采油成本、提高经济效益的目的。 【关键词】抽油机；系统效率；降本增效 ０引言 辽河油田地质构造复杂．油气储量丰富．是一个具有多套生油层 系、多种储集类型、多种油气藏的复式油气区。油品性质多样．既有稀 油、稠油，又有高凝油和天然气．是全国最大的稠油和高凝油开采基 地。随着勘探开发工作的不断深入，油田递减速度不断加快，“低、小、 难、稠、深”等矛盾日益突出。抽油机采油是目前油田主要的采油方式． 为达到节能降耗目的．必须合理运行抽油机的各项参数 对开发步入 后期的油区，由于开发形式发生了很大变化，油田综合含水率、产液 量、注水量上升，原油产量逐年下降．部分设备、系统负荷率很低，且存 在区域性不平衡现象，设备及系统运行严重偏离经济、高效区，造成油 气生产能耗高。直接影响着辽河油田总体的经济效益 在现有技术条 件下确保“高水平、高效益、高持续发展”目标的难度逐年加大。为了辽 河油田的可持续发展。降低材料消耗．节约能源需从管理上下功夫。 １抽油机采油能耗情况 应用抽油机采油的目的就是将地面的电能传递给井下的液体．从 而将井下的液体举升到井Ｅｌ。整个系统工作时．就是一个能量不断传 递和转化的过程。在能量的每一次传递时都将损失一定的能量。从地 面供入系统的能量扣除系统损失的各种能量以后．剩余的能量就是系 统所给液体的有效能量．这一将液体举升到地面的有效能量与系统输 入的能量之比值称之为抽油机的系统效率 抽油机井系统效率是衡量有杆泵系统生产与能耗的综合性指标． 若想充分发挥油层潜力．又节能降耗．就要尽最大可能提高抽油机井 的系统效率 ２影响抽油机系统效率的主要因素 ２．１抽油机设备对系统效率的影响 根据能量守恒定律．抽油机井的输入功率 应等于有效功率Ｐ 与系统损失功率Ｐ 之和，即： Ｐ＾＝Ｐ水＋Ｐ损 而系统效率 ： ：旦 Ｐ』 １７＂Ａ ｒ＾ 由公式可以看到．抽油机系统效率只取决于损失功率与输入功率 之比。所以要想提高系统效率就要尽力降低损失功率。 根据有杆泵抽油系统的组成情况．抽油机系统的功率损失主要有 ８部分。 ２．１．１电机部分损失．包括热损失和机械损失，称为电机损失。 ２．１．２带传动部分损失，主要是传动中的摩擦损失．称为皮带损失。 ２．１．３减速箱部分损失。主要是传动中的摩擦损失．称为减速箱损失。 ２．１．４四杆部分损失．主要是轴承摩擦损失和钢丝绳变形损失，称为 四连杆损失 ２．１．５盘根盒部分损失。主要是摩擦损失．称为盘根盒损失。 ２．１．６抽油杆部分损失．主要是摩擦损失和弹性变形损失。称为抽油 杆损失 ２．１．７抽油泵部分损失．包括机械损失．容积损失与水力损失，统称之 为抽油泵损失 ２．１．８管柱部分损失，主要为水力损失，称为管柱损失。 ２．２抽汲参数对系统效率的影响 研究与试验都表明，抽汲参数（冲次Ｎ、冲程ｓ、泵径Ｄ、下泵深度 Ｌ以及抽油杆尺寸）对抽油机系统效率影响较大。常规抽油机＂１１－Ｈ曲 线见图１。 ７０ ６０ ５０ ４０ ３Ｏ ２Ｏ １０ Ｏ 图１常规抽油机ｒＩ－Ｈ曲线 Ｈｆ１ｎ１ 图１为泵径Ｄ＝５６ｍｍ，冲程为３ｍ．冲次分别为６次、９次、１２次情 况下在水力模型试验井中测得的 一Ｈ曲线。从图中可以看到在同等 条件下，降低冲次可以提高系统效率。对于同一口，采用不同的抽汲参 数（Ｎ和ｓ）是有很大的差别，如Ｈ＝６００ｍ．其系统效率相差近１０％。 实验表明采取长冲程．低冲次和大泵径可以使能耗较低，有利于 提高系统效率 ２．３管理因素对系统效率的影响 从上面的分析中可知．要想提高抽油井系统效率就要想办法降低 功率损失．因地面管理不善而达不到抽油机的运行指标要求都将增大 功率损失，进而降低进了整体的系统效率。因此要求抽油机要在合理 的举升高度、平衡比的条件下．在抽油机“五率”达标的条件下最大限 度地降低功率损耗 ２．４配套设备对抽油机能耗的影响 抽油机井所用电机都是三相异步电机．全部采用三相异步电机就 地补偿技术，由于配电箱接线破损．无功补偿电容击穿或未投入正常 使用．造成无功补偿电容容量不足．使电动机所需无功功率得不到应 有补偿，电机运行效率低．系统效率低。 ３抽油机井能耗综合治理措施 综合治理和调整要从地面设备和抽汲参数等方面人手。 ３．１地面设备 ３．１．１提高电机利用率 首先要杜绝大马拉小车的现象．发现这样的井要及时更换合适的 电机。其次，根据抽油机的地下负载情况。采用Ｙ一△转换方法提高电 机效率。轻载采用Ｙ接．重载换回△接。若经济条件允许换装高转差电 机、永磁电机可提高电机利用率。 ３．１．２降低皮带传动损失 各种传动带传动效率见表１ 表１ 各种传动带传动效率 皮带种类 效率（％） 平带 ８３—９８ 普通Ｖ带 ８７—９２ 窄ｖ带 ９０—９５ 多楔带 ９２—９７ 同步带 ９３—９８ 从表１可以看到．窄ｖ带的传动效率要比普通ｖ带的传动效率 高。应尽量换窄ｖ带，另外保持皮带大小轮四点一线，
浅析稠油热采水平井有效完井方式
陈捷
【摘 要】针对浅层块状底水特超稠油、薄层边底水及深层边水特稠油等不同类型稠油油藏特点,重点从水平井完井结构、完井成本、防砂效果、满足产能要求等方面进行了系统的分析,提出了适合不同类型稠油热采水平井完井方式,并对其在辽河油田现场适应性做了对比、分析和评价.
【期刊名称】《石油工业技术监督》
【年(卷),期】2013(029)004
【总页数】4页(P54-57)
【关键词】稠油热采;水平井;产能;完井方式
【作 者】陈捷
【作者单位】中国石油辽河油田分公司多种经营处,辽宁盘锦124010
【正文语种】中 文
截至2012年9月底，中国石油辽河油田累计完钻水平井1170口，累积建成产能411×104t，投产1129口，开井755口，日产油7210t，占辽河油田总产量的23.2%，水平井开采技术已成为辽河油田开发建设和增储上产的重要手段，特别是稠油油藏开展了新区高效开发、老区井间挖潜、SAGD方式转换以及二次开发工作，为辽河油田千万吨稳产提供了强有力的支持[1-3]。
由于辽河油田稠油油藏埋藏较浅，上覆岩石的压实作用弱，油砂松散，采用水平井开发时，水平井完井方式适应与否直接影响到一口井的产量和寿命,理想的完井应使油流能最有效地流到地面，同时使建井成本和操作费用降到最低[4-6]。针对稠油油藏地质开发特点及稠油热采水平井开发中出现的问题，从水平井完井结构、完井成本、防砂效果、满足产能要求等方面进行了系统的分析、评价，提出了适合不同类型稠油热采的水平井完井方式。
1 稠油热采水平井有效完井方式
1.1 浅层块状底水特超稠油油藏水平井完井
曙一区构造位于辽河盆地西部凹陷西斜坡中段。曙一区杜84块位于杜84-杜813断块区的北部，其中馆陶、兴隆台油层为目前开发的主力油层，整体构造形态为一向南东方向倾斜的单斜构造，地层倾角2～4°。馆陶油层为一特殊的边顶底水油藏，兴隆台油层为边底水油藏，2套储层均为高孔-高渗型储层，属于超稠油油藏（表1）。
