塔河油田碳酸盐岩油藏稠油采油工艺技术

李红丹 逄晓霞 谷旭

摘要：塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏区由于产生于塔里木盆地的斜坡上，具有原油密度大、粘度大等特征，采油工艺需根据油井具体特点而采取适合的开采技术，如掺稀降粘工艺、稠油人工举升工艺等，以此来达到开采油井的高效率、经济性。

关键词：塔河油田;油藏;人工举升工艺

1 塔河油田碳酸盐岩油藏特征

塔河油田碳酸盐岩油藏属于奥陶系重油油藏，其埋藏深度达到5350—6600m，其埋藏之深可称中国截止到目前之最，然而油藏越深，也就意味着采油更困难。塔河油田油藏中，根据我国通常采用的稠油分类法，30%左右为特稠油，大约50%为超稠油，其密度平均在1.01g/cm?，然而其密度越大、原油越稠，采油就越困难。塔河油田油藏原油中含有大量镍元素，大量的沥青质，这些物质越多，原油粘性就越大。

对稠油进行研究发现：原油中沥青质含量越高，其粘度会随之快速增加;随着温度的降低原油粘度会升高;当原油含水率在40%～60%时，原油乳化现象最严重，其粘度最高。^[3]因此，在稠油开采过程中，当稠油从地下通过油桶向地面传输时，油桶具有热损失，越接近地面其温度越低，此时原油粘度增加，流动性减弱甚至丧失，输送便困难，采油遇到困难。

2 塔河油田油藏稠油采油工艺技术

2.1 掺稀降粘工艺

掺稀降粘工艺是指通过油管或者其他装置向油井底部注射稀油，使稀油与地下稠油充分混合，从而降低井筒内混合液体的粘度，增加稠油流动性、降低液柱压力，使得油井达到自喷标准或者达到机械举升条件，从而顺利完成采油。

一项实例是2001年在TK612井采用的掺稀降粘工艺，该井深度为5480m。初期日均产油量为240m?，综合注入比为1/2.44。从实际应用来看，TK612的油井开采降低了原油的粘性，使得稠油的井筒举升问题得到解决，增加了井筒中原油、稀油混合液的流动性，使油井获得了自喷能力。

虽然掺稀降粘工艺在地面集输工作较简单，降粘效果乐观，但是稀油原产地离塔河油田距离较远，需求量又大，运输量大、运输费用高成为问题，并且目前稀油资源减少，稠油因加入稀油其密度降低等缺陷导致掺稀降粘工艺并不能大面积应用。

2.2 稠油人工举升工艺

稠油人工采油过程中主要面临着两个难题：一是原油面临着稠油粘性较大的进泵难题，导致泵效低;二是井筒面临的流动阻力大问题，导致抽油杆运行困难。针对这两大难题，引进并应用螺杆泵、抽稠电潜泵、串联式抽稠泵等进行人工举升原油。

2.2.1 螺杆泵

螺杆泵举升工艺最早应用于塔河油田稠油井的举升，其主要由地面驱动头和井下螺杆泵组成，由地上驱动系统将旋转力矩传送给抽油杆，发生压差作用，使得稠油一级一级的举升到地面井口端。螺杆泵本身的性能决定了其输送介质物性具有一定的适应性，可以很好的解决其他泵所面对的“气蚀”、“气锁”等问题，使得传输阻碍更小。并且其输送时流量稳定、压力波动范围小等优点使其值得被继续应用。

但是随着其实践时间、场合的扩大，在工作过程中也表现出越来越多的弊端。螺杆泵的下降深度最深为1800m，受到其扬程的限制，因而仅仅适用于稠油粘度較低的稠油井。该工艺在使用过程中，出现的故障越来越多，包括抽油杆断脱频繁、检泵周期短等主要问题，这些故障导致采油效率降低，因此有必要对其适应性进行进一步研究。

2.2.2 抽稠电潜泵

抽稠电潜泵是在常规电潜泵的基础上进行改造，增加了叶级数、加宽了流道、改变了流道方向等，使其更适应塔河稠油举升。电潜泵采油工艺结构设备较简单、排量较大等优点，但是也有一定的缺陷：其下深越大，泵的排量就越小，因此对于生产来说，油井采油受到一定的限制。

2.2.3 串联式抽稠泵

该泵应用液力反馈的原理，在下冲程时发生向下推力降服稠油与抽油杆的摩擦力，减轻抽油杆交变的水平，削减和防止抽油杆的断脱。适用于不具备热采前提且粘度低于4000Mpa﹒S的油稠井，也可以适用于粘性较低但容易断脱的油井，且能转变抽油杆受力状态。

该泵主要由泵筒总成、柱塞总成构成。泵筒总成主要由接头、上泵筒、短下泵筒构成。短节是提供泵筒利用率而设置的，柱塞总成主要由上柱塞、游动阀罩、阀球、阀座、空心连杆、下柱塞等构成。其发生原理为当抽油杆上冲程时，出油阀封闭，将原油抽送至地面，同时空心连杆与上泵筒所形成的工作腔增大，其腔内压力削减，原油顶开进油阀球进入工作腔。当抽油杆下行时，油液柱压力和进油阀球的自重，使其实时关闭，此时液柱对下柱塞产生向下推力，使油液排出泵筒。串联式抽油泵可以满足塔河油田部分油井的开采。^[1]

2.3 复合采油工艺

对于原油粘度大于4000mPa﹒s的油井停喷后只靠人工举升工艺很难进行采油生产。针对塔河油田稠油特点，采取以下工艺技术可以起到很好的生产效益。一、环空掺稀机采工艺。对于没有自喷生产能力、原油粘性高的油藏，适合采用泵下掺稀降粘采油技术。该项工艺在S66、T6-433等油井进行了实施并取得了很好的采油生产经济效益。二、环空加药破乳技术。加药破乳降粘是保障高含水稠油井生产集输的重要手段之一，对于含水在30%左右，井液因产生乳化现象而使粘度升高的油井，采用通过流程向油套环空加药破乳的工艺可以有效降低稠油粘度。

3 总结

对于塔河油田奥陶系碳酸盐岩稠油油藏油田区，虽然其具有粘度大、密度大、胶质、沥青质含量高等特点，也正是开发难点，采油队伍依然秉承创新不止的精神努力实践，致力于开采技术的研究和探索，在已有举升工艺技术的基础上，根据塔河油田特点及其开采影响因素，针对性的采取改造工艺技术，提高采油生产效率，获取生产经济效益。

参考文献

[1]高红星.塔河油田碳酸盐岩油藏稠油采油工艺技术浅析[J].油气井测试，2005，04：49-52+81.

[2]刘文斌.塔河油田碳酸盐岩油藏稠油举升工艺技术[J].钻采工艺，2007，04：59-61+66+5.

[3]邹国君.塔河油田超深超稠油藏采油新技术研究[J].西南石油大学学报（自然科学版），2008，04：130-134+6.

（作者单位：中石化西北油田分公司采油三厂开发研究所）