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“煙氣”變“福氣”——勝利油田魯勝公司煙道氣輔助蒸汽吞吐解稠油熱采難題
2022-03-27 20:44:00 來源:能源科技
通訊員 陳軍光 李貽晨
經過轉周注汽、燜井、放噴、轉抽下泵等工序,2月18日,勝利油田魯勝公司魯豐采油管理區林7-平22井投產后順利見油,且日油達5.8噸。
2月24日,從生產報表上顯示,該井已正常生產7天,產量較措施前日增油4.7噸,累增油31噸。看到這組數據,技術管理室經理李欣長舒一口氣。
林7-平22井是他們2022年實施煙道氣輔助蒸汽吞吐措施的第一口井,該井的順利投產,讓李欣更加堅定了破題解困的信心。
一塊難啃的骨頭
魯勝公司所轄的林樊家油田林東館三區塊含油面積6.1平方公里,探明石油地質儲量648萬噸,主要含油層是館陶組,屬于典型的稠油油藏。該塊1999年10月投入熱采開發以來,經過10余年的多輪次注汽吞吐,地層壓降變大、單井產能降低、熱采開發效果變差,給公司稠油區塊開采帶來了挑戰。
油稠人不愁。魯勝公司聚焦效益開發、高效動用,積極推廣應用新工藝、新技術,全力夯實老區穩產上產基礎。
面對該區塊地層能量下降、含水上升、熱采開發效益變差的現狀,他們從2014年開始實施氮氣泡沫調剖來改善熱采開發效果,調剖工藝應用初期區塊含水相對較低,階段調剖效果顯著,但經過多輪次氮氣泡沫調剖后,開發效果逐年變差。
在熱采開發過程中,普遍存在提升蒸汽熱利用效率的問題。注入蒸汽驅油時,從井筒到地層的沿程熱損失,使得蒸汽干度隨深度增加而降低,制約了蒸汽驅油的開發效果,且通過單純提高蒸汽的注入量來提升熱采效果的增產措施,受到經濟油汽比的限制。同時,在注蒸汽熱采過程中,鍋爐燃燒產生的煙道氣對環保帶來了一定影響。
如何既能提高多輪次調剖后稠油熱采效果,又能減少注汽鍋爐煙道氣排放量,成為制約稠油綠色高效開發的一個重大難題。
一項突破的技術
燃氣鍋爐產生的煙道氣里面主要含有約80-85%的氮氣、10-15%的二氧化碳及氮氧化物(氧氣)等成分。
研究表明,二氧化碳溶于原油后降低原油粘度,提高原油流動性;氮氣注入地層可以起到增能及調剖作用,同時起隔熱保溫作用。
如果將鍋爐產生的煙道氣進行合理收集處理,注入熱采稠油油藏中,就可能發揮煙道氣在油藏中的溶解降粘、增能助排和擴大熱波及的作用,這成為公司新的攻關方向。
2019年,為了破解這一難題,魯勝公司打破常規,從系統研究煙道氣有效利用的技術思路出發,在已有氮氣調剖、HDCS等技術儲備的基礎上,與石油大學開展校企結合,從驅油機理和增產工藝入手,結合區塊特點、油藏特征、油井生產狀況等多方面因素,進行注入方式、施工參數、配套工藝的深入研究,并開展煙道氣捕集設備研制,為煙道氣輔助熱采礦場試驗打下了基礎。
勝利油田魯勝公司技術人員正在林-7平4井檢查煙道氣輔助熱采凈化裝置運行情況
2020年5月,魯勝公司在該區塊70余口水平井中,優選林7-平4井開展首次現場試驗。注入煙道氣4.14萬立方米,投產后峰值日油11噸,周期日油水平4.5噸,周期累計產油1357噸,累油增加775噸,增產效果顯著。
這口井的試驗成功,標志著注汽鍋爐煙道氣資源化利用技術的成果轉化,取得了實質性進展。
一份滿意的答卷
油田黨委擴大會議指出,要統籌發展需求和創新資源,強化頂層設計、優化科技立項,加大科研投入,提升科技創新能力。
2021年以來,公司實施煙道氣輔助蒸汽吞吐先導試驗14井次,與常規轉周對比,累增油提高29.3%,經濟效益提高94.4%,油汽比提高0.1。吞吐周期增油7757噸,措施投入1107萬元,按50美元每桶計算,周期效益927萬元,與上周期同期對比,階段創效492萬元。
煙道氣輔助稠油熱采,不僅能夠改善開發效果,而且其中的二氧化碳進入油層后,80%-90%能賦存在地下,有效減少溫室氣體排放,在“碳達峰、碳中和”背景下,實現了煙道氣資源化利用,為CCUS提供了有益的探索。
勝利油田魯勝公司技術人員正在檢修煙道氣注入壓縮機
創新永無止境,油藏高效開發永遠在路上。魯勝公司已在所屬林東館三、濱509區塊取得了突破性的效果,但如何將注汽鍋爐所產生的煙氣全部用到油藏開發中成為“攔路虎”。為此,魯勝公司的技術人員也多次調研國內煙氣注入設備,對國內壓縮機技術進行了深入的調研,2021年與中石化機械股份公司合作,立項共同開發研制適合注汽鍋爐產生的尾氣的注入設備,2021年10月份共同在中石化總公司成功立項《煙道氣高壓注氣驅油—撬化裝備研制》項目。同時,魯勝公司不局限于熱采油藏的煙氣輔助吞吐,正在攻關常規油藏鍋爐尾氣吞吐降粘技術、煙氣輔助降粘驅等礦場試驗。
“集中資源攻克關鍵核心技術”。魯勝公司副經理王建認為,稠油熱采是一個世界性難題,問題多的超乎想象。但是,我們要堅持把提高熱利用率作為關鍵,做實資源化利用,堅決保障能源安全。
據悉,魯勝公司將按照將能源飯碗牢牢端在手里的要求,在算好效益賬的基礎上,深化技術性試驗研究、完善注采配套工藝,進一步提升煙道氣利用率,加大推廣應用規模,不斷提高經濟效益和社會效益,切實把油藏開發好、管理好、經營好。