曹海明 郑玉静 李有福（青海油田采油二厂，青海海西州816400）

稠油井杆中管掺热流体闭式循环举升工艺研究

曹海明 郑玉静 李有福（青海油田采油二厂，青海海西州816400）

针对目前昆北油田切十六井区稠油井开发应用情况来看，稠油井以及杆抽油系统举升开发中存在一些的问题和困难，直接影响了稠油资源应用。本文将以举升工艺基础研究为出发点，着重对稠油井杆中管掺热流体闭式循环举升工艺进行分析探讨，通过工艺设计技术方法与工艺总体框架分析，实现合理稠油井杆中管掺热流体闭式循环举升工艺模型建立。

稠油井；杆中管；掺热流体闭式；举升工艺

昆北油田切十六井区地面原油粘度为7.216--69.51MPa.s，凝固点介于36.5-42.0°C，平均为40.3°C，因此对稠油井的开采和应用十分重视。

一、举升工艺设计基础——常规抽油机井生产系统分析

1.常规抽油机井系统分析

常规抽油机井系统主要包括四个子系统：油藏渗流、井筒管流、地面管流、采油设备。

抽油机井系统中的各个子系统之间为相互衔接关系，同时也相互影响，相互协调，以保证抽油机井举升工艺技术的高效性［1］。

2.节点系统分析方法

节点系统分析方法是抽油机井举升工艺设计的重要方法之一。

（1）基本原理

主要是指将系统协调原理应用于原有生产系统，通过对整个油井生产系统进行节点的划分，然后结合流体压力损失相关公式进行不同阶段分析的方法［2］。

（2）节点划分优化

在整体分析中油井生产系统是节点分析的主要对象，如下图1所示，油井生产系统具体节点的划分优化，将节点在下泵深度处进行设置。

图1 油井节点系统划分图

（3）油层、井筒、抽油设备协调条件

井筒中地层所出现的流体是设计过程中的重要问题，主要满足质量守恒、能力守恒以及热量守恒。

二、稠油井杆中管掺热流体闭式循环举升工艺分析

1.稠油井杆中管掺热流体闭式循环热力降粘技术方法

热力降粘技术方法主要是指提升井筒流体温度，使井筒中流体粘度减小，实现流体流动条件的有效改善［3］。该循环方式包括正循环以反循环，其循环工艺结构示意图如下图2中a、b所示。

图a为正循环结构图，在正循环中将热流体由杆中管中心通过，在空心杆和杆中管中环空，然后返回，以热传递的方式对地层产出流体实现加热。

图b为反循环结构图，在反循环中将热流体由空心杆和杆中管通过，环空后由杆中管中心返回地面，以热传递的方式对地层产出流体实现加热。

2.总体框架

根据以井筒温度提升降低粘性为主要方式的举升工艺，进行举升工艺技术设计总体框架的构建，主要包括如下图3几个部分。

图2 杆中管掺热流体闭式循环工艺管柱结构图

图3 稠油井杆中管掺热流体闭式循环举升工艺技术设计总体框架示意图

如上图所示，该框架设计中的每个部分都为举升工艺设计提供重要信息，以促进该工艺技术真正实现。

三、结语

本文通过对对抽油机井的生产系统组成进行分析，准确把握举升工艺设计的基础。并对节点系统分析方法展开有效论述，对油井节点系统实现有效划分。在对稠油井杆中管掺热流体闭式循环举升工艺研究中，分为两个部分进行阐述：一方面是设计方法：热力降粘技术；一方面是设计框架。通过上述论述建立了工艺技术模型，掌握该工艺设计总体结构，目的在于促进该工艺的更好应用，促进稠油资源开发与利用效率的提升。

［1］孙立柱，尚跃强，张友振，孙秀钊，赵明.稠油井杆套循环加热举升工艺［J］.特种油气藏2012，06（25）：12-114.

［2］杨元亮，王辉，张建，李清方，庞会中，王增林，汪俊义.基于最优化原理的热流体循环数学模型求解方法［J］.西安石油大学学报（自然科学版）2013，09（25）：456-458.

［3］Gholamzadeh M.A.，Hashemi P.，Dorostkar M.J..New Improved Oil Recovery From Heavy and Semi-Heavy Oil Reservoir by Implementing Immiscible Heated WAG Injection［J］.SPE 132785.