高凝高黏原油开采方法与流程

    技术2026-07-17  9


    本发明属于采油工程,尤其涉及高凝高黏原油开采方法。


    背景技术:

    1、高凝高黏原油流动性差、流变性复杂,原油井筒举升及集油过程中容易造成堵塞。依靠电热杆、保温隔热油管等方式开采既受下入深度的限制又受费用昂贵的约束;而化学降凝防黏开采日常维持费用高。

    2、刘小波2020年发表在《石油化工应用》第39卷第2期上的“潍北高凝点原油降凝降黏剂的研制”中记载:实验室自制的三元共聚物amv-22与eva复配,添加sla-107作助剂,制备适用于胜利油田潍北区块高凝点原油的降凝剂amves;实验考察了该降凝剂对原油的降凝降黏效果,dsc热分析结果表明,amves加量为1000mg/l时,可使原油凝点从48℃降低到37℃,析蜡点降低2℃。流变性曲线表明原油的剪切稀释作用随温度升高显著增强,当剪切速率大于100s-1后黏度基本不变,降凝剂可以大幅降低启动原油的屈服应力;偏光显微镜图显示原油温度越低,蜡晶网状结构越致密,交联度强,黏度大,流动性差;加amves之后原油中蜡晶变为团簇状颗粒,原油的流动性增强;由此可见降凝剂amves作用于蜡晶使其三维网状结构破坏,从而有效降低原油凝点和黏度。

    3、闫红星2021年发表在《石油地质与工程》第35卷第4期上的“注空气低温氧化对高凝油的影响——以沈625块为例制”中记载:为了研究高凝油注空气开采过程中低温氧化作用对原油与伴生气的影响,对沈625块高凝油开展了室内低温氧化模拟实验,并从族组分和饱和烃气相色谱方面对氧化前后的原油开展对比分析,对采集的伴生气开展气体组分分析;研究结果表明,高凝油在注空气低温氧化后黏度略增加,族组分中饱和烃、芳烃、非烃含量增加,沥青质含量减小,饱和烃中轻重比(∑nc21-/∑nc22+)减小,姥植比(pr/ph)和奇偶优势(oep)基本不变,大部分与o2反应生成含氧化合物(醛、酮、醇、羧酸等),少部分生成co2与co,伴生气中o2含量明显降低;高凝油在注空气低温氧化过程中以加氧反应为主,并伴随少量的键裂反应。

    4、王小兵等人发表在《常州大学学报(自然科学版)》2021年第33卷第2期上的“空心抽油杆内连续管下入深度对井筒温度分布的影响”中记载:稠油举升过程中,由于地温变化造成井筒内温度压力降低,导致原油黏度增大、溶解气析出,最终造成原油结蜡、油井堵塞。空心抽油杆内连续管热水循环加热工艺作为一种经济有效的采油工艺方法,能有效防止稠油在井筒内结蜡。在满足稠油油井生产要求的前提下,为了优化连续管下入深度,减少投资成本,建立热水循环加热井筒温度场的二维轴对称稳态模型,选取不同连续管下入深度,计算井筒温度分布。研究表明连续管不同下入深度对井筒温度具有较大影响;连续管下深700-1200m均可满足防蜡降黏要求;当连续管下深为700m时,循环水出口温度约为60.5℃,产出液出口温度约为59℃,现场应用时可将连续管下深至700m以最大限度节约成本。

    5、王瑞和等人发表在《中国石油大学学报(自然科学版)》2019年第43卷第5期上的“空化射流降低稠油黏度机制”中记载:稠油降黏在稠油开采、加工利用和外输等方面具有十分重要的意义,而空化射流技术因其结构简单、易于实现,在有机物降解、稠油降黏等方面表现出巨大的发展潜力。在总结空化射流降解有机物、污水处理等成果的基础上,分析空化射流中空化泡的溃灭所产生的高温高压等极端环境以及产生的物理化学效应;针对稠油的组成和分子结构,分析空化效应对稠油产生的作用和影响,探究空化射流对稠油的降黏机制。概述空化射流进行稠油降黏试验研究现状,通过初步试验验证空化射流可以有效降低稠油黏度,从而为稠油物理降黏提供一种新方法。

    6、董波等人发表在《现代化工》2021年第41卷第1期上的“空化技术在重油改质降黏领域的研究进展”中记载:概述了空化现象及其产生的空化效应,总结了近年来超声空化和水力空化技术在重油改质降黏方面的研究进展,并对今后的研究方向提出了展望。

    7、中国专利cn102434134b公开了水力切割法开采高粘高凝原油的方法,应用于油田开采高粘高凝原油。采取的步骤包括:将采油管柱下入套管内,采油管柱下端连接有喷射工具,喷射工具下端喷射器下入井内高粘高凝原油凝固点的深度;坐封封隔器;往井里注入油田分离出的油田污水或清水;同时开启抽油机,抽油机带动抽油泵内的柱塞上下往复运动。注入的油田污水或清水与采出液同时被抽油泵输送到地面。效果是:使高粘高凝原油的开采更加高效、节能、环保。高粘高凝原油在...凝固点附近被油田污水或清水力切割成了细小的颗粒,细小颗粒在冷水的作用下进一步凝固,形成有一定硬度、不乳化、无蜡析出的原油颗粒,解决了原油开采过程中的乳化和结蜡现象。

    8、中国专利cn102562014b公开了一种高凝原油采油装置及其方法,所述装置包括抽油泵,所述抽油泵上端连接采油油管,所述采油油管由单根油管连接而成,结蜡点下方的任意两根单根油管之间设有双管掺水装置,所述双管掺水装置包括本体,所述本体上设有采油油管偏心孔和掺水油管偏心孔,所述采油油管偏心孔和所述掺水油管偏心孔连通,所述采油油管偏心孔的上下孔口分别与所述两根单根油管连接,所述掺水油管偏心孔上孔口与所述掺水油管...连接,所述掺水油管偏心孔下孔口封闭。本发明利用联合站输送原油所用的热水拌热采油,大幅度降低了能耗,从而降低了采油成本。

    9、中国专利cn103216218a公开了一种辐式电加热油层驱油方法,其方法是在主油井四周设若干个副油井,副油井在主油井周围呈车轮辐条状排列,主油井内的油层部位设若干个火线电极,在每个副井内的油层部位设若干个零线电极,火线电极与电源的火线相接,而零线电极与电源的零线相接,然后合闸通电,其电源的电能可以是交流电也可以是直流电。本发明提供一种在油层温和加热和形成电解、电离驱油的技术方法,利用辐式电加热技术对油层温和加热避免电极结焦...且又充分利用电解、电离电场力的加热作用,增大原油流动能力,提高稠油、高凝原油总采收率和产油量。本发明辐式电加热油层驱油方法,投资小、对油层温和加热,避免电极结焦,增加稠油、高凝原油总采收率和产油量。

    10、因此,如何解决高凝高黏原油开采的问题,成为技术人员亟待解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:

    2、高凝高黏原油开采方法,在下入原油开采管柱时,依次下入彼此固定连接的喇叭口、第一尾管、第一油管短节、第一水力射流式节能防堵装置、第二油管短节、第二尾管、第三油管短节、第二水力射流式节能防堵装置、第三尾管、管式泵泵筒、油管管柱。

    3、在所述管式泵泵筒、油管管柱中,下入高凝高黏原油开采杆柱。

    4、所述高凝高黏原油开采杆柱包括管式泵柱塞、抽油杆组合杆柱。

    5、在下入原油开采管柱之前,需对开采井进行施工前准备。

    6、所述施工前准备包括反循环洗井、反循环压井、起出油井内的生产管柱、通井刮削、正循环洗井。

    7、所述原油开采管柱的喇叭口位于油井的油层上部。

    8、下入高凝高黏原油开采杆柱后,安装井口,调整防冲距,油井起抽。

    9、所述喇叭口、第一尾管、第一油管短节、第一水力射流式节能防堵装置、第二油管短节、第二尾管、第三油管短节、第二水力射流式节能防堵装置、第三尾管、管式泵泵筒、油管管柱之间依靠丝扣连接。

    10、油井起抽后,油层中的原油通过水力射流式节能防堵装置后,原油凝固点和黏度降低,达到正常开采的目的。

    11、水力射流式节能防堵装置由摩擦切削模块、射流模块、分流模块、振动模块和压力恢复模块组成;运用水力射流方式传递能量从而使原油(液流)剧烈紊动,运用机械振动耦合方式、摩擦作用产生热作用、切削作用、振动作用等,并有效破坏原油中长链正构烷烃,起到防蜡作用,降凝、降黏的目的,从根源上抑制结蜡,使被动清蜡、降凝、降黏变主动防蜡、降凝、降黏。

    12、油层原油进入水力射流式节能防堵装置,首先通过摩擦切削模块,通过液流冲击该段凸起流道的方式,将液流中的大块固相颗粒及晶体进行有效破坏,形成不规则紊流,使得液流中的各项物质均匀掺混,通过摩擦等方式产生热作用,同时也增加了流体质点及微粒间的动能,降低了蜡晶之间的结合力;射流模块对流体再次搅拌和匀和并产生均匀液流,使得蜡晶网格结构遭到破坏,并为下一步液流分流打下基础;搅拌和均和作用使液相中的分散介质均匀分布、流动状态稳定,减少了蜡晶之间的接触机会;射流模块产生均匀紊流流体,经过分流模块进行分流,流速加快,在振动耦合模块两侧产生两串涡流,涡流产生后流速不断减缓,脉动强度不断减弱,整个涡流过程中流体之间相互振动,当射流流速足够大,即射流横向上流压脉动频率与振动装置固有频率一致时,就会产生共振,并向远端不断传递振动。

    13、在现场应用时,根据油管尺寸进行设计,选取合适长度、直径油管作为压力恢复模块。

    14、本发明的优点和积极效果是:

    15、本发明的高凝高黏原油开采方法,在华北、大港、长庆等油田50余口井无法正常开采的高凝高黏原油油井上应用后,成功率100%,单井日平均增加原油产量4.7吨。


    技术特征:

    1.高凝高黏原油开采方法,其特征在于,在下入原油开采管柱时,依次下入彼此固定连接的喇叭口(2)、第一尾管(3)、第一油管短节(4)、第一水力射流式节能防堵装置(5)、第二油管短节(6)、第二尾管(7)、第三油管短节(8)、第二水力射流式节能防堵装置(9)、第三尾管(10)、管式泵泵筒(11)、油管管柱(12)。

    2.根据权利要求1所述高凝高黏原油开采方法,其特征在于:在所述管式泵泵筒(11)、油管管柱(12)中,下入高凝高黏原油开采杆柱。

    3.根据权利要求2所述高凝高黏原油开采方法,其特征在于:所述高凝高黏原油开采杆柱包括管式泵柱塞、抽油杆组合杆柱。

    4.根据权利要求1所述高凝高黏原油开采方法,其特征在于:在下入原油开采管柱之前,需对开采井进行施工前准备。

    5.根据权利要求4所述高凝高黏原油开采方法,其特征在于:所述施工前准备包括反循环洗井、反循环压井、起出油井内的生产管柱、通井刮削、正循环洗井。

    6.根据权利要求1所述高凝高黏原油开采方法,其特征在于:所述原油开采管柱的喇叭口(2)位于油井的油层(1)上部。

    7.根据权利要求1所述高凝高黏原油开采方法,其特征在于:下入高凝高黏原油开采杆柱后,安装井口,调整防冲距,油井起抽。

    8.根据权利要求1所述高凝高黏原油开采方法,其特征在于:所述喇叭口(2)、第一尾管(3)、第一油管短节(4)、第一水力射流式节能防堵装置(5)、第二油管短节(6)、第二尾管(7)、第三油管短节(8)、第二水力射流式节能防堵装置(9)、第三尾管(10)、管式泵泵筒(11)、油管管柱(12)之间依靠丝扣连接。


    技术总结
    本发明涉及高凝高黏原油开采方法,在下入原油开采管柱时,依次下入彼此固定连接的喇叭口、第一尾管、第一油管短节、第一水力射流式节能防堵装置、第二油管短节、第二尾管、第三油管短节、第二水力射流式节能防堵装置、第三尾管、管式泵泵筒、油管管柱;在所述管式泵泵筒、油管管柱中,下入高凝高黏原油开采杆柱;本发明的高凝高黏原油开采方法,在华北、大港、长庆等油田50余口井无法正常开采的高凝高黏原油油井上应用后,成功率100%,单井日平均增加原油产量4.7吨。

    技术研发人员:付亚荣,郭简,刘泽,胡美玲,吴泽美,王旭东,王嫱,曹小娟,崔洁,张云钊,王婷婷,季俣汐,左婧,陈晓莎,孙陌球
    受保护的技术使用者:中国石油天然气股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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