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开采难度不断增加 人工举升何去何从?

开采难度不断增加 人工举升何去何从?

当今的油藏开采难度日渐增加,从以墨西哥湾为代表的高压/高温深水油藏到由于产水量低造成井筒积液严重的天然气井,再到成熟油田比例逐渐增加,石油行业面临着巨大的挑战。挑战增加了开发难度,但也加速了技术研发,业界普遍认为在深水和气井开采的压力推动下,人工举升技术得到了显著的进步。

但也有人持有不同的观点,根据德州理工大学石油工程系教授Lloyd Heinze的说法,水平井具有多相流态和生产曲线急剧下降的特点,所以他认为人工举升技术最大的进步是被水平井技术在陆地的广泛应用推动的。

在美国,超过95%的油井需要某种形式的人工举升来进行油气开采,Heinze表示,未来的发展将围绕着两大趋势:

  1. 随着水平井段长度主见增长,开发能够提升长水平井段的全部液体物质的人工举升方法;
  2. 实现井下油/水分离,减少地面油田产出水的处理、回收等设施。

他还认为水平井在富液页岩区使用频率的增加很可能一直是人工举升技术创新的动力。“水平井采油中,有杆泵的应用受到了极大的限制,而且射流泵和电潜泵在水平井中也应用也有限。”

综合来看,各种类型的泵在水平井的应用中都会收到不同的限制,或许运营商应该选择在一口井的不同生产周期根据不同的特点来选择相应的人工举升方式。Heinze说:“以Permian盆地的致密油区块为例,如Wolfcamp油田,油井可先配备射流泵或电潜泵以适应高生产速度,随后产量会逐渐下降,几个月后即可转换成气举,当产量下降到最适合有杆泵采油之后再变成抽油机采油。”

Heinze 建议:“人工举升技术公司和运营商必须共同努力找出更快速、更有效的水平井人工举升技术。”

井下油水分离石油圈原创www.oilsns.com

在理论上来讲,井下气/液分离方法的方法并不难,但是在实践中较为复杂,不易实现。开发出能够经济有效的实现井下油/水分离(DOWS)设备一直都是运营商和设备制造商的主要目标。在北美已经出现了在不同井下油水分离的应用设备,但该技术仍然处于试验阶段。

根据Heinze的观点,井下分离的思路是用井下水动力或者重力将水从油中分离出来,然后再把油举升到地面的同时把水回注到位于生产层上或者下的目标层内。

对于油田开发商来说,尤其是页岩开发商,处理和回收油田产出水意味着巨大的开销,对他们来说这是一个巨大的负担。对他们来说,井下油/水分离设备的重要性不言而喻,有效的井下油/水分离将大大降低地面废水处理成本,并且还可能采出更多的油,从而增加低渗透非常规地层的最终回收率和收益。

同时,石油和天然气公司提高资产绩效,促进经济生产和最大化预计最终采收率的追求,引发所有类型的人工举升技术的创新,如高举升能力的液压抽油机。

无杆式抽油机石油圈原创www.oilsns.com

Cameron的产品经理Tariq Ahmed说:“运营商都选择了多井场开采并尽可能降低井场操作面积,Cameron也在寻求降低设备尺寸同时能够提供足够马力的人工举升方法。

据Ahmed说,CAMLIFTTM40-192是一款无游梁式抽油机,该设备结构紧凑,重量更轻,具有线性举升液压泵装置。相比于传统的游梁式抽油机,它直接安装在井口可以有效减少地面设备所占空间并且能够在192英寸冲程和最大载荷40,000磅下工作,工作性能足以与传统的912式油梁抽油机媲美。此外,该装置还具有一个特意为页岩井而设计的充满氮气的平衡系统。

他说“在CAM- LIFT生产线有四种型号,但40-192是最新的,它能够帮助提高泵的寿命和生产效率,而且结构紧凑,只占普通油梁抽油机十分之一的空间。”

CAMLIFT系统在到达现场前已经预先组装,技术人员可以在3-6个小时内完成现场工作,而通常液压泵装置运输和现场组装要2-4天。

Ahmed说:“常规有杆举升方法用增加抽油杆重量来控制举升速度,这需要相当大的能量,CAMLIFT系统具有独立的上下冲程设计,只需要更少的冲程便能产生相同的举升效果,降低了能量消耗和抽油杆的磨损。”

这种设计使得运营人员能够更好的控制抽油机工作,尤其是抽油机工作速度与工作间隔的控制,通过调节这两个参数,运营人员能够有效缓解气锁现象的出现。

无游梁式抽油机的液压泵装置能够完美契合运营商降低地面设备面积的要求,它占用空间很小,有助于缩小场地大小,非常适合多井区块。此外,它也已被证实能够提高安全性并减少井场作业的风险。

技术亮点石油圈原创www.oilsns.com

  • 最大限度地降低安装成本
  • 降低运营成本
  • 提高生产效率
  • 节约安装时间
  • 占地面积小于常规抽油机的10%
  • 快速完成调整(如冲次,冲程,配置油嘴开/关)最大限度地提高生产效率
  • 系统调整简便,不需要专门的人员和设备

作者/Corinne Westeman     译者/徐建鹏     编辑/Lemon

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Demons
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(北京),化学工程与技术硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。如需获取更多技术资料,请联系Demons(QQ2582825239;微信15810965891)