稠油熱采安全注汽技術(shù)研究

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一、立項(xiàng)背景

勝利油田有豐富的稠油資源，至98年累計(jì)探明稠油儲(chǔ)量2.7×108噸，經(jīng)過(guò)十幾年的科技攻關(guān)，建成了年產(chǎn)稠油200×104噸的生產(chǎn)能力，成為勝利油田增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要組成部分。

由于稠油的粘度高，流動(dòng)性差，實(shí)踐證明注蒸汽熱力采油是開(kāi)采稠油最經(jīng)濟(jì)有效地方法。稠油注蒸汽熱采的全過(guò)程都涉及高溫、高壓條件，注汽壓力最高可達(dá)20MPa，注汽溫度最高可達(dá)370℃，鍋爐、地面管網(wǎng)、熱采井口、井筒管柱、油井套管及操作人員等都是在極其惡劣的條件下工作，因此生產(chǎn)安全是決定稠油熱采成功與否的關(guān)鍵。

本項(xiàng)目就是針對(duì)稠油熱采中存在的一系列安全問(wèn)題，為保證稠油熱采的順利實(shí)施開(kāi)展的一項(xiàng)專(zhuān)題研究。

二、研究?jī)?nèi)容及技術(shù)水平

本項(xiàng)目就稠油熱采中所涉及高溫高壓蒸汽對(duì)地面管網(wǎng)、熱采井口、熱采井套管、注汽管柱所產(chǎn)生的不安全因素入手，從保證人員及設(shè)備的安全，保證稠油熱采的順利進(jìn)行的技術(shù)路線出發(fā)，共開(kāi)展了五個(gè)方面的專(zhuān)項(xiàng)研究：

（1）井口補(bǔ)償器研制。其作用是地面管線及套管受周期性熱應(yīng)力破壞的情況下，通過(guò)補(bǔ)償其熱伸長(zhǎng)，消除熱應(yīng)力對(duì)地面管線、套管的危害；

（2）注汽封隔器研制。其作用是密封油套管環(huán)空，降低環(huán)空壓力，并使環(huán)空充滿(mǎn)氣體利于隔熱，降低套管溫度，延長(zhǎng)套管的使用壽命，保護(hù)套管和油井的安全；

（3）井下補(bǔ)償器研制。其作用是在注汽管柱兩端固定的條件下，消除井下注汽管柱的熱應(yīng)力，保證注汽管注的生產(chǎn)安全和使用壽命；

（4）防氫害隔熱油管研究。其作用是保證隔熱油管具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的隔熱性能，防止隔熱油管隔熱性能變差對(duì)套管產(chǎn)生的附加熱應(yīng)力，同時(shí)防止了隔熱油管因環(huán)空夾層氫氣的爆炸給人員和油井設(shè)備造成的不安全因素；

（5）井口防噴裝置研制。其作用是保證測(cè)試人員的操作安全，防止測(cè)試時(shí)蒸汽噴發(fā)導(dǎo)致的不安全事故。

該項(xiàng)目總體技術(shù)居國(guó)際先進(jìn)水平，其中防氫害隔熱油管列入96年度國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品制造計(jì)劃。

三、推廣應(yīng)用情況

該項(xiàng)目研究完成后在勝利油田七個(gè)采油廠進(jìn)行了全面的推廣應(yīng)用，推廣率100%，其中防氫害隔熱油管累計(jì)推廣應(yīng)用21.5萬(wàn)米，安全注蒸汽2300余井次，目前已完全取代了普通隔熱油管；注汽封隔器推廣應(yīng)用3000余套，井口熱脹補(bǔ)償器已推廣應(yīng)用6000余套，井下熱脹補(bǔ)償器推廣應(yīng)用5000余套，井口防噴裝置推廣應(yīng)用300余套。上述配套技術(shù)已成為勝利油田安全注汽的主要技術(shù)措施。

四、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益分析

稠油熱采安全注汽技術(shù)的研究成功及推廣應(yīng)用，取得了較好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。（1）減少了熱采井套管的報(bào)廢率，節(jié)省更新井鉆井費(fèi)用；（2）提高了生產(chǎn)時(shí)效，增加了原油產(chǎn)量；（3）由于提高了注汽井隔熱效果，提高了蒸汽的熱利用率，使更多的熱量用來(lái)加熱油層，提高了油汽化；（4）保證了人員及設(shè)備的安全，保證了稠油注汽熱采的安全運(yùn)行，使稠油資源得以有效地開(kāi)發(fā)；

該項(xiàng)目的推廣應(yīng)用，年創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益1.5億元，同時(shí)為勝利油田稠油熱采年產(chǎn)200萬(wàn)噸奠定了堅(jiān)實(shí)的安全基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益顯著。