Scalewatcher电子除垢仪在大庆油田的应用_贺江林
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文章编号:1000 − 7393(2022)05 − 0540 − 06 DOI: 10.13639/j.odpt.2022.05.002三元复合驱结垢防治关键技术进展程杰成中国石油大庆油田有限责任公司引用格式:程杰成. 三元复合驱结垢防治关键技术进展[J ]. 石油钻采工艺,2022,44(5):540-545.摘要:大庆油田提高采收率的现场应用中,三元复合驱比水驱提高采收率20个百分点左右,比聚合物驱提高采收率6~10个百分点。
但是由于碱的存在,油井结垢严重,增加了生产难度及维护强度,成为限制其工业化应用的关键性因素之一。
大庆油田经过多年的研究与实践,通过先导试验对结垢动态变化、三元体系与油层岩石长期作用进行研究,揭示了钙硅复合结垢机理和规律,首次建立了结垢定性和定量的预测方法;通过独特结构设计和低表面能材料改性,研发出系列防垢举升设备;依据成垢机理,发明了复合垢清防垢剂,清垢率、防垢率均达 85%以上。
通过物理、化学防治措施相结合的方法,油井检泵周期大幅延长,解决了油井因结垢无法长期连续生产的难题,保障了三元复合驱的大规模应用。
关键词:三元复合驱;防垢;清垢;人工举升中图分类号:TE358.5 文献标识码: AProgress in key technologies of scaling prevention and treatment in ASP floodingCHENG JiechengPetroChina Daqing Oilfield Co., Ltd., Daqing 163000, Heilongjiang , ChinaCitation: CHENG Jiecheng. Progress in key technologies of scaling prevention and treatment in ASP flooding [J ]. Oil Drilling & Production Technology, 2022, 44(5): 540-545.Abstract: In application of enhanced oil recovery in Daqing Oilfield, ASP flooding increases the oil recovery by about 20% and 6%−10% compared with water flooding and polymer flooding respectively. Nevertheless, existence of alkali causes serious scaling in the mechanically pumping wells, which increases the difficulty in oil production and the intensity of maintenance, and it is a factor restricting industrial application of ASP flooding. Pilot in ASP flooding and research on dynamics of scaling and the long-term interaction between the ASP system and the reservoir rock have been carried out in Daqing Oilfield. The mechanism of calcium-silicon composite scaling was revealed, and the method of qualitative and quantitative prediction of scaling was established. The anti-scaling artificial lifting equipment was developed through structural design and nano-spraying modification of low surface energy materials. A composite anti-scaling agent with the scale-cleaning and anti-scaling rate above 85% was developed based on the scaling mechanism. Through combination of physical and chemical prevention, the pump inspection period of oil wells is greatly extended,and the problem of short continuous production period due to scaling is resolved. This promotes large-scale application of ASP flooding.Key words: ASP flooding; scale prevention; scale cleaning; artificial lift基金项目: 国家科技重大专项“大庆长垣特高含水油田提高采收率示范工程”资助(编号:2016ZX05054)。
MDT 测井技术在大庆油田复杂油气藏中的应用摘要:MDT 测井技术是井下流体的测压取样技术,是勘探过程中验证储层流体性质、求取地层产能最为直接、有效的方法。
常规测井方法可以间接地确定储层流体性质,但由于常规测井资料受众多因素的影响,存在大量的多解性和不确定性,这使得复杂油气藏的测井评价工作难度极大。
MDT 测井可以直接识别储层的流体性质,从而比较准确地识别油气水层,提高复杂油气层解释符合率。
本文首先介绍了MDT 测井技术的基本原理以及该仪器适用的地质条件,之后总结了MDT 测井的测前设计原则。
最后,通过具体实例验证了该测井方法在大庆油田复杂油气藏中的应用效果。
关键字:MDT;测压;流体取样;大庆油田武越,任纪明,蔺建华(中国石油测井有限公司大庆分公司)0引言目前,我国陆上油气勘探的难度越来越大,测井油气储层评价面临着诸多地质难题,如复杂岩性油气藏、低阻砂岩油气藏、碳酸盐岩裂缝-孔洞型油气藏等,而传统测井技术存在分辨率低、直观性差、测井解释符合率较低等问题,使得复杂油气藏的勘探效率较低,严重制约着我国油气勘探工业的进一步发展[1]。
因而需要一项能够快速识别油气层、全面提高测井解释符合率的技术。
MDT,即模块化动态地层测试器,作为一项重要的油气层评价技术在油气勘探中发挥着重要的作用。
MDT 测井技术是20世纪90年代初国外推出的新一代电缆地层测试技术之一,现已在在大庆油田广泛应用。
MDT 的出现为复杂油气藏的勘探起到了极其重要的作用,对于油田降低成本、提高勘探效益具有重要的意义。
1MDT 测井技术简介电缆式地层测试器是在原有地层流体取样的基础上,吸收钻杆地层测试和钢丝地层测试功能发展起来的一种测井方法。
它使用电缆将压力计和取样桶下到井内,测量地层压力传输数据,采集地层流体样品,从而对储集层做出评价。
自1995年斯伦贝谢公司推出第一代电缆地层测试器(FT )以来,电缆地层测试技术得到了很大的发展。
MDT 是斯伦贝谢公司即重复式地层测试器(RFT )之后推出的新一代电缆地层测试器(见图1)。
◄钻井完井►doi:10.11911/syztjs.2023002引用格式:迟建功. 大庆古龙页岩油水平井钻井技术[J]. 石油钻探技术,2023, 51(6):12-17.CHI Jiangong. Drilling technologies for horizontal wells of Gulong shale oil in Daqing [J]. Petroleum Drilling Techniques ,2023, 51(6):12-17.大庆古龙页岩油水平井钻井技术迟建功(中国石油集团大庆钻探工程公司, 黑龙江大庆 163000)摘 要: 大庆油田古龙页岩油区块水平井存在井壁易失稳、井眼轨迹控制难度大、井眼清洁困难和固井质量得不到保证等钻井技术难点。
为克服上述技术难点,进行了井台井组和井身结构优化、钻井参数优选、井眼轨迹控制、钻井液优选和固井施工优化等技术研究,形成了适用于大庆古龙页岩油水平井的钻井技术。
古龙页岩油区块的10口井应用了该技术,钻井过程中未出现井壁失稳的情况,固井质量得到提高,与该区块未应用该技术的水平井相比,平均机械钻速提高了 79.91%,在平均水平段长度增加265.13 m 的前提下,平均钻井周期缩短了 40 d 。
现场应用结果表明,该技术可以解决古龙页岩油水平井存在的钻井技术难点,为古龙页岩油的高效勘探开发提供技术支持。
关键词: 页岩油;水平井;井眼轨迹;井身结构;古龙区块;大庆油田中图分类号: TE243+.1 文献标志码: A 文章编号: 1001–0890(2023)06–0012–06Drilling Technologies for Horizontal Wells of Gulong Shale Oil in DaqingCHI Jiangong(CNPC Daqing Drilling Engineering Corporation, Daqing, Heilongjiang, 163000, China )Abstract: Some technical challenges were encountered while drilling horizontal wells in the Gulong shale oil block of Daqing Oilfield, such as wellbore instability, difficulties of wellbore trajectory control and wellbore cleaning,and uncertain cementing quality, etc. Therefore, the research on technologies such as the optimization of well platform,well group, and casing program, selection of drilling parameters, wellbore trajectory control, drilling fluid optimization,and cementing optimization were carried out. The drilling technologies suitable for horizontal wells of Gulong shale oil were formed. The technologies have been applied to 10 wells in Gulong shale oil block. No wellbore instability was observed during drilling, and the cementing quality was improved. Compared with horizontal wells in the block without these technologies applied, the average rate of penetration was increased by 79.91%, and the average drilling duration was shortened by 40 days while the average length of the horizontal section was increased by 265.13 m. The field application results show that the technologies can solve the technical difficulties of drilling in horizontal wells of the Gulong shale oil, and provide technical support for its efficient exploration and development.Key words: shale oil; horizontal well; wellbore trajectory; casing program; Gulong Block; Daqing Oilfield我国页岩油储量约为43.7×108t ,已成为我国能源的重要接替之一[1–2]。
大庆油田机采方式以抽油机为主,平均系统效率为26.9%,其中外围抽油机占总井数的6.9%,平均系统效率仅为13.9%。
可见外围油田抽油机举升整体系统效率较低、吨液能耗较高。
另外由于单井产量低,连续运行抽油机井供液不足现象普遍存在。
因此导致泵效低,系统效率低的主要原因是供排下协调[1-4]。
近年来,针对外围油田应用传统游梁式抽油机传动环节多、效率低,管理维护工作量大,部分井偏磨影响严重等问题,超长冲程采油技术的试验成功和推广应用,改善了大庆油田部分区块机采井管杆偏磨、能耗高等问题。
超长冲程采油技术在大庆油田的设计与实践马蔚东(大庆油田有限责任公司采油工程研究院)摘要:大庆油田通过探索和攻关超长冲程采油技术,及相关主体和配套工艺,开展试验,取得了较好效果,并在10余项采油工程方案开展了该技术的设计与实践。
目前,大庆油田设计应用超长冲程抽油机平均日产液7.4t,动液面1017.3m,与常规抽油机相比,泵效由21.9%提高到64.9%,平均系统效率由10.8%提高到18.7%,平均节电率55.4%,检泵周期延长248d。
超长冲程采油技术符合抽油机逐渐向长冲程、低冲次的运行发展趋势,一次性投资高,但是后期运行维护费用低,较好地解决了系统效率低、管杆偏磨、无效能耗高和维护工作量大等问题,提高了泵效,节能效果显著。
关键词:超长冲程;采油技术;泵效;系统效率DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2022.07.010Design and practice of ultra-long stroke oil recovery technology in daqing oilfield MA WeidongOil Production Engineering Research Institute of Daqing Oilfield Co .,Ltd .Abstract:Daqing oilfield has been continuously exploring and solving key problems of ultra-long stroke oil production technology and relevant subjects and supporting technologies are carried out,which has achieved good results.The design and practice of ultra-long stroke oil recovery technology have been carried out in more than 10oil recovery projects.At present,ultra-long stroke pumping units have been designed and applied in Daqing oilfield with an average daily output of 7.4tons and work-ing fluid level of 1017.3meters.Compared with conventional pumping units,the pump efficiency has been increased from 21.9%to 64.9%and the average system efficiency has been increased from 10.8%to 18.7%.The average power saving rate has been 55.4%and the pump inspection period has been prolonged by 248days.Ultra-long stroke oil recovery technology accords with the development trend of pumping unit moving to long stroke and low stroke.It has high one-time investment,but opeation and maintenance is low in the later period.It solves the problems of low system efficiency,rod string,high energy consumption and heavy maintenance workload,which improves pump efficien-cy and saves energy significantly .Keywords:ultra-long stroke;oil recovery technology;pump efficiency;system efficiency 作者简介:马蔚东,工程师,2014年毕业于东北石油大学(安全技术及工程专业),从事采油工程方案设计工作,136****5572,****************,黑龙江省大庆市让胡路区163000。
电子除、防垢技术
刘玉萍;乔文秀
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】2008(027)003
【摘要】从朝阳沟油田结垢井点的治理入手,针对化学除垢的缺点,开展物理除、防垢方法的试验.电子除、防垢装置的工作原理是应用电产生波场,借着关闭波场,使溶液中的离子重新排列,造成局部区域成为欠饱和状态,使碳酸钙在水中建立的溶解平衡方程向右移动,达到清、防垢的目的.
【总页数】1页(P70)
【作者】刘玉萍;乔文秀
【作者单位】大庆职业学院;大庆油田井下作业分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE3
【相关文献】
1.电子防垢技术在大港南部油田的应用 [J], 张楠;顾晓;梁宗会;霍夙彦;狄鹏
2.三元复合驱采油井化学清防垢技术 [J], 杨笑宇
3.地面集输系统结垢机理及清防垢技术研究 [J], 邹伟;吴鹏;张涛;陈小兵;苟利鹏;冯杰瑞;刘泽民
4.滩海开发公司电泵井应用物理法防垢技术成效探究 [J], 鄂淑君;周凤艳;李光祥;吴国宏;于晴晴;戈素青
5.A油田除防垢技术应用情况分析 [J], 王晓光
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Scalewatcher
电子除垢仪在大庆油田的应用
贺江林
(哈尔滨工业大学能源学院)
1
1电子除垢仪的应用意义
油田进入中后期开发后,由于水的热力学不稳定性和
化学不相容性,往往在采出的水中含有较高的成垢离子和
钙、镁、钡、锶等。这些离子的存在,导致了集输管线和
掺水管线不同程度地存在BaSO4、SrSO4和CaCO3的结垢
问题。又由于管线结垢严重(结垢厚度一般在5mm~
20mm之间),造成集输管线内径缩小,甚至堵塞管线,
致
使(集)输油站及其集输管线的压力升高和生产管线的回
压上升,严重影响了油田的正常生产。以往的解决办法只
有停产除垢或者管线报废更新,致使有些管线仅用了一年
就要报废更换。这在很大程度上加大了开采成本,降低了
原油产量。
针对这些问题,寻求一种经济、环保、行之有效的解
决方法迫在眉捷。电子除垢是一种安全、高效、环保、经
济实用、非化学的除垢技术,它采用高科技手段,以电子
技术为基础,通过产生和释放复杂频率的调制信号,对液
体中的成垢分子产生一种核化效应(分子干扰技术),达到
阻垢和除垢目的。
根据油田的实际情况认为,要想用电子除垢系统来解
决集输管网结垢问题,就要选择最具代表性,最难清理和
预防的成垢地点进行现场实验。经过比较,综合考虑实验
经费等各项因素,确定在大庆油田选择实验现场。
2
1垢的生成机理
垢一直伴随着人们的日常生活和生产,给人类带来了
很多危害。由于垢的存在,使加热和传热设备的效率降低
,
管线的阀门被堵等诸多的现象出现。在油田生产过程中
,
为了降低管线回压而掺热水;为了提高原油处理效果而使
含水原油升温,这就使管线和设备不断地形成垢,使管线
的流通内径越来越小,导致管线回压上升,处理设备的效
率降低等,这些都严重影响了油田正常生产,增加了管线
与设备维修和更换的频率,降低了整体效益。
在油田生产过程中,垢的形成远比日常生活中要复杂
的多,但集输管线的结垢一般可以分成下面四步:①水中
的成垢离子结合形成溶解度很小的盐类分子;②由于结晶
作用,使上述盐类分子间相互结合排列并形成微晶体,产
生晶粒化过程;③大量晶体堆积长大、沉积成垢;④由于
不同的条件,形成不同产状的结垢。如在加热炉中,由于
温度过高或局部过热,使垢脱水,石膏变成硬石膏,使垢
坚硬致密。在处理设备中,因流速缓慢,沉淀起主要作用
,
垢较疏松。在管线中,有温度等多种因素影响。
3
1电子除垢、防垢原理及特点
(1)
除垢、防垢原理。Scalewatcher实际上是一台电子
除垢器,它的核心是调制信号发生器。它采用了先进的集
成电路和信号处理技术,能产生一种复杂的频率调制信号。
此调制信号作用于结成水垢的钙分子并产生一种核化效应
(分子干扰技术)
。该效应可以改变钙分子的电特性和物理
特性(例如改变碳酸钙晶体的形状和尺寸),从而改变钙分
子之间和钙分子与其他任何表面的粘附特性,还产生一个
效果:水中矿物质的溶解度提高了,已生成的水垢会被分
解并逐渐回到水中,也就实现了清除已生成的水垢的目的。
对水进行磁化处理的方法并非新技术,近年来各种磁
化杯和磁化水装置随处可见。但实际上Scalewatcher与常
规的磁化水处理有着本质的区别。其关键所在是运用AD2
DMF(分子力动态干扰)技术,在管线内部产生一个AD
2
DMF信号场,其除垢效果正是由ADDMF产生了信号场,
因此,其除垢机理是物理感应。
(2)
电子除垢系统的特点。与化学除垢相比,具有以
下特点:①水质不发生化学变化,可保留水中的矿物质
;
②没有化学污染,对人体无害;③不会由于缓蚀剂使用不
当,引起设备严重腐蚀;④大大节省除垢投资(化学药剂
配制场地投资;长期使用药剂投资;投药、实验人员及环
保投资)。
与物理除垢相比,电子除垢系统安装简便,无需拆卸
管道,更无需停工停产;对于粘结性强的硬垢和腐蚀产物
,
Scalewatcher
电子除垢系统具有其他物理除垢方法所不能达
到的效果。
Scalewatcher电子除垢系统还具有以下特点:
①适用于
任何类型的管材,钢管、铜管、镀锌铁管或塑料胶管均可
安全使用;②一般情况下,安装10周即可有明显除垢效
果;③耗电省,运行费用低,免维护;④产品覆盖面广
,
工业型、家庭型、舰船型、游泳池型和商务大楼型应用尽
有,适用管径为5~1500mm。⑤产品使用寿命长,一般无
故障使用周期为10年。
4
1现场实验、流程及效果
(1)
电子除垢仪在大庆油田西四中转站安装实验。根
据选型流程图选择Scalewatcher的型号:①保护位置,三
台掺输泵及管线,有效距离918km;②根据管线直径
150,选取3LM工业型;③根据水的矿化度、水的
pH
值、水流流速、管线壁厚等,最终选用4SM工业型。
2002年7月30日安装在距离过滤器20m
处二合一管
线其中的一条管线上使用,而另一管线未经除后的水仍然
流过过滤器,该仪器使用正常。2003年5月8日拆除该电
子除垢仪,该电子除垢仪共运行223天,2003年5月
13
日打开过滤器检验去垢效果,发现效果非常明显。
(2)
实验效果。从现场拍摄的两张图片中可以明显看
出,经电子除垢的过滤缸在流水处与滞留水处形成明显的、
陡峭的帽檐,而未经电子除垢的过滤缸在流水处与滞留水
处光滑、平坦。
5
1结论
该电子除垢仪安装运行共223天,在过滤罐中除垢效
果十分明显,这个过滤罐已运行达8年,形成罐垢
25mm,
经电子除垢仪除垢223天后,在罐中由流水冲刷形成流水
区和滞水区,且在流水区与滞水区出现一个陡峭的檐,檐
深达15mm左右,在流水区的垢已待尽,仅剩下2~
3mm,
而且另一支未经电子除垢的管线的水也流入这个过滤罐
,
因而达到这个效果十分理想。从现场拍摄图中可以看到另
一个未经电子除垢仪除垢的过滤罐已运行3年且形成上下
光滑的垢达12mm,可见,电子除垢仪是目前最理想除垢
装置。
(栏目主持 杨 军)
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贺江林:Scalewatcher电子除垢仪在大庆油田的应用