辽河油田稠油蒸汽吞吐及蒸汽驱开采工艺技术
辽河油田蒸汽驱隔热技术的原理与应用
辽河油田蒸汽驱隔热技术的原理与应用摘要：蒸汽驱是稠油转换开发方式的重要接替技术之一。
目前辽河油田大部分稠油区块已经进入吞吐中后期，转换开发方式的需求越来越突出，故而进一步提高蒸汽驱注汽过程中的井筒隔热效果，延长蒸汽驱管柱的使用寿命，蒸汽驱开采技术发展的关键。
该文结合辽河油田的实际试验情况简述了蒸汽驱高温长效隔热技术的原理与应用。
关键词：蒸汽驱高温长效隔热技术原理应用蒸汽驱是稠油油藏蒸汽吞吐开采中后期，进一步提高原油采收率的重要手段也是稠油转换开发方式的重要接替技术之一。
自80年代末以来，辽河油田通过蒸汽驱先导试验和工业性应用试验，形成了一套辽河油田特有的蒸汽驱井筒隔热技术,然而由于辽河油田稠油油藏普遍埋藏较深（1000～1600?m），以及蒸汽驱开采需长期连续注汽等实际问题的存在，原有井筒隔热技术也暴露出一些尚待解决的问题。
目前辽河油田大部分稠油区块已经进入吞吐中后期，转换开发方式的需求越来越突出，如何进一步提高蒸汽驱注汽过程中的井筒隔热效果，延长蒸汽驱管柱的使用寿命，已成为确保蒸汽驱开采有效实施并顺利推广的关键。
1 蒸汽驱隔热技术的原理蒸汽驱高温长效隔热技术是涉及整体汽驱管柱的座封、解封、长效密封、整体管柱热补偿以及整体管柱各部分长效隔热的综合性的配套技术。
1．1 油套环空的长效密封蒸汽驱高温长效隔热技术采用Y441强制解封蒸汽驱封隔器与多级长效汽驱密封器通过金属与非金属双级密封油套环空。
Y441强制解封蒸汽驱封隔器在注汽前通过投球或球杆的方式液力座封，将油套环空密封，以确保多级长效密封器的多级膨胀腔与隔环在注汽初期受热充分扩张密封油套环空，依靠Y441强制解封蒸汽驱封隔器的高温长效密封件与多级长效汽驱密封器实现注汽管柱的长期密封。
解封时，先解封Y441强制解封蒸汽驱封隔器，然后解封多级长效汽驱密封器，以减少解封负荷。
1．2 汽驱管柱的长效热补偿蒸汽驱高温长效隔热技术采用压力补偿式隔热型伸缩管实现整体管柱在注汽过程中的伸缩补偿。
辽河油田稠油开采技术(2010.2.21)
钻采工艺研究院
（5）获奖及荣誉
获省部级科技进步奖31项，其中《辽河油田中深层稠油
提高采收率技术研究与应用》获中油集团技术创新特等奖； 市局级科技进步奖137项；获国家专利165项，其中发明专利 9项。2003年被中国石油集团公司授予“科技创新”单位。
第三部分
辽河油田稠油开采工艺技术
稠油开采配套工艺技术
169 402
250
全院在职员工பைடு நூலகம்计：882人
全院技术干部总计：702人
钻采工艺研究院
钻采工艺研究院
采 油 工 艺 研 究 所
井 下 工 具 研 究 所
矿 场 机 械 研 究 所
油 田 化 学 技 术 研 究 所
仪 器 仪 表 研 究 所
油 井 防 砂 中 心
海 洋 工 程 研 究 所
钻 井 工 程 设 计 中 心
辽河油田公司产品质量检验站 钻采机械质量检测室
辽 宁 省 级 井 下 工 具 检 测 室
1999
全国执法 (1994)
辽 宁 省 级 抽 油 泵 检 测 中 心
1999
辽 宁 省 级 橡 胶 检 测 室
1999
电 子 压 力 计 检 定 中 心
2003
1992
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究
稠油是指黏度较高的油类，通常需要使用蒸汽吞吐注汽工艺来进行开采。
该工艺具有高效、经济的特点，被广泛应用于众多的稠油开采工程中。
蒸汽吞吐注汽工艺是一种热力学方法，通过注射高压蒸汽到油藏中，从而将油藏中的油液体积膨胀，折射参差不齐的油层，使之成为一个比较平滑的热化区域。
经过一定时间的持续加热，油层中的稠油分子互相摩擦增强，从而使得油层中的黏度变低，从而得到越来越高的产油量。
在进行蒸汽吞吐注汽工艺的过程中，需要注意以下几点。
首先，注汽点的选取非常重要。
注汽点是指将高压蒸汽注入油藏中的具体位置。
选取注汽点的核心原则是尽可能接近目标层位，并注意不要注入压力过高的蒸汽，否则容易引发气砂现象，对油藏造成不利影响。
其次，在进行蒸汽吞吐注汽工艺前，需要对附近的井眼进行有效的隔离，避免注汽点以上的油层及井眼受到蒸汽压力的影响，从而影响油藏开采效率。
此外，需要对注汽点及附近的地质情况进行详细的调查及研究，并结合油藏渗透率、黏度、酸催化等相关因素，制定合理的注汽方案。
在注汽过程中，需要根据油藏的反应及产油量等情况，对注汽方案进行不断的优化及调整，从而得到最优的开采效果。
总体来说，蒸汽吞吐注汽工艺对于稠油开采具有重要意义，并且在油田开发中遇到许多复杂情况时，可以通过优化方案，进一步提高产油量，为油田提高经济效益提供保障。
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究随着油田的逐步老化，稠油储量逐渐占据了油田储量的主导地位。
在稠油开采过程中，由于稠油地层的物理性质特别是高粘度和低流动性的特点，使得传统的开采技术难以满足稠油开采的需求。
因此，采用蒸汽吞吐注汽工艺是稠油开采的一种重要方式。
本文针对稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺进行研究，旨在探讨其原理、影响因素及优化方案。
蒸汽吞吐注汽工艺是以热能为动力的一种采油方式。
其工作原理是：利用较高温度的蒸汽蒸发油藏中的水分和轻质组分，使油的黏度降低，从而提高油的流动性，降低井底压力，使油井实现自动吞吐油与蒸汽的交替注入，从而达到增产效果。
二、蒸汽吞吐注汽工艺影响因素稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺影响因素有很多，其中主要有以下四个方面：1、热能供应热能供应是稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺的基础。
研究表明，热能供应是影响提高采油率和油井稳产的重要因素之一。
因此，在开采过程中，需要保证蒸汽质量、温度和压力等参数的稳定，才能充分发挥采油工艺的优势。
2、注汽量和频率注汽量和频率是影响稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺效果的重要因素之一。
在注汽量和频率合理的前提下，可以有效地降低井底压力，提高油的自然流动性，从而达到提高采收率和稳产的目的。
3、注汽位置和方式4、地质物理条件地质物理条件也是稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺的重要影响因素。
油藏的物理性质、成分和分布状态都将影响采油工艺的效率和稳定性，因此需要根据实际情况进行合理的调整和优化。
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺的优化方案应该充分考虑热能供应、注汽量和频率、注汽位置和方式以及地质物理条件等因素。
在此基础上，可制定以下优化方案：1、在热能供应方面，必须选择高效的加热方式，确保蒸汽的质量和稳定性，同时合理利用原始能源资源，提高热能利用率。
2、在注汽量和频率方面，应根据油井的实际情况，合理安排注汽量和频率，避免频繁注汽导致能源浪费和油井产量下降。
3、在注汽位置和方式方面，应根据地质物理条件和油藏性质进行合理选择，避免注汽失效和油井产量下降。
辽河油田和蒸汽驱和SAGD集输与处理工艺技术
８ ６ ２ ９ ｔ ／ ｄ ，产 液 ９ ２ ５ ４ ｔ ／ ｄ ，产油 １ ５ ９ ２ ｔ ／ ｄ ，含 水 ８ ２ ． ８ ％。 ２ ． ２ Ｓ Ａ Ｇ Ｄ开 采 注 蒸 汽 和 原 油 集 输 系 统 工 艺 技 术
调节水罐 Ｈ
采 出水沉 降罐
垒 竺 鎏 Ｈ 查 兰 兰 垫Ｈ 兰 堕 堡Ｈ 查生 查 墨
外输热采锅 炉 外输泵 外输 水罐
２ ． ２ ． １ Ｓ Ａ Ｇ Ｄ 采 出液 高温密闭集 输工艺技 术 Ｓ Ａ Ｇ Ｄ先导试验高温集输工艺技术路线 ： 首先 ， 通 过井 口高温 取样 器 对井 口采 出液进 行 取样 ；然 后 ，井 口采 出液依靠 自压进入试 验站 （ 进站平均温 度约 １ ６ ０ ｏ Ｃ） ，经 自动取样及单井计量后 ，进人 油气 缓 冲罐 ，通过油气 缓冲罐实现油气分离 （ 油气缓 冲 罐压力一般控制在 ０ ． ６ １ ． ０ Ｍ Ｐ ａ ） ，伴生气经过气液 分离后进入 回收系统 ，采 出液通过高温输送泵输 送 至集输干线 ，进入联合站 。 ２ ． ２ ． ２ 大型注 汽锅 炉集 中布置长距离注汽技术 根据 Ｓ Ａ Ｇ Ｄ注汽井 多 、 注汽井集 中、 注汽量大 、 连续注汽等特点 ，首次选用 了 ５ ０ ｔ ／ ｈ 、１ ０ ０ ｔ ／ ｈ 大 型注 汽锅炉 ，并实现 了多台锅 炉集 中布置 。大型锅炉集 中建站具有提高 能源利用率 、减少 司炉人员数量 ， 降低运行费用 、易于实现科 学管理 以及提高供 热质 量 、节省 占地 面积等优点 。通过集 中布站 ，节 省 占 地 ２ ８ ５ ８ ０ ｍ 、节 省 投 资 １ ６ ％。
产井开井 ６ ３ １口；注汽 １ ０ ６ ２ ｈ ／ ｄ ，产液 １ ３ ０ ８ ９ ｔ ／ ｄ ， 水处理工艺流程见 图 ２ 。
辽河热力采油-good
自动分层配汽管柱
（一）注汽工艺技术
1.蒸汽吞吐注汽工艺——特殊井分层注汽工艺
出砂井分层注汽管柱
侧钻井分层配汽管柱
侧钻井选层注汽管柱
（一）注汽工艺技术
1.蒸汽吞吐注汽工艺——水平井多点注汽工艺
针对笼统注汽条件下水平井段吸汽不均的情况，在水平井段的注汽管柱 上增设多个注汽阀，通过注汽阀在注汽过程中对水平井段同时作用，达到 提高水平段动用程度的目的。
注
汽
压力补偿式隔热型 汽驱伸缩管
管
柱
泄压式高温 长效汽驱密 封器
Y441强制解封汽驱 封隔器
Y441强制解封汽驱封隔器
泄压式高温长效汽驱密封器
压力补偿式隔热型汽驱伸缩管
隔热管接箍密封器
（一）注汽工艺技术
2.蒸汽驱注汽工艺——分层注汽技术
隔热管接箍(配接箍密封器) 真空隔热管 压力补偿式隔热型伸缩管
井筒隔热与注汽工艺设计软件
（一）注汽工艺技术
3.注汽管柱设计
蒸汽驱系统优化设计软件
双管注汽技术计算软件
4.注汽井口
（一）注汽工艺技术
主要技术指标：额定工作压力 14 MPa强度试验压力： 28 MPa
适用温度： 连接方式：
≤ 337 ℃
法兰
执行标准： SY/T5328-1996
KR14-337热采井口
双管测试井
传压
口
筒
光纤分层温压监测工艺 a
s
d
固定卡 箍
测压f 光 纤 细(管s毛) 测压装
置
测压光 纤
(毛细 管)
光纤测温 光端机
Φ40空心
杆
封隔 器
测温光纤
过管线高温封隔器
压力传感 器（传压
蒸汽驱开采工艺技术
下步攻关方向
（1）高温不压井技术完善与配套 包括注汽井高温不压井技术完善和目前现场急需的高温生
产井不压井作业技术配套。 （2）分层汽驱工艺技术改进与完善
包括分层汽驱工艺管柱完善、喷嘴设计改进、配汽阀投捞 工艺完善等，加快现场试验进度，争取早日在全面转汽驱中应 用。 （3）蒸汽驱高温举升技术完善与应用
下步攻关方向
（7）蒸汽驱高温调剖技术 对于不适合分层汽驱的油藏，需要进行低成本、大剂量
高温调剖技术的研究。 （8）蒸汽驱提高汽驱效果及后期接替技术研究
随着蒸汽驱配套工艺技术的不断成熟，在汽驱中后期对 提高汽驱效果技术以及后期接替技术的研究对提高汽驱最终 经济效益有重要的意义。包括新型化学添加剂提高汽驱效果 研究等各种复合型蒸汽驱技术以及汽驱后期接替技术研究。
目前，注汽井高温不压井作业技术，经现场试验验证可以 满足蒸汽驱注汽井高温作业的要求。但随着汽驱规模的扩大， 蒸汽驱生产井的温度将提高很快（特别是汽窜井），作业工作 量将逐渐加大，采用常规的修井作业将由此引起对油层污染以 及存在极大的安全隐患,而目前还没有能适合蒸汽驱生产井的 高温不压井作业装置。
存在问题
（5）蒸汽驱工艺设计平台开发与应用 包括软件平台系统总体设计；对注汽、举升、射孔、配套辅
助技术等各项工艺分析计算、优化设计；井筒注入系统工艺优化 设计软件模块研制；蒸汽驱单井数值模拟软件模块研制；蒸汽驱 井筒举升优化设计软件模块研制。 （6）蒸汽驱工艺技术现场跟踪评价
在数据（包括生产数据、配套工艺资料、管理数据等）实时 采集与维护的基础上，建立蒸汽驱工艺技术效果跟踪评价系统， 提高整个项目管理的规范性、科学性，提高效率，及时跟踪、评 价、动态调整。
压力 补偿 式隔 热型 汽驱 伸缩 管
稠油开采方法介绍
（３）稠油 中含 蜡量 少 、凝 固点低
火烧 油层 技术 虽然 驱 油效果 较好 ，但其 有诸 多 技术 难 点 ：
（４）稠油组分 中胶 质 、沥 青质含量高 ，轻 质馏 分含量低
无 法控制 地 下真实燃 烧状 态 ；对燃 烧 带前缘 的调 整与控 制 ；点
（５）原 油含气量少 、饱 和压力
ＳＡＧＤ技 术全称 蒸 汽辅 助重 力泄 油技 术 ，在 实施 上第 一种 在 靠 近油 藏 的底 部 钻一 对 上 下平 行 的水 平 井 ，上面 水 平井 注 汽 ，下 面水平井 采油 ；第 二种是 直井 与水 平井组 合 ，在油藏 底部 钻一 口水 平井 ，在其 上方钻 一 口或几 口垂直 井 ，垂直 井注汽 ，水
１稠 油 简 介
（又称 中点燃 油层后 ，通过 不断 向油层注 入适量 氧化剂 （空 气或
１．１稠 油 的分 类
富氧 气体 ）助燃 ，形成径 向移 动的燃烧前缘 （又称 火线 ）
稠 油 的分类 既影 响着油 藏 的划分 和 评价 又决 定 着油 藏开
施工 区域 油 层划分为 六个不 同 区带 ，已燃 区、燃烧 带 、结焦
摘 要 ：介 绍 了稠 油 的 特 点 ，分 布 及 国 内 外 主 流 的 稠 油 开 能 力 ，开 采过程 中地 层压 力下 降 ，溶解 气开始析 出膨胀 ，形 成泡
发技 术。稠 油开发技 术主要 有 热采技术 ，冷采技 术 ，火驱技 术 ， 沫 油 ，一方 面减 小 了原 油流 动的 阻力 ，另一方 面溶 解 气析 出成
采设备 和开采 方式 的选择 ，国外 比较 常用 的分类标 准有委 内瑞 带 、蒸 发区 、轻 质油带 、富油 带和未 受影响 区 。物理 化学 反应主