蒸汽辅助泄油

1、第一部分第一部分 蒸汽辅助重力泄油开采超稠油技术蒸汽辅助重力泄油开采超稠油技术第二部分第二部分 注采一体化技术注采一体化技术技术交流技术交流蒸汽辅助重力泄油蒸汽辅助重力泄油开采超稠油技术开采超稠油技术李啸南李啸南采油院稠油所采油院稠油所二、二、SAGD基本理论及开采特点基本理论及开采特点一、胜利油田超稠油开采现状一、胜利油田超稠油开采现状 四、存在问题及研究方向四、存在问题及研究方向五、结论五、结论一、胜利油田超稠油开采现状一、胜利油田超稠油开采现状 三、胜利油田开展三、胜利油田开展SAGD的可行性分析的可行性分析胜利热采稠油油藏胜利热采稠油油藏超稠油储量超稠油储量5736104t，占占17.

2、2%特稠油储量特稠油储量1.67108t，占，占50.1%普通稠油储量普通稠油储量1.09108t，占，占32.7% 到到20032003年底，累积探明稠油储量年底，累积探明稠油储量5.375.3710108 8t t，其中需其中需热采动用储量为热采动用储量为3.333.3310108 8t,t,占总储量的占总储量的62%62%。一、胜利油田超稠油开采现状一、胜利油田超稠油开采现状 探明储量探明储量( (热采热采) )中，未动储量中，未动储量1.231.2310108 8t t，占占37%37%；其中超稠；其中超稠油、特超稠油油、特超稠油4513451310104 4t t，占未动储量的占未动

3、储量的35%35%。一、胜利油田超稠油开采现状一、胜利油田超稠油开采现状 未动，未动，37%37%已动，已动，63%63%胜利油田探明储量(热采)分类胜利油田探明储量(热采)分类其它，其它，65%65%超稠油，超稠油，35%35%胜利油田未动稠油储量分类胜利油田未动稠油储量分类热采储量热采储量3.333.3310108 8t t。未动超稠油分类未动超稠油分类70%70%30%30%粘度粘度100000mPa.s100000mPa.s粘度粘度100000mPa.s1200m）、原始地层压力大（）、原始地层压力大（12mPa）的储层）的储层开展开展SAGD，其生产规律尚未得到足够认识；，其生产规律

4、尚未得到足够认识；SAGD开采是一个连续过程，尤其是重力泄油开采是一个连续过程，尤其是重力泄油阶段。阶段。储层井筒地面储层井筒地面各环节之间的关联性异常各环节之间的关联性异常紧密，其互相制约和影响关系应加强研究；紧密，其互相制约和影响关系应加强研究；常规蒸汽吞吐、蒸汽驱的经验能否适用常规蒸汽吞吐、蒸汽驱的经验能否适用？1、存在问题存在问题四、存在问题及研究方向四、存在问题及研究方向 建立高温高压三维物理模建立高温高压三维物理模型，利用物模和数模研究适合型，利用物模和数模研究适合于胜利稠油油藏特点的于胜利稠油油藏特点的SAGD模式。模式。（1 1） 加强机理研究 （深层、高压油藏如何布井、采用何

5、种方式降压？）2、研究方向四、存在问题及研究方向四、存在问题及研究方向（2） 水平井动态监测技术 （长水平段蒸汽腔的发育位置，蒸汽腔的推进方向？） 2、研究方向连续油管测试连续油管测试四、存在问题及研究方向四、存在问题及研究方向（3） 产出高温液体的处理技术 （产出高温液体泡沫油的如何处理，产出高温水如何分离和利用？） 2、研究方向产出液计量罐产出液计量罐井口换热器井口换热器采油井口采油井口去中心站去中心站清清水水去注汽锅炉去注汽锅炉四、存在问题及研究方向四、存在问题及研究方向二、二、SAGD基本理论及开采特点基本理论及开采特点一、胜利油田超稠油开采现状一、胜利油田超稠油开采现状 四、存在问题

6、及研究方向四、存在问题及研究方向五、结论五、结论三、胜利油田开展三、胜利油田开展SAGD的可行性分析的可行性分析五、结论五、结论1、 SAGD在超稠油开采方面具有很大潜力，国外已有很多成功的先例，国内辽河最近开展的试验也取得了良好效果。四、结论四、结论2、胜利油田超稠油相比于国外，油藏具有深、压力高等特点，进行SAGD开采需要进行针对性研究和攻关；3、胜利开采特超稠油积累了丰富经验，也进行过SAGD方面的尝试，随着相关技术的完善，有望利用SAGD方法在超稠油开发方面取得突破。 蒸汽辅助重力泄油（蒸汽辅助重力泄油（SAGD）理论为稠油）理论为稠油开采提供了一种新的方法，拓宽了稠油开采开采提供了一

7、种新的方法，拓宽了稠油开采的思路。的思路。 我们有理由相信，通过科研攻关胜利油田我们有理由相信，通过科研攻关胜利油田特超稠油的有效动用一定会取得重大突破。特超稠油的有效动用一定会取得重大突破。结束语结束语 胜利采油研究院稠油所胜利采油研究院稠油所 李啸南李啸南一、技术背景及发展现状一、技术背景及发展现状二、注采一体化技术的优势二、注采一体化技术的优势三、注采泵及井口装置三、注采泵及井口装置四、存在问题及建议四、存在问题及建议目目 录录胜利油田稠油主要分布在胜利油田稠油主要分布在单家寺、乐安、孤岛、孤东单家寺、乐安、孤岛、孤东等油田，等油田，到到2003年底，累积探明稠油储量年底，累积探明稠油储

8、量5.37108t，其中需热其中需热采动用储量为采动用储量为3.33108t,占总储量的占总储量的62%。一、技术背景及发展现状单家寺油田单家寺油田乐安油田乐安油田孤岛油田孤岛油田孤东油田孤东油田 我国稠油蒸汽吞吐蒸汽吞吐筛选标准油藏地质参数油藏地质参数一等一等二等二等1 12 23 34 45 5原油粘度，原油粘度，mPamPas s相对密度，相对密度，g/cmg/cm3 3505010000100000.92000.920050000500000.95000.95001000001000000.98000.980010000100000.92000.920010000.10000.0.92

9、000.9200油层深度，油层深度，m m15015016001600100010005005001600160018001800500500油层纯厚度，油层纯厚度，m m纯总比纯总比10100.40.410100.40.410.010.00.400.4010100.40.45 510100.40.4孔隙度，孔隙度，原始含油饱和度原始含油饱和度, ,S Soioi储量系数储量系数,10,103 3t(kmt(km2 2m)m)0.200.200.500.501.001.0010.010.00.200.200.500.500.100.1010.010.00.200.200.500.500.100

10、.1010.010.00.200.200.500.500.100.1010.010.00.200.200.500.500.100.1010.010.0渗透率，渗透率，1010-3-3mm2 2200.200.200.200.200.200.200.200.200.200.一、技术背景及发展现状蒸汽吞吐是胜利油田稠油热采的主导技术。蒸汽吞吐是胜利油田稠油热采的主导技术。蒸汽吞吐采油工艺技术蒸汽吞吐采油工艺技术隔热油管隔热油管井下热胀补偿器井下热胀补偿器注汽封隔器注汽封隔器注汽封隔器注汽封隔器井下汽水分离器井下汽水分离器隔热油管隔热油管井下补偿器井下补偿器井下汽水分离器井下汽水分离器注汽封隔器注汽

11、封隔器隔热油管隔热油管井下补偿器井下补偿器热采封隔器热采封隔器井下汽水分离器井下汽水分离器热采封隔器热采封隔器油油 层层蒸汽发生器蒸汽发生器井口补偿器井口补偿器加热带加热带蒸汽凝结带蒸汽凝结带蒸汽带蒸汽带 蒸汽吞吐是先将高温高压湿蒸汽注入油层，对油井周围油层加蒸汽吞吐是先将高温高压湿蒸汽注入油层，对油井周围油层加热降粘，焖井换热后，放喷、压井或洗井、下泵转抽、开井采油。热降粘，焖井换热后，放喷、压井或洗井、下泵转抽、开井采油。一、技术背景及发展现状一、技术背景及发展现状频繁的作业存在以下问题：频繁的作业存在以下问题：放喷后不能尽快转抽，缩短了高峰产油期；放喷后不能尽快转抽，缩短了高峰产油期；作

12、业过程洗井、压井，对油层造成冷伤害；作业过程洗井、压井，对油层造成冷伤害；作业施工量大，作业成本高；作业施工量大，作业成本高；工人作业环境危险。工人作业环境危险。不动管柱实现转抽和转注不动管柱实现转抽和转注？一、技术背景及发展现状19901995 研究试验阶段研究试验阶段19952000 技术进步阶段技术进步阶段2000至今至今 现场推广阶段现场推广阶段 稠油转抽工艺技术研究稠油转抽工艺技术研究，环流泵、打捞，环流泵、打捞固定凡尔泵等。固定凡尔泵等。各种注采泵研制、大通径隔热管的研制为注各种注采泵研制、大通径隔热管的研制为注采一体化技术的推广实施提供了保证。采一体化技术的推广实施提供了保证。单

13、家寺油田、草桥油田、郑王庄油田等推广单家寺油田、草桥油田、郑王庄油田等推广使用，尤其在超稠油蒸汽吞吐中，起到了重使用，尤其在超稠油蒸汽吞吐中，起到了重要作用。要作用。一、技术背景及发展现状一、技术背景及发展现状二、注采一体化技术的优势二、注采一体化技术的优势三、注采泵及井口装置三、注采泵及井口装置四、存在问题及建议四、存在问题及建议目目 录录二、注采一体化技术的优势注采一体化技术的优势（1）使用特种采油泵与配套的杆管组合，采）使用特种采油泵与配套的杆管组合，采用一趟管柱实现注汽、采油两个工艺过程。用一趟管柱实现注汽、采油两个工艺过程。即：转抽、转注均不动管柱。即：转抽、转注均不动管柱。特点特点

14、实施方式实施方式方式一：注汽前下入抽油杆，并装好光杆密封器方式一：注汽前下入抽油杆，并装好光杆密封器方式二：注汽前下入抽油杆，转抽时安装光杆密封器方式二：注汽前下入抽油杆，转抽时安装光杆密封器方式三：转抽时下入抽油杆。方式三：转抽时下入抽油杆。技术优势技术优势(1)充分利用注汽后地层处于高温状态的有利条件，不动管柱充分利用注汽后地层处于高温状态的有利条件，不动管柱直接转抽，并可实现多轮次的注汽直接转抽，并可实现多轮次的注汽抽油过程；抽油过程；(2)能避免或减少转抽作业时的洗井、压井作业，减少了入能避免或减少转抽作业时的洗井、压井作业，减少了入井液体对油层的冷伤害；井液体对油层的冷伤害；二、注采

15、一体化技术的优势注采一体化技术的优势(3)隔热油管的保温效果，能减少井筒散热，提高产液温隔热油管的保温效果，能减少井筒散热，提高产液温度，延长生产周期；度，延长生产周期；(4)转抽方法简单，可节省大量的作业工时和费用，减轻了转抽方法简单，可节省大量的作业工时和费用，减轻了工人的劳动强度。管柱具有自泄油功能。工人的劳动强度。管柱具有自泄油功能。二、注采一体化技术的优势注采一体化技术的优势一、技术背景及发展现状一、技术背景及发展现状二、注采一体化技术的优势二、注采一体化技术的优势三、注采泵及井口装置三、注采泵及井口装置四、存在问题及建议四、存在问题及建议目目 录录三、注采泵及井口装置三、注采泵及井

16、口装置隔隔热热油油管管井井口口装装置置特种特种泵泵(注注采泵采泵)（1 1）打捞固定凡尔注采泵）打捞固定凡尔注采泵隔热油管隔热油管自打捞自打捞固定固定 凡尔泵凡尔泵抽油杆抽油杆固定凡尔具有打捞功能。固定凡尔具有打捞功能。注汽时：注汽时：柱塞打捞凡尔，上提抽油柱塞打捞凡尔，上提抽油杆，使柱塞和固定凡尔高出泵杆，使柱塞和固定凡尔高出泵筒并悬挂在泵上油管短节内，筒并悬挂在泵上油管短节内，注汽通道畅通，高温高压蒸汽注汽通道畅通，高温高压蒸汽可顺利注入油层。可顺利注入油层。抽油时：抽油时：下放光杆，固定凡尔总承下放光杆，固定凡尔总承复位并被锁爪锁紧在密封筒上。复位并被锁爪锁紧在密封筒上。提出防冲距，抽油

17、泵即进入抽提出防冲距，抽油泵即进入抽汲状态。汲状态。三、注采泵及井口装置三、注采泵及井口装置隔热油管隔热油管油层油层 环流泵环流泵抽油杆抽油杆油层油层 环流泵环流泵抽油杆抽油杆（一）注汽状态（一）注汽状态（二）采油状态（二）采油状态（2 2）环流注采泵）环流注采泵工作原理工作原理: 环流式抽油泵采用柱塞环流式抽油泵采用柱塞下带有密封杆，采用环流阀下带有密封杆，采用环流阀结构。结构。注汽时上提柱塞，使柱塞离注汽时上提柱塞，使柱塞离开泵筒，密封杆离开密封孔，开泵筒，密封杆离开密封孔，密封孔作为注汽通道，实现密封孔作为注汽通道，实现注汽；注汽；当采油时，柱塞和密封杆复当采油时，柱塞和密封杆复位，关闭

18、注汽通道，实现采位，关闭注汽通道，实现采油。油。隔热油管隔热油管三、注采泵及井口装置三、注采泵及井口装置工作原理工作原理: 长柱塞式抽油泵采用长柱塞、短泵长柱塞式抽油泵采用长柱塞、短泵筒，侧面注汽结构。其工作原理是在筒，侧面注汽结构。其工作原理是在短泵筒上开有注汽孔，注汽时上提或短泵筒上开有注汽孔，注汽时上提或下放长柱塞，注汽孔敞开，实现注汽；下放长柱塞，注汽孔敞开，实现注汽；当采油时，长柱塞复位，关闭注汽通当采油时，长柱塞复位，关闭注汽通道，实现采油。道，实现采油。（3 3）长柱塞式注采泵）长柱塞式注采泵上出油阀短泵筒长柱塞 加长内筒 下出油阀 进油阀注汽孔三、注采泵及井口装置三、注采泵及井

19、口装置（3 3）长柱塞式注采泵）长柱塞式注采泵上出油阀短泵筒长柱塞 加长内筒 下出油阀 进油阀注汽孔公称直径公称直径 (mm）冲程冲程（m）联结螺纹联结螺纹（上、下）（上、下）最大外径最大外径(mm）总长总长（mm）间隙间隙代号代号382.1-5.12 7/8TBG、2 7/8TBG1004300-76001、2、3442.1-5.12 7/8TBG、2 7/8TBG1004300-76001、2、3562.1-5.13 1/2TBG、2 7/8TBG1104300-76001、2、3702.1-5.14TBG、3 1/2TBG1144300-76001、2、3三、注采泵及井口装置三、注采泵及

20、井口装置(4)(4)串联式注采泵串联式注采泵技术简介：技术简介： 串联式抽稠泵由直径不同的两台普通抽串联式抽稠泵由直径不同的两台普通抽油泵通过专用件连接而成，小泵在上，大泵油泵通过专用件连接而成，小泵在上，大泵在下，结构如图所示。下井前大小泵是分开在下，结构如图所示。下井前大小泵是分开的，以便运输。串联式抽稠泵专为解决稠油的，以便运输。串联式抽稠泵专为解决稠油井、高凝油井用常规泵生产出现的光杆下行井、高凝油井用常规泵生产出现的光杆下行困难、充满程度差、泵效低、检泵周期短等困难、充满程度差、泵效低、检泵周期短等问题而设计的一种新型抽油泵。问题而设计的一种新型抽油泵。三、注采泵及井口装置三、注采泵

21、及井口装置原理：原理：其工作原理是上下柱塞由脱接器连接，注汽时，其工作原理是上下柱塞由脱接器连接，注汽时，上提小柱塞，使大小柱塞分开，小柱塞上提至泵上提小柱塞，使大小柱塞分开，小柱塞上提至泵上油管中，大柱塞落至大泵下的油管中，大小柱上油管中，大柱塞落至大泵下的油管中，大小柱塞与油管环空为注汽通道；当采油时，大小柱塞塞与油管环空为注汽通道；当采油时，大小柱塞对接复位，关闭注汽通道，实现采油。对接复位，关闭注汽通道，实现采油。规格规格（mm）最大冲程最大冲程(m)泵筒长度泵筒长度(m)最大外径最大外径(mm)排量系数排量系数连接螺纹连接螺纹38/564.25.71051.912 7/8 TBG44

22、/704.25.71143.353 1/2 TBG(4)(4)串联式注采泵串联式注采泵三、注采泵及井口装置三、注采泵及井口装置（5 5）防砂抽稠注采泵）防砂抽稠注采泵原理：原理： 注汽时，柱塞注汽时，柱塞提出泵筒，实现提出泵筒，实现注汽；采油时柱注汽；采油时柱塞下放至泵筒，塞下放至泵筒，实现采油。具有实现采油。具有防砂、抽稠功能。防砂、抽稠功能。注汽状态注汽状态采油状态采油状态三、注采泵及井口装置三、注采泵及井口装置进油孔进油孔上接头上接头长柱塞长柱塞 密封筒密封筒泵筒泵筒下游动阀下游动阀短柱塞短柱塞沉砂环空沉砂环空机械阀机械阀规规 格格(mm)外形外形尺寸尺寸(mm)泵筒泵筒长度长度(mm)

23、最大最大冲程冲程(m)泵排泵排量系量系数数配合配合抽油杆抽油杆（in）配合配合油管油管(mm)44/63104772960904.22.299CYG2276（5 5）防砂抽稠注采泵）防砂抽稠注采泵三、注采泵及井口装置三、注采泵及井口装置(6)(6)防气沉砂注采泵防气沉砂注采泵三、注采泵及井口装置三、注采泵及井口装置该泵游动阀、固定阀均采用该泵游动阀、固定阀均采用机械式开启阀。机械式开启阀。环形固定阀环形固定阀在泵体上部，在泵体上部，当柱塞放到泵当柱塞放到泵底时，工作光杆上端有一缩底时，工作光杆上端有一缩径接头置于环形阀当中，留径接头置于环形阀当中，留出注汽通道，同时柱塞下部出注汽通道，同时柱塞

24、下部游动阀也与柱塞脱开，形成游动阀也与柱塞脱开，形成通道，此时泵上下贯通，即通道，此时泵上下贯通，即可注汽；转抽时，只需上提可注汽；转抽时，只需上提杆柱，比常规防冲距多提杆柱，比常规防冲距多提30厘米即可。厘米即可。a、 具有良好的防砂功能具有良好的防砂功能注汽和放喷时砂能沉入井底，而注汽和放喷时砂能沉入井底，而不会堆积在泵中；正常抽吸时，由不会堆积在泵中；正常抽吸时，由于固定阀在泵的上部，泵上油管中于固定阀在泵的上部，泵上油管中的砂子将不会沉入泵筒与柱塞间隙的砂子将不会沉入泵筒与柱塞间隙内。内。b、防气锁功能、防气锁功能泵阀均为机械开启阀，开启关闭泵阀均为机械开启阀，开启关闭速度快，并且不受

25、气体影响，从而速度快，并且不受气体影响，从而提高了泵效。提高了泵效。(6)(6)防气沉砂注采泵防气沉砂注采泵三、注采泵及井口装置三、注采泵及井口装置三、注采泵及井口装置三、注采泵及井口装置特点特点: 采用卡箍结构，可直接安装在注采用卡箍结构，可直接安装在注汽井口上；汽井口上； 采用耐高温、高压的密封结构，采用耐高温、高压的密封结构，可保证正常注汽；可保证正常注汽； 设计了抽油密封结构，可顺利抽设计了抽油密封结构，可顺利抽油；油； 设计了由注汽到抽油转换机构，设计了由注汽到抽油转换机构，生产过程中更换橡胶盘根方便。生产过程中更换橡胶盘根方便。适用压力（适用压力（MpaMpa）适用温度适用温度（）总长（总长（mmmm）适用井口适用井口高压部分高压部分低压部分低压部分353512120 0355355360360注汽井口注汽井口(1)(1)高压高温盘根盒高压高温盘根盒三、注采泵及井口装置三、注采泵及井口装置(2)(2)杆柱悬挂装置杆柱悬挂装置特点特点: 该装置直接安装在注汽井口上该装置直