井下智能注采工艺技术在河南油田的应用
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污水处理工艺改造技术在文中油田的应用桑朋王红王东霞王丽李红波(河南省濮阳市中原油田,河南濮阳457171)应用科技睛耍】随着油田徽的不断深入,原油含水率不断上升,对回注水质要术越来越高,污水水质不达标将直接影响油田开发效果。
采油污水处理已成为注水开发油田的重要工作。
只有捷高污水处理工艺,才能满是保护地下环境和油田可持续性发展,采油污水处理改工艺造势在必行。
l关键溺污水处理工艺改造;双滤料过滤罐;改性纤维球滤料文中油田自1979年投产以来,经历了初步开发阶段、全面细分调整高速开发阶段、产量递减阶段、高含水后期挖潜治理阶段,目前已进^特高含水后期开发阶段。
根据开发要求,以及注水结构的调整,对注水水质要求越来越高。
文一污污水处理站投产于1990年1月,管理着污水处理器(池) 34座,各种设备51台,设计处理能力16000m3/d,实际处理含油污水量13600m3/d,主要担负着文中油田原油脱出水11000m3/d,洗井回水1600m3/d,各种设备冷却水1000m3/d的女睦2和外输的任务。
站内主要工艺流程有混合器2座、500m3一次滤罐4座、500m3二次滤罐5座、2500m3沉降池一座、压力过滤罐10座等。
来水进站后,进入混合器,同时励Ⅱ水处理药剂,在混合器内药剂与污水充分混合后进入-次沉降罐一=次沉降罐—沉降池卅Q曰谶罐—外输注水。
文—污污水站目前采用的是“低污泥水处理技术”,该技术主要是向污水中投加复合碱、絮凝剂、除铁剂、杀菌剂四种药剂来处理污水,水质状况基本能到达B2标氍随着注采结构的调整和对注水水质要求的逐步提高,以及满足保护地下环境和油田可持续性发展,特别是面对文一污污水站投产使用年限延长的现实情况,文一污污水站逐渐暴露出以下五个方面的问题:1}目前污水处理工艺缺乏除由工艺,过滤把关达不到A2级指标i仅能达到B2级指标,处理工艺不能满足油田开发要求:2)沉降罐沉降率低,影响后续处理;3)事故池改造为沉降池,处理效率低,环境问题突出:4)石英砂滤科过滤罐处理效率低,出水水质差:五、处理工艺自控程度低,难已实现水质平稳达标。
三次采油方法、应用条件及文献综述三次采油技术是一项能够利用物理、化学和生物等新技术提高原油采收率的重要油田开发技术。
在过去数十年内, 美国、加拿大和委内瑞拉等石油大国都把如何提高原油采油率作为研究工作的重点。
随着社会经济持续快速增长, 我国对油气需求量也不断增加。
因此, 运用三次采油技术来提高原油采收率, 是减缓我国多数油田产量递减速度、维持原油稳产的战略需要。
三次采油是油田开发技术上的一次飞跃, 与二次采油相比, 它借助物理和化学的双重作用,提高驱油的波及体积和效率。
经过近20 年的研究和实践, 中国的化学驱在技术、规模、效果等方面均已走在世界前列。
近30 个矿场的表明, 聚合物驱可提高采收率10% , 复合驱可提高采收率15% ~20%。
1997 年, 中国聚合物驱增油量达303×104t , “九五"期间增油1500×104 t。
中国的油田多为陆相沉积和陆相生油, 预测二次采油的平均采收率为34. 2%, 近百亿吨储量留在地下。
这一条件为中国的三次采油提供了巨大潜力。
今后, 中国的三次采油要在驱油机理、深化对油藏的认识、降低驱油剂成本和用量、先期深度调剖、提高工程的整体经济效益等诸方面加强研究, 最大限度地提高采收率和经济效益。
20 世纪40 年代以前, 油田开发主要是依靠天然能量消耗开采, 一般采收率仅5% ~10%,我们称为一次采油。
它反映了早期的油田开发技术水平较低, 使90% 左右的探明石油储量留在地下被废弃。
随着渗流理论的发展, 达西定律应用于油田开发。
人们认识到油井产量与压力梯度呈正比关系, 一次采油采收率低的主要因素是油层能量的衰竭, 从而提出了人工注水( 气) , 保持油层压力的二次采油方法, 使油采收率提高到30%~40% 。
这是至今世界上各油田的主要开发方式, 是油田开发技术上的一次大飞跃。
但二次采油仍有60%~70% 的油剩留地下。
为此, 国内外石油工作者进行了大量研究工作, 逐步认识到制约二次采油采收率提高的原因, 从而提出了三次采油新方法。
老油田注采输核心设备节能减排技术探析
图1 永磁驱动控制原理
永磁复合电机直驱抽油机技术
由于游梁式抽油机具有结构简单、运行稳定、易于检维修等特点,所以在石油开采设备中占据了绝对优势,其应用数量可达95%。
但是,由于其驱动的静负载扭矩较大,与其相匹配的电机的额定功率远远高于实际运行的功率,电动机的功率利用率只有20%,并且产生了较大的空载损
图2 磁性齿轮结构
技术特性:电机转子主要应用非接触型扭矩传输,无机械摩擦,也不需要应用润滑,运转效率超过
电动机具有较小的转子数和较大的滚动轴承,具有较长的使用寿命。
由于直驱游梁式抽油机具有单根转动的特点,因此具有较低的机械损耗和较低的机械振动。
计量站真空相变加热炉技术
在对老油田进行开采过程中,油田计量站的常压水套具有提高石油天然气集输起始温度,保证各井、站产出的石油向联合站输送的关键作用,也是石油生产和集炉的稳定性,同时,也能够有效地解决天然气的计量问题。
处理后的残余水经齿式水泵封住了外部输送管道,。
浅谈动态监测技术在油藏开发中的应用【摘要】油藏动态监测在油田开发中具有重要作用,它是油田增产和挖潜的基础。
本文首先阐明了加强油藏监测的必要性和技术面临的主要问题。
随后研究了动态监测技术在油藏开发中的具体应用,说明该技术对促进和管理油田各项工作的重要性。
最后在动态监测技术取得的新进展的基础上,阐述了其技术攻关重点和未来发展方向。
对生产实际有一定指导意义。
【关键词】油藏开发动态监测测井技术应用研究1 加强动态监测技术的必要性及其面临的挑战经过长时间的开发,许多油田已进入高含水或特高含水开发后期,这就意味着平面和层间储层均已高度水淹,导致剩余油分布零散、层内水洗厚度增加,注采对应状况日趋复杂。
对技术要求也越来越高,然而目前我国的动态监测技术尚面临很多挑战,具体体现在以下各方面:1.1 生产测井技术面临诸多挑战,表现在:(1)聚合物驱注产剖面测井技术尚未完全满足油田开发需求;(2)低渗透率油田注产剖面测井技术有待提高;(3)剩余油评价技术的解释精度有待提高;(4)需要进一步加强深层气井、水平井和三元复合驱测试工艺技术,以及工程测井技术的集成和定量解释;(5)对特殊井井眼轨迹检测和套损检测技术的研究需要加强。
1.2 开发试井技术面临严峻挑战包括在资料录井技术方面和试井评价技术两方面的问题。
前者问题主要有工具不配套、高端设备缺失;试油、试采的工艺流程尚未满足环保要求;井下无线传输技术、仪表的缺失等。
后者问题主要有温度资料的利用程度不够;尚未形成独立的试井评价系统;深层气井配套解释方法的研究欠缺;三元复合驱的试井解释方法不成熟;分层测试技术的手段及效率不高等。
针对上述动态监测技术面临的挑战及其问题,长期的油藏开发势必导致高含水井比例上升、措施接替不足、稳产基础薄弱等情形。
因此,有必要加强油藏动态监测工作力度,深化对动态监测在油藏开发中的认识,以便有效指导开发实践工作。
2 动态监测技术在油藏开发中的应用研究经过上述研究,我们知道通过加大油藏动态监测工作力度,利于认清剩余油分布及储量动用状况,强化监测资料的录取、分析与应用,进一步提高对认识老油田的水平,加强了油藏管理的有效性和针对性,也将为改善老油田的开发效果,指导老油田的进一步开发提供方向。
摘 要:中原油田自2010年开始进行了二氧化碳驱现场扩大试验,共实施11个区块32个井组,累计增油16.44万吨,二氧化碳驱实施效果显著。
但在二氧化碳驱过程中,由于设备、材质等问题,出现了二氧化碳排空、套管错断、井口上移等现象,容易引发安全环保事故。
因此,文章在收集整理二氧化碳驱井现有基础资料和地面系统现状的基础上,分析了二氧化碳驱注采过程中的安全环保风险,提出了防控对策,对中原油田下一步规模开展二氧化碳驱工作具有重大指导意义。
关键词:二氧化碳驱 安全 环保 风险分析中原油田二氧化碳驱提高采收率技术安全环保风险分析孙立辉(中国石化中原油田分公司,河南濮阳 457000)收稿日期:2020-10-16作者简介:孙立辉,工程师,硕士。
2014年毕业于西安石油大学石油与天然气工程专业,现在中原油田从事三次采油、污水处理、分层注水等方面的工作。
基金项目:中国石油化工集团有限公司资助项目(P17003-6)中原油田根据油藏特点,经过前期技术攻关,自2010年起,先后在濮城沙一、胡96、文181、卫42等区块进行二氧化碳驱扩大试验。
截至目前,累计实施11个区块32个井组,累计注气69.87万吨,增油16.44万吨,取得了良好的增油效果。
但在实施二氧化碳驱过程中,因二氧化碳的特性以及受设备、地面系统配套等的限制,出现了套漏、套管错段、管线穿孔、二氧化碳外排等现象,引发了一系列安全环保问题[1-3]。
文章在整理分析井下管柱数据及地面系统现状的基础上,对中原油田二氧化碳驱安全环保风险进行了识别与评估,并制定了有效的预防和控制措施,对于保障中原油田二氧化碳驱安全环保生产具有重要意义。
1 二氧化碳驱工艺流程1.1 注入流程液体CO 2通过槽车运输至注气站内的CO 2储罐(–20℃,2.0 MPa )中,经喂液泵升压至2.5 MPa ,输送至CO 2注入泵,增压后输送至注入井口,注入地层。
1.2 产出液集输流程采出气液利用原单井管线输至单拉罐,在重力作用下进行气液分离,气体排空,液体输送至联合站,利用现有的油水分离设施进行集中处理,分离后的原油进入联合站外输系统,污水进入联合站污水处理系统[4]。
套变井分层注水技术与应用X王建华1,张永霞2,刘进伢2(1.中原油田分公司采油工程技术研究院;2.中原油田分公司采油四厂,河南濮阳 457001) 摘 要:针对油田注水井井况恶化日趋严重和套变、套损井日益增多的特点,通过近几年的努力和攻关,开发研制出套变井分层注水技术,满足了油田大部分套变井分注的要求,该技术施工成功率高、有效期长,分注效果显著,具有很高的经济推广价值和应用前景。
关键词:套变井;配套工具;分注管柱;应用 中图分类号:T E357.6+2 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)08—0126—01 中原油田属于典型的油层埋藏深、渗透性差、非均质性严重的复杂断块油气田。
自78年投入开发和81年注水以来,油田已走过30多年的开发历程。
随着油田注水开发时间的不断延长,目前大部分生产井已进入高含水期,井下套管腐蚀损坏严重,套变、套损、套管破裂井日益增多。
特别对注水井而言,由于其注水温度、压力较高和套管腐蚀等原因,井况恶化的趋势更为严重。
到2003年12月底,不同程度的套变注水井近600口,占油田全部注水井的31.2%。
注水井套管损坏后不但影响注水井的利用率,而且还严重破坏了注采系统,造成区块注采不完善,层间矛盾加剧,大量的较低渗层得不到动用。
注水井套变、套损问题已成为困扰油田后期持续性发展和有效注水开发的严重问题,恢复和完善套变井注水效果,已成为油田后期开发急需解决的一个关键问题。
1 中深套变井分层注水技术中原油田通过近几年的努力攻关,开发研制出K 341-105、100扩张式封隔器研制、Y 341-105-100两种类型的套变井封隔器,并完成了套变井分注管柱的配套,形成了两种主要密封工具、四种配套注水工具、洗井和不洗井两种套变井分注管注的套变井分层注水技术,满足了油田大部分套变井分注的要求。
2 两种主要密封工具2.1 Y341-110、105可洗井套变井注水封隔器设计特点封隔器采用了连续座封原理设计,在注水过程中活塞一直对胶筒产生向上的座封力,保证其接触应力,确保高压差密封。
石油地质与T程 PETR()I EUM GEOI OGY AND ENGINEERING 第31卷 第1期
文章编号:1673—8217(2017)01—0121—03 井下智能注采工艺技术在河南油田的应用
李 洲 ,马宏伟 ,张 朋 ,张景辉 ,程连文 ,杨 宽 (1.中国石化河南油田分公司石油T程技术研究院,河南南阳473132;2.中国石化河南油田分公司采油二厂)
摘要:河南油田经过40余年的开发,已经进入特高含水开发后期,储层非均质严重。油层水淹状况复杂,剩余油潜 力的认识与挖潜难度大。针对以上问题,研发了以压控循环注水开关器、磁控循环注水开关器及智能找堵水开关 器为核心工具的自动循环分层周期注水、智能分层找堵水工艺技术。该技术在河南油田推广应用61井次,累计增 注5.9×10 m。,控制无效注水6.6×10 rn ,增油6 310 t,降水17.7×10 in。,创效益1231万元,有效地解决了现 有技术中存在的细分层周期注水投捞调配工作量大、找堵水工艺工序复杂和地层认识准确率低的问题,取得了良 好的经济效益。 关键词:河南油田;采油技术;分层注水 中图分类号:TE357.6 文献标识码:A
河南油田是典型的细分注水开发油田,东部注 水主力区块有双河、下二门、魏岗、古城、王集等八个 油田,探明地质储量19 839.3×10 t,动用储量17 942.3×10 t,占总动用储量的70.3 I 。经过40 余年的开发,油田进入特高含水开发后期,储层非均 质性严重,层问层内渗透率差异大,层间层内矛盾突 l叶|,许多主力区块含水高达95 以上,采收率在 40 以上,传统的“强注强采”开发工艺面临经济开 采极限的挑战。目前需要考虑在经济开采前提下, 动用层内零散的中低渗透层带。 自动循环分层周期注水工艺技术是国内高含水 开发油田探索低成本的一种增产手段[ l。自动循环 分层注水工艺可以实现分层周期注水,解决层间干 扰对笼统周期注水的影响,将周期注水提高采收率 原理应用于厚油层层内,扩大层内零散分布的低渗 透层带剩余油动用程度。这项工艺改变了现有的分 层注水投捞测试T艺,不用起下仪器投捞调配,依靠 循环开关器自动的循环分层注水、地面调配水量,可 以避免投捞测试遇阻遇卡带来的返工作业、水嘴堵 塞无法正常分注、井下分层水量不清等问题,提高分 层注水效果。
1 自动循环分层周期注水工艺技术 这套工艺包括两项技术:自动循环液压控制分层 周期注水技术和自动循环磁控分层周期注水技术。 该技术现场试验16井次,工艺成功率100 。 T作时间最长达到25个月,液压调层累计39层,成
功37层。累计增注5.9×10 ITI。,累计控制无效注 水6.6×10 m。,避免投捞测试320井次,对应油井 增油1 160 t。现场试验表明,该项T艺达到了耐温 120”C,耐压30 MPa,有效期18个月的技术指标。 1.1 自动循环液压控制分层周期注水工艺管柱 自动循环液压控制分层周期注水工艺管柱示意 图见图l,主要由循环注水开关器、注水封隔器、水 力锚、控制洗井阀、球座、筛管、丝堵等组成。
l注入屡l l f Ⅱ l 循环注水‘ ■ 一 封隔器 I注入层2 循环注水: 水力锚 ■ ■
t , 注入屡3 l R只 循环注水:
—1. 控制洗井I ■ 球座
量 筛管
± 毒占
图1 自动循环液压控制分层周期注水工艺管柱示意图
收稿日期:2016—05—31 作者简介:李洲,工程师,硕士研究生,1978年生,2009年毕业于 河南科技大学机械设计及自动化专业,现从事井下工具研究与 应朋工作。 ・122・ 石油地质与工程 2017年第1期 工艺原理:循环注水封隔器下井到预定位置,地 面打液压坐封封隔器,实现层间封隔;根据时钟进 程,到达压控开关器开启时间,开关阀打开;到达压 控开关器关闭时间,开关阀关闭;压控开关器按照一 定周期依次自动循环开启和关闭,进行单层循环注 水。 1.2 自动循环磁控分层周期注水工艺管柱 自动循环磁控分层周期注水工艺管柱示意图见 图2,主要由磁控循环开关器、注水封隔器、水力锚、 控制洗井阀、球座、筛管、丝堵等组成。 ■1 垫 注^屡l I I l __I 卜_-一封 墅一 - —● _II 控循 注入层2 I。 水力锚 一 ■ 注入层3 l c I :磁控循环开 控制洗井阀 ■ 球座 匿 筛管 二丝堵二二 器1 器3 图2 自动循环磁控分层周期注水工艺管柱示意图 工艺原理:通过井下带磁控功能的循环注水开 关解决注水井多层同时自动循环的注水问题。管柱 下井后,地面打液压坐封封隔器,实现层问封隔,磁 控循环注水开关器设计霍尔传感器及信号处理控制 系统。通过地面钢丝下入永磁控制器,在磁控循环注 水开关器附近,按照特定时间永磁控制器通过循环 注水开关器次数的多少,组成多组磁信号编码,对应 相应的控制功能,井下磁控循环注水开关器接收到 磁信号编码,和下井时的设置比对,从而控制电机相 应的转动,控制开关阀的开启、关闭以及开度大小, 实现磁控分层注水。 2智能分层找堵水工艺技术 该工艺包括了两项1二艺技术管柱:智能分层丢 手堵水1二岂管柱、智能分层泵封一体化丁艺管柱。 该项技术现场应用62井次,lT艺成功率 100 。其中水平井10井次,成功实现了自动程序 换层找水122次,并成功实施压控换层堵水80次。 开关器动作均按照设计方案执行,封隔器分层密封 良好、解封稳定可靠,工艺管柱最长有效期已达24 个月,累计增油8 000 t,降水5.6×10 rn ,减少占 产时间404天。重新找到日产油能力大于1 t潜力 层58层,优化了措施井开采方案。 2.1 智能分层丢手找堵水工艺管柱 针对井况液面低、液量少、泵深在水平段附近、 层段数小于5的分段射孑L井,研究出智能分层丢手 找堵水工艺管柱 ]。管柱示意图见图3,主要由抽 油泵、智能开关器、封隔器、丢手接头等组成。
图3 智能分层丢手找堵水工艺管柱 工艺原理:分层管柱下至设计位置后,从油管施 加液压15 MPa坐封Y441封隔器和K341封隔器, 继续升高压力至20 MPa丢手脱开,到达设定时间 后,第1段智能开关自动打开,其余段的智能开关还 处于关闭状态,通过产液分析,即可判断该段是否为 高含水段。生产用时到达设定时间,第1段智能开 关自动关闭,然后第2段智能开关自动打开,完成对 第2段的找水工作后又自动关闭。以此类推,按顺 序分别完成其余段的找水。通过各段的产液分析, 确定需要生产其中的一段或多个段后,通过人丁控 制的方法打开对应段智能开关。地面泵车通过环空 输送液压编码,智能开关的压力传感器接收到打开 信号后,打开通道,对应智能开关打开。这样就实现 对指定一段或几段的开采。需要换层开采时,同样 采取人工控制方法,控制不同智能开关的开启和关 闭,实现换层。 2.2 智能分层泵封一体化找堵水工艺管柱 针对液面高、液量足、层段数小于3的分段射孔 井,研制 智能分层泵封一体化找堵水丁艺整体管 柱,采用双向连通阀从套压坐封封隔器,采用存储式测 压开关器进行找水、堵水。管柱示意图见图4,主要由 抽油泵、双向连通阀、智能开关器、封隔器等组成。 _T艺原理:分层管柱下至设计位置后,从油管施 加液压坐封封隔器,到达设定时问后,第1段智能开 关自动打开,其余段的智能开关还处于关闭状态。 李 洲等.井下智能注采T艺技术在河南油田的应用 ・ 123・ 图4智能分层泵封一体化找堵水工艺管柱示惹图 通过产液分析,即可判断该段是否为高含水段。生 产用时到达设定时间,第1段智能开关自动关闭,然 后第2段智能开关自动打开,完成对第2段的找水 工作后又自动关闭。以此类推,按顺序分别完成其 余段的找水。通过各段的产液分析,确定需要生产 其中的一段或多个段后,通过人工控制的方法打开 对应段智能开关。地面泵车通过环空输送液压编 码,智能开关的压力传感器接收到打开信号后,打开 通道,对应智能开关打开I I。这样就实现对指定一 段或几段的开采。需要换层开采时,同样采取人T 控制方法,控制不同智能开关的开启和关闭,实现换 层。
3 结论 (1)循环分层周期注水技术满足了注水井智能 分层周期注水的需要。该技术能够按照自动程序控 制开关器的开启和关闭,并且可以通过地面开关阀 门发送压力信号,随时改变开关器的T作状态,还叮 以通过下人磁信号控制器,调节开关器水嘴大小,不 再需要下入传统的投捞调配测试仪器进行投捞调
t蛐 t 胂 曲 辨 i 配,实现了注水井智能化分层周期注水,降低一线员 工的劳动强度。达到了耐温120℃,耐压30 MPa, 有效期18个月的技术指标。 (2)井下智能分层找堵水工艺技术满足了油田 开发后期一趟管柱找水、堵水的需要。该技术能够 在井下对各个层段自动循环开采,通过计量化验,确 定各层段的油水产状 ]。在认清各储层状况后,按 照一定的压力编码顺序,通过地面打压,可以控制找 堵水开关器的开启和关闭,实现一趟管柱找水、堵 水。达到了耐温120℃,耐压25 MPa,解封负荷50 ~8O kN,平均有效期18个月的技术指标。 (3)该技术研究成果在河南油田推广应用61井 次,累计增注5.9 X 10 m。,控制无效注水6.6×10 ITI。,增油6 310 t,降水17.7×10 /11。,减少作业费用 499万元,创产值4428万元,创效益1231万元,取 得了良好的经济效益和社会效益。 参考文献 E1]张琪.采油T程原理及设计[M].山东东营:石油大学 出版社,2000:105—120. [23伍超东,李胜.汀刚元,等.井下智能找堵水分层采油技 术[J].石油天然气报,2008,30(3):376—378. [33王小勇,黎明志,王磊,等.水平井智能分段开采T艺管 柱的研制与应用[J].石油机械,2013,41(6):97一I14. [4]李洪,牛丽,谢小蓉,等.一种新型的水平井智能找堵水 技术[J].内汀科技,2012,12(5):96—97. [5]李德儒,杨岁霞,宋俊岭,等.机械式找堵水技术在^‘城 油田的应用[J].河南石油,2006,3(5):87—88. 编辑:张 凡 t 驰 , 99 99 9 i 9 t 关于2016年第6期朱亚林论文的补充
由于编校疏忽,刊登在本刊2016年第6期的《上畛子地区长6储层有效厚度下限研究》一史出现了部分内容缺失.影响r 文章的完整性,在此编辑部对作者深表歉意,并补充内容如下。 (1)第5个参考文献应为:李烨,司马立强,闫建平,等.低孔低渗致密砂岩储层物性下限值的确定——以JII中P地区须二 段气藏为例[J].天然气1一、f ,2014,04:52—56. (2)在“结论”前增加:低渗透油层夹层扣除标准。油层内部常夹有泥质岩层或致密岩层,它们并没有提供工业油流,计算 有效厚度时应该 以扣除l1 1。 物性夹层:在电测曲线』:表现为比有效厚度标准低,微电阻率曲线接近重合,说明储层物性较差,岩性致密。在剖面中泥 质夹层和物性夹层较多。 钙质夹层:在测井曲线l 。电阻率表现为高值,微电极则表现为高峰刺刀状,自然电位网返,声波时差表现为明显的低值。 这类夹层在剖面中少见。 以上原则是经过大量观察测井曲线得出的,从而保证了有效厚度可以真实反映储层的含油程度以及产油程度。考虑到 本 测井曲线的纵向分辨能力和解释精度以及油田生产中压裂工艺的实际水平,对有效厚度的起算和夹层的起扣厚度作如 下规定:①有效厚度起算厚度确定为0.4 m;②夹层起扣厚度为0.2 ml6】。