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新型降黏剂助力中国石化塔河油田开发稠油

文章来源:中国石油化工集团公司  发布时间:2009-12-28

  近年来,中国石化西北油田分公司塔河油田积极探索开采超稠油工艺新途径,开展水溶性及油溶性化学降黏开采稠油工艺技术攻关,成效显著。今年,水溶性化学降黏现场试验首次突破对稠油黏度高度达50万毫帕·秒的开采瓶颈,油溶性化学降黏也取得重要进展,节约稀油率达25%以上,全年累计节约降黏稀油5万余吨,确保了塔河缝洞型油藏的高效开发和原油产量的持续快速增长。

  塔河油田稠油产量占总产量的60%以上。2001年以来,塔河油田40%的稠油主要采用掺稀降黏的方式进行开采。但是,随着塔河油田的快速上产,掺稀油用量也与日俱增。到2008年7月,可用于掺稀的轻质油已不能满足日益增加的掺稀需求,到去年10月日掺稀油缺口已达到了1100多吨。

  2009年塔河油田原油产量再增50万吨,而增加的产量主要为超稠油区块。显然,掺稀降黏工艺已不能满足后期稠油开采需要,实现增产需要寻求另一把金钥匙……

  专家“把脉”,寻求掺稀替代工艺

  塔河油田稠油区块稠油埋藏深(5400米~6500米),原油黏度高,流动性极差,相当一部分甚至像沥青一样不能流动,一般的开采方法无能为力。

  2005年,该公司领导层敏锐地意识到掺稀降黏工艺生产的局限性,开始化学降黏的前瞻性技术研究。自2005年起,西北油田分公司就组成稠油化学降黏研究小组,着手化学降黏研究,还多次召集国内专家为塔河油田稠油开采“把脉”,寻求掺稀替代工艺,持续开展了大量的评价及现场试验。

  为尽快取得突破,西北油田工程技术研究院、塔河采油二厂一边抓紧现场试验,一边与高校和科研院所联系,共同开展研究。2007年10月,从10多个水溶性降黏剂中优选出ZHP-4、DS-302 、SB-3等4种降黏效果好的水溶性降黏剂,并在S80井、T728CH井分别开展水溶性化学降黏试验,日节约稀油20吨。他们在TK671井开展油溶性化学降黏现场试验,每天可节约稀油1.54吨。

  2008年2月,该公司再次选取TK609井、TK627H井中高含水常规稠油井及TK1013井不含水黏度偏高的稠油井两种类型井进行工业性试验。结果证明,水溶性化学降黏对于6、7、8区稠油黏度小于10万毫帕·秒的常规稠油掺稀机抽井能够替代掺稀,但对于中高黏度和高黏度稠油,筛选出的水溶性化学降黏剂还不能替代掺稀,需要进一步优化工艺或筛选性能更好的降黏剂,油溶性化学降黏所选油井必须含水小于5%。

  研制流动改进剂,从室内走向工业化应用

  油井化学降黏试验初步见效,使化学降黏试验进入快速发展阶段。针对超稠油区块高温高矿化度降黏难题,研究人员提出分散稠油沥青质减低管路摩阻的“流动改进”思路,2008年9月,成功研制了流动改进剂。

  他们通过对TK669井、TK1015X井等6口井进行流动改进剂试验,对黏度小于50万毫帕·秒以内的稠油能收到较好的分散减阻降黏效果,能够有效地解决塔河油田10区85%、12区15%的机抽超稠油井井筒降黏问题,每天可节约稀油1095.8吨。

  塔河油田重点上产区块10区、12区属于超稠油区块。该区块采用化学降黏工艺的成功开采,标志着塔河油田已经成功掌握了高黏稠油的化学降黏开采工艺技术,实现了超稠油“掺稀降黏”和“化学降黏”采油工艺的互补。

  流动改进剂的成功研发,加快了塔河油田稠油化学降黏剂从室内走向工业化应用的转化步伐。去年,该油田设计为22口井进行集中配液的601化学降黏集中配液站的投入使用,标志着化学降黏现场推广应用工作正式拉开帷幕。

  降黏剂配液站落成,有效缓解稀油资源不足的局面

  去年10月,位于新疆库车县境内日配液能力800立方米的降黏剂配液站正式落成,并投入使用,加快了化学降黏技术的应用步伐。2008年,该技术在18口高黏稠油井中推广应用,替代稠油掺稀生产,日节约稀油500吨,有效缓解了当年稀油资源不足的局面。

  为进一步降低稠油水溶性化学降黏成本及适用范围,经过近1年的攻关,西北油田分公司与石油化工科学研究院联合研制出新型乳化降黏剂RPYT-09,并在TH12506井的现场试验中,平均日产液47.1吨,产油13.2吨,与掺稀开采效果相当,该井试验是水溶性化学降黏在12区超稠油区块的首次成功应用,标志着化学降黏在超高黏度油井上取得一定进展。

  今年,西北油田全年共实施化学降黏40井次,累计产油53500.8吨,节约稀油54329吨。其中,实施水溶性化学降黏29井次,节约稀油42082吨。油溶性化学降黏共在11口井上进行现场试验,平均节约稀油率12.6%,最高节约稀油率25%。

  在现场推广应用过程中,该公司还利用井下高效混配器、掺稀单流阀等配套工具有效解决了井下混配不均、井筒液柱压力变化导致生产受影响等问题。

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