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1、塔河油田稠油中掺稀油降粘采油工艺技术赵普春宋红伟（中石化西北分公司塔河采油二厂）摘要：针对塔河油田稠油井由于具有超深(5800m)、油稠（地面粘度 50000mPa.S/50）、高凝固点(59)、高含盐(矿化度 240000mg/l)、高含胶质沥青质（40-50%），不适合采用常规稠油开采技术的现状，本文研究了掺入稀油比例、掺入稀油温度、掺入稀油密度、稠油含水、稀油掺入点、稀油掺入方式等对稠油中掺入稀油降粘开采效果的影响，总结了从 2001 年以来稠井中掺稀油降粘采油工艺技术在 88 井次的应用情况，同时总结出开式和半闭式两种掺稀工艺适用条件，取得了增产原油 107104 吨，增加动用地质储量
2、 1500104 吨的经济效益。主题词：塔河油田稠油采油工艺掺稀油降粘经济效益1 塔河油田稠油流体性质塔河油田稠油油藏埋深 5400m 以下，油层中部（5800m）温度 132，地温梯度为 2.2/100m，地层原油粘度为 34.5mPa.S。50时地面原油粘度 4000325000mPaS，原油具有高凝固点（最高59）、高含盐（2300042017mg/L）、高粘度、高含胶质沥青质（平均为 43.8%）等特点1。2 塔河油田稠油采油工艺现状由于塔河油田稠油的上述特征，蒸汽吞吐、蒸汽驱、SGD、热混相驱、微生物等多项稠油采油工 艺技术24在经济或技术上不适用。塔河油田粘度大于 4000mPa.
3、S 的井（其控制储量约为 1500104 吨）完井后无法开采，为此，2001 年以来开展了稠油中掺稀油降粘采油工艺技术的研究56。3 掺稀降粘原理稠油中掺入低密度稀油后,一是降低井筒中原油粘度，满足了生产条件；二是低密度稀油与地层稠油混合后密度小于原稠油密度，降低井筒液柱压力，增大了生产压差。4 掺稀降粘效果影响因素分析4.1 掺入稀油比例对降粘效果的影响塔河油田 TX-12 井原油粘度达到 146000 mPa.s（50），掺入不同比例 50粘度 200mPa.S，且密度为 0.85g/cm3 的稀油，其降粘结果见表 1。表 1TX-12 井原油掺不同比例稀油降粘实验结果实验表明，掺入稀油的
4、比例对稠油降粘有明显的效果:掺入稀油的比例越高，降粘效果越好。4.2 掺入稀油温度对降粘效果的影响在 50的稠油中掺入比例为 1：1 的稀油，不同温度对降粘效果的影响实验结果见图 1。46004300400037003400310028002500203040稀油温度（）5060图 1 TX-12 井 1：1 比例掺入不同温度稀油的混合液粘度曲线从图中可见，掺稀油温度对降粘效果有一定影响:温度越高，混合液粘度越低，但随稀油温度大于 50后，随着温度的升高，混合液粘度变化幅度不大。4.3掺入稀油密度对降粘效果的影响在同等掺稀比例、稀油温度、稠油含水、稀油掺入点、井筒条件相同等条件下，稀油密度不同
5、，在井口附近反映的压力不同，具体见表 2。表 2稀油密度对掺稀井筒压力的影响表 2 表明，掺入稀油密度越大，井口压力越小，说明稀油密度高不利于提高降粘效果。粘度（mPa.s）井深m稀油密度为 0.8时井筒压力 MPa稀油密度为 0.85时井筒压力 MPa稀油密度为 0.9时井筒压力 MPa02.62.3288010.3510.2710.18序号稀油温度 50，密度 0.85g/cm3混合液 温度（）混合液粘度（mPa.s）降粘率（%）稀油（ml）稠油（ml）掺稀比例（稀：稠）1150空白501460002381500.25508250043.5%3501500.33503160078.4%46
6、51500.43501020093.1%5751500.5050440096.9%61001500.6750248098.3%）4.4稠油含水对降粘效果的影响在同等掺稀比例、稀油温度、掺入稀油方式等条件下，对不同含水的稠油在井筒同一深度压力进行模拟计算，压力的不同反映掺稀效果的不同，见图 2、图 3。40.540.440.321.821.621.421.22120.820.620.420.22019.840.240.14039.939.839.739.667 含水（%）67 含水（%020335060020335060图 2 不同含水在 1980m 处压力曲线图 3 不同含水在 3860m 处
7、压力曲线图 2、图 3 表明，虽然产液含水升高，掺稀后井筒温度也升高，但由于塔河油田地层水密度大，含水后井筒的重力阻力增加，因此含水越高，井筒压力反而越低，说明高含水条件下掺稀油工艺的井筒流动阻力(包括重力阻力和粘滞阻力)增大，掺稀降粘效果差。4.5稀油掺入点对降粘效果的影响在同等掺稀比例、稀油温度、稀油密度、稠油含水、井筒条件相同等条件下，稀油掺入点不同，井筒中同一深度压力不同，具体见表 3。表 3掺稀深度对掺稀井筒压力的影响表 3 表明，由于掺入稀油后混合液密度降低(稀油密度低)，因此掺入深度越深，井筒流动阻力越小，井口压力越高，说明掺入深度越深，掺稀效果越好。4.6稀油掺入方式对降粘效果
8、的影响在同等掺稀比例、稀油温度、稠油含水、稀油掺入点（5200m）、井筒条件相同等条件下，不同掺入方式（油管掺入、套管生产；套管掺入、油管生产），在井筒同一深度温度、压力不同，反映出压力（MPa）压力（MPa）井深m掺入深度 3000m时井筒压力 MPa掺入深度 4000m时井筒压力 MPa掺入深度 5000m时井筒压力 MPa02.653.033.4188010.8411.2211.61165018.0418.4218.81286029.3629.7430.13308031.4231.832.19407041.0641.0641.45484048.5748.5748.651 0 0 图 4
9、不同掺入方式对井筒温度的影响掺稀效果的不同。具体见表 4、图 4。表 4不同掺入方式对井筒压力的影响表 4、图 4 表明，套管掺稀油、油管采油井筒温度高、压力高，说明套管掺稀油、油管生产比油管掺稀油、套管生产更有利于提高降粘效果。从以上分析可以看出，稀油密度越低、掺入深度越深、掺入稀油比例越大，掺稀油效果越好；产液含水越高，效果越差；采用套管掺、油管生产比油管掺、套管采的井筒压力和井筒温度都高，其效果更明显。5掺稀降粘采油工艺掺稀采油工艺是根据油井的供液能力、原油物性及掺稀室内实验结果等进行选择。自喷生产井掺稀管柱可分为开式和半闭式两种类型，开式工艺管柱设计简单，易于实施，但难以控制掺入压力，
10、混合效果较差。机抽生产井可采用开式或半闭式掺稀工艺4。改进型掺稀工艺热损失小，掺稀部位加上喷嘴或射流泵可改善混合效果,见图 5、图 6。井筒温度（）1 4 0 1 2 0 8 0 6 0 4 0 2 0 007 7 01 5 4 0 2 3 1 0 3 0 8 0 3 8 5 0 4 6 2 0 5 3 9 0井 深 （ m ）套 掺 、 油 采 油 掺 、 套 采 井深m套掺、油采时井筒压力MPa油掺、套采时井筒压力MPa05.034.6188012.9612.61176020.9120.63264028.8628.65352036.836.67440044.7544.69528052.86
11、52.8655005555图 5 开式环空、油管掺稀油稀油产出液混合液稀油产出液混合液图 6 半闭式环空掺稀油稀油产出液混合液稀油产出液混合液c 常规型d 改进型(加喷嘴)b 油管掺6现场应用塔河油田 2001 年 10 月份首次对 146000mPa.s(50)的稠油实施掺稀油降粘采油工艺获得成功以来，目前已有 88 口深层稠油或特稠油井进行了推广运用，取得了高产效果。在塔河 X 区西北部11.7Km2 稠油区块全部实现动用，增加动用地质储量 721104 吨。截至目前，掺稀降粘采油工艺已经 累积增产原油 107104 万吨，创造经济效益 11.712108 元，增加动用地质储量 15001
12、04 吨，创造了较大的经济效益。6.1自喷井中的应用60120005010000408000306000204000102000009-2710-5 10-13 10-21 10-29 11-6 11-14 11-22 11-3012-810.2711.211.811.1411.2011.2612.212.812.1412.20密度日掺液量日产油注产比粘度注产比例图 7 TX-12 井掺稀粘度、密度、注采比数据图 8 TX-12 井掺稀降粘采油曲线TX-11 井原油粘度达到 216000mPa.s(50)，下入电加热杆 1760m 后无法自喷。从油管掺入稀粘度（40）/(mPa.S);注产比例
13、（104）； 密度（20）/（10-4g/cm3）日掺液量/（10m3/d）；日产油/（10m3/d）； 注产比651200元/吨油（掺入深度 5480m）、套管生产后，日均产油 200m3，目前该井累计注入稀油 7178.1m3，自喷生产原油 29529.8m3，综合掺入比例 1:2.44，掺稀油效果非常明显。掺稀油动态参数及效果见图 7、 图 8。6.2 机采井中的运用S-66 井是螺杆泵机抽井，采用油套环空泵下掺稀油机抽生产，掺入深度 1100m，泵入口深度 800m。掺稀油前螺杆泵原油入泵难，无法启动，掺稀后原油日产量达到 35m3/d。采油曲线见图 9。605550454035302
14、52015105010月17日10月26日11月4日11月13日11月22日注产比12月1日12月10日总液图 9 TX-11 井掺稀油、机抽采油曲线7经济效益掺稀油效益主要受作业成本、稀油与稠油的价格差 3 方面因素制约。而作业成本、掺稀油设备、稀油运输投入少，占的成本比例小，而影响掺稀降粘效益的最敏感因素是稀油与稠油的价格差。若以注入稀油 50m3/d 计，不同稀稠油价格差条件下不同注采比的效益见图 10。10008006004002000-200-400-600-800图 10不同稀稠油价格差与不同注采比的经济效益从图 10 可以看出，稠油价格越高，经济效益越明显，稀油价格越高，经济效益
15、显著下降；而对总液/m3；注产比（10-1）注采比1 :0 .6 1 :0 .8 1: 11 :1 .5 1: 2800元/吨 700元/吨 600元/吨 500元/吨400元/吨 于塔河油田稀油与稠油的价格差基本都在 500 元/吨以内，因此塔河油田实施稠油中掺稀油采油工艺技术具有明显的经济优势。该项技术推广四年来，目前已获得 11.712 亿元的产值，投入产出比 1：7,经济效益十分明显。8结论及认识1）、稀油密度越低、掺入深度越深、掺入稀油量越大，降粘效果越好；产液含水越高，效果越差；采用套管掺、油管生产比油管掺、套管采的井筒压力和井筒温度都高，其效果更明显。2）、掺稀油降粘采油工艺技术
16、适合在塔河油田稠油井中运用，实施了掺稀油降粘采油工艺技术88 井次，增产原油 107104 吨，增加动用地质储量 1500104 吨，取得了巨大的经济效益。3）、掺稀油降粘采油工艺技术值得继续推广运用。参考文献王世洁，林江、梁尚斌主编，塔河油田碳酸盐岩深层稠油油藏开发实践，中国石化出版社，20051年 8 月第一版，2吕立华、李明华、苏岳丽：稠油开采方法综述，内蒙古石油化工，2005(3)，P110-112尉小明、刘喜林等：稠油降粘方法概述，精细石油化工，2002（5），P46-4834曲占庆、邢建华等：深层稠油掺稀油举升方式研究，油气采收率技术，2000（9），P26-28蒋勇：稠油井掺稀降
17、粘试油工艺技术在塔河油田的运用，油气井测试，2004（4）.P42-4356宋红伟：塔河油田超深稠油井井筒掺稀降粘技术研究及运用，塔河油田碳酸盐岩深层稠油油藏开发实践，2005（8）.P45-49作者简介：赵普春，男，1967 年生，中石化西北分公司塔河采油二厂总工程师，硕士，教授级高级工程师 ，（ 841604 ）新 疆轮台县轮 南小区转西 北石油局采 油二厂，联 系电话： 13565087757zpcStudy of technology of producing heavy crude oil by blending light oil in Tahe oil fieldAbstract
18、: Heavy crude oil in Tahe oil field has the characteristics of altra-deep buried depth (5800m), high oil viscosity (50000mpa.s at 50 ), high freezing point (59 ),high Salinity(240000mg/l)，high content of gum and asphaltene, so it is very diff icult to beexploited by ordinary heavy oil production tec
19、hnology. In this paper, the technology ofproducing heavy crude oil by blending l i ght oil has been studied. Several influence factors on heavy oil production are analyzed, such as the proportion between light oil and heavy oil, the temperature and density of li ght oil, heavy oil water cut, blendin
20、g position and blending method. Since 2001, this technology has been applied to 88 wel l s in Tahe oil field, and the appli cable conditions of open blending method and semi-closed blending method have been concluded. Increased heavy crude oil production is 107104t, and increased producing reserves
21、is 1500104t. Good economic benefit have been achieved.Key words: Tahe oil field; heavy crude oil; blending light oil; viscosity reduction; oil extractiontechnology; economic benefitAuthors BiographiesPuchun Zhao received his B.S in Chemical Engineering from Southwest PetroleumInstitute in 1991. He obtained his masters degree in Petroleum Engineering from Southwest Petroleum Institute ofChina in 2002. Now he is the professor engineer of the No. 2 Production Factory of Northwest Petroleum Bureau,SINOPEC.Add:Lunna Section, Luntai County, Xinjiang Province. Postal Code:841604 Mobile:13565087757
