CN109707355A - 利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法 - Google Patents

利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,包括,将收集的蒸汽驱油田生产井伴生气转化为热流体,然后将热流体回注到稠油油藏地层进行吞吐,完成稠油油藏增产。该方法克服现有技术中存在的油田伴生尾气资源浪费和环境污染等问题,该方法能将蒸汽驱油田生产井伴生气转化为可回注地层的多元热流体,注入稠油地层吞吐实现稠油油藏增产,实现油田生产井伴生气的回收利用。

Description

利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法
技术领域
本发明涉及油田开采技术领域,尤其涉及一种利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法。
背景技术
油田伴生尾气是在油田开采过程中伴随石油液体排出的不能被直接利用的气体。在采用火驱、蒸汽驱或气驱(如CO2驱)等提高采收率技术开采石油过程中,石油中蕴藏的甲烷气会随着驱油气一起排出,成为油田开采过程的伴生气,浓度高(>30%vo1)的伴生气可被直接或间接利用,而含量低的伴生气(一般含1-10%vo1的甲烷)由于不能被直接燃烧利用,大部分被直接就地放空,形成油田开采过程的伴生甲烷尾气。油田伴生尾气因其情况特殊而受到越来越多的关注。目前因回收技术不经济而大部分直接排空,造成资源浪费;同时,蒸汽驱生产井伴生尾气主要含有甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2),现场一般采用除硫后回收或燃烧利用,甲烷(CH4)的含量不稳定,在燃烧利用的过程中,经常熄火,产生安全隐患;甲烷(CH4)是一种温室气体,温室效应要比二氧化碳大上25倍,造成环境污染,尾气的回收和利用是生态环保不可回避的一环。
由此,本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践,提出一种利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,克服现有技术中存在的油田伴生尾气资源浪费和环境污染等问题,该方法能将蒸汽驱油田生产井伴生气转化为可回注地层的多元热流体,注入稠油地层吞吐实现稠油油藏增产,实现油田生产井伴生气的回收利用。
本发明的目的是这样实现的,一种利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,包括,将收集的蒸汽驱油田生产井伴生气转化为热流体,然后将热流体回注到稠油油藏地层进行吞吐,完成稠油油藏增产。
在本发明的一较佳实施方式中,利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,包括以下步骤,
步骤a、将收集的蒸汽驱油田生产井伴生气增压后注入燃烧装置,在燃烧装置内将蒸汽驱油田生产井伴生气点燃,燃烧装置内呈连续燃烧状态;
步骤b、燃烧装置的出口处连通为燃烧装置供水的供水系统,供水系统对蒸汽驱油田生产井伴生气燃烧后产生的气体控温并产生水蒸汽,水、水蒸气和蒸汽驱油田生产井伴生气燃烧后产生的气体混合形成热流体;
步骤c、热流体通过燃烧装置的出口后回注到稠油油藏地层进行吞吐,完成稠油油藏增产。
在本发明的一较佳实施方式中,蒸汽驱油田生产井伴生气增压前连续通过燃烧检测装置进行检测,燃烧检测装置设为常燃放空状态。
在本发明的一较佳实施方式中,蒸汽驱油田生产井伴生气通过燃烧检测装置试点火失败时,向燃烧装置内供给应急燃料,燃烧装置内呈连续燃烧状态;每隔一段时间复点燃烧检测装置,复点成功,燃烧检测装置稳定燃烧一段时间后停止供给应急燃料。
在本发明的一较佳实施方式中,蒸汽驱油田生产井伴生气连续增压注入燃烧装置过程中,当燃烧检测装置发生熄火时,向燃烧装置内供给应急燃料,燃烧装置内呈连续燃烧状态;每隔一段时间复点燃烧检测装置,复点成功,燃烧检测装置稳定燃烧一段时间后停止供给应急燃料。
在本发明的一较佳实施方式中,所述燃烧装置的入口处设置伴生尾气进气喷嘴,所述伴生尾气进气喷嘴的外部连通设置伴生尾气增压系统,所述伴生尾气增压系统的入口处设置所述燃烧检测装置,所述燃烧检测装置上设置燃料温控单元;所述燃烧装置的入口处还连通设置辅助燃烧供气系统和应急燃料供应系统,所述燃料温控单元通过信号控制所述应急燃料供应系统的开闭;所述燃烧装置的入口处还设置高压点火单元。
在本发明的一较佳实施方式中,所述辅助燃烧供气系统为所述燃烧装置供给氧气或空气。
在本发明的一较佳实施方式中,所述燃烧装置的出口外侧设置入井流体温控单元。
在本发明的一较佳实施方式中,步骤c中,自燃烧装置的出口流出的热流体中,添加高温防膨剂、高温起泡剂或降粘解堵剂后回注到稠油油藏地层。
在本发明的一较佳实施方式中,所述热流体的温度范围是200℃~300℃。
由上所述,本发明提供的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法具有如下有益效果:
本发明的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法中,蒸汽驱油田生产井伴生气无需脱硫处理,运行成本低;回收利用蒸汽驱油田生产井伴生气时,对其成分要求低,普遍适用性强;转化蒸汽驱油田生产井伴生气生成的热流体呈酸性,对稠油油藏地层具有解堵作用;本发明的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,克服现有技术中存在的油田伴生尾气资源浪费和环境污染等问题,该方法能将蒸汽驱油田生产井伴生气转化为可回注地层的多元热流体,注入稠油地层吞吐实现稠油油藏增产,实现油田生产井伴生气的回收利用。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中:
图1:为本发明的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法中转化蒸汽驱油田生产井伴生气为热流体的示意图。
图中:
1、燃烧装置;
11、伴生尾气进气喷嘴;12、高压点火单元;
2、供水系统;
3、燃烧检测装置;31、燃料温控单元;
4、伴生尾气增压系统;
5、辅助燃烧供气系统;
6、应急燃料供应系统;
7、入井流体温控单元。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。
本发明提供一种利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,包括,将收集的蒸汽驱油田生产井伴生气(主要含有甲烷和二氧化碳)转化为热流体,收集的蒸汽驱油田生产井伴生气的方法为现有技术,在此不再赘述;为了达到较好的吞吐效果,回注到稠油油藏地层的热流体的温度范围是200℃~300℃,在本发明的一具体实施例中,热流体的温度为280℃。然后将热流体回注到稠油油藏地层进行吞吐,完成稠油油藏增产。
本发明的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法中,蒸汽驱油田生产井伴生气无需脱硫处理,运行成本低;回收利用蒸汽驱油田生产井伴生气时,对其成分要求低,普遍适用性强;转化蒸汽驱油田生产井伴生气生成的热流体呈酸性,对稠油油藏地层具有解堵作用;本发明的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,克服现有技术中存在的油田伴生尾气资源浪费和环境污染等问题,该方法能将蒸汽驱油田生产井伴生气转化为可回注地层的多元热流体,注入稠油地层吞吐实现稠油油藏增产,实现油田生产井伴生气的回收利用。
进一步,利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,具体步骤包括,
步骤a、将收集的蒸汽驱油田生产井伴生气增压后注入能密封的燃烧装置1,在燃烧装置1内将蒸汽驱油田生产井伴生气点燃,燃烧装置内呈连续燃烧状态;
因为蒸汽驱油田生产井伴生气中的甲烷含量不稳定,在燃烧利用的过程中,有可能发生熄火,为了保证热流体连续回注稠油油藏,需要采取措施,保证燃烧装置内呈连续燃烧状态,本发明的一具体实施例中,采用为燃烧装置供给应急燃料的方式,应急燃料的供给量比较少,资源耗费少。
步骤b、如图1所示,燃烧装置1的出口处连通为燃烧装置供水的供水系统2,供水系统2对蒸汽驱油田生产井伴生气燃烧后产生的气体控温并产生水蒸汽,水、水蒸气和蒸汽驱油田生产井伴生气燃烧后产生的气体混合形成热流体;
蒸汽驱油田生产井伴生气燃烧后产生的气体主要包含二氧化碳(CO2)和氮气(N2)。
步骤c、热流体通过燃烧装置1的出口后回注到稠油油藏地层进行吞吐,完成稠油油藏增产。
其中,为了实现热流体的降粘、调驱、补充地层能量和改善流体地下渗流能力等作用,自燃烧装置的出口流出的热流体中,添加高温防膨剂、高温起泡剂或降粘解堵剂后回注到稠油油藏地层,添加的具体添加剂由实际生产需求确定。
进一步,如图1所示,为保证燃烧装置1内连续燃烧,蒸汽驱油田生产井伴生气增压前连续通过燃烧检测装置3进行检测,燃烧检测装置3设为常燃放空状态。燃烧检测装置通常呈三种情况,具体如下:
正常情况:正常工作状态时,蒸汽驱油田生产井伴生气通过燃烧检测装置3进行检测,始终正常燃烧;
试点火失败情况:当蒸汽驱油田生产井伴生气通过燃烧检测装置3试点火失败时(试点火失败的主要原因是蒸汽驱油田生产井伴生气的甲烷含量不达标),向燃烧装置1内供给应急燃料,应急燃料可以是天然气、液化气、柴油等,优选天然气;燃烧装置1内呈连续燃烧状态;每隔一段时间(在本发明的一具体实施例中,每隔1~10分钟复点)复点燃烧检测装置3,复点成功,燃烧检测装置3稳定燃烧一段时间(在本发明的一具体实施例中,稳定燃烧10~30分钟)后停止供给应急燃料。
过程中灭火情况:蒸汽驱油田生产井伴生气连续增压注入燃烧装置1过程中,当燃烧检测装置3发生熄火时,向燃烧装置1内供给应急燃料,燃烧装置1内呈连续燃烧状态;每隔一段时间(在本发明的一具体实施例中,每隔1~10分钟复点)复点燃烧检测装置3,复点成功,燃烧检测装置3稳定燃烧一段时间(在本发明的一具体实施例中,稳定燃烧10~30分钟)后停止供给应急燃料。
进一步,如图1所示,燃烧装置1的入口处设置伴生尾气进气喷嘴11,伴生尾气进气喷嘴11的外部连通设置伴生尾气增压系统4,伴生尾气增压系统4的入口处设置燃烧检测装置3,燃烧检测装置3上设置燃料温控单元31;燃烧装置1的入口处还连通设置辅助燃烧供气系统5和应急燃料供应系统6,燃料温控单元31通过信号控制应急燃料供应系统6的开闭(燃料温控单元31可以根据温度信号控制应急燃料供应系统6,该控制方式可以是电控也可以是气控,还可以是其它控制方式),燃烧装置1的入口处还设置高压点火单元12。
为了实现过程连续智能控制,燃烧检测装置3处设置燃料温控单元31,当燃烧检测装置3内蒸汽驱油田生产井伴生气试点火失败或过程中灭火时,燃料温控单元31感应到燃烧检测装置3内温度异常,燃料温控单元31发出信号启动应急燃料供应系统6并发出报警,应急燃料供应系统6向燃烧装置1供给应急燃料,保证燃烧装置1内连续燃烧。蒸汽驱油田生产井伴生气满足复燃条件后,燃料温控单元31感应到燃烧检测装置3内温度恢复正常,燃料温控单元31发出信号关闭应急燃料供应系统6并解除报警,恢复正常工作状态。
进一步,辅助燃烧供气系统5为燃烧装置1供给氧气或空气,优选空气,满足蒸汽驱油田生产井伴生气在燃烧装置内的燃烧需求。
进一步,如图1所示,为了较好的监控热流体的温度,燃烧装置1的出口外侧设置入井流体温控单元7。
在本发明的一具体实施例中,某稠油油藏吞吐井采取本发明的方法前,平均日产液8方,平均日产油0.1吨,含水99%,应用本发明的方法,注入伴生气56万标方,生成热流体气体274万标方,水当量4000吨,注入压力14.5MPa,注入温度280℃,热流体回注到稠油油藏地层后,焖井7天,开井后,平均日产液17.8吨,平均日产油5.6吨,生产有效期351天,增油1930吨,稠油油藏吞吐增产效果明显。
由上所述,本发明提供的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法具有如下有益效果:
本发明的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法中,蒸汽驱油田生产井伴生气无需脱硫处理,运行成本低;回收利用蒸汽驱油田生产井伴生气时,对其成分要求低,普遍适用性强;转化蒸汽驱油田生产井伴生气生成的热流体呈酸性,对稠油油藏地层具有解堵作用;本发明的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,克服现有技术中存在的油田伴生尾气资源浪费和环境污染等问题,该方法能将蒸汽驱油田生产井伴生气转化为可回注地层的多元热流体,注入稠油地层吞吐实现稠油油藏增产,实现油田生产井伴生气的回收利用。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,其特征在于,包括,将收集的蒸汽驱油田生产井伴生气转化为热流体,然后将热流体回注到稠油油藏地层进行吞吐,完成稠油油藏增产。
2.如权利要求1所述的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,其特征在于,包括以下步骤,
步骤a、将收集的蒸汽驱油田生产井伴生气增压后注入燃烧装置,在燃烧装置内将蒸汽驱油田生产井伴生气点燃,燃烧装置内呈连续燃烧状态;
步骤b、燃烧装置的出口处连通为燃烧装置供水的供水系统,供水系统对蒸汽驱油田生产井伴生气燃烧后产生的气体控温并产生水蒸汽,水、水蒸气和蒸汽驱油田生产井伴生气燃烧后产生的气体混合形成热流体;
步骤c、热流体通过燃烧装置的出口后回注到稠油油藏地层进行吞吐,完成稠油油藏增产。
3.如权利要求2所述的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,其特征在于,蒸汽驱油田生产井伴生气增压前连续通过燃烧检测装置进行检测,燃烧检测装置设为常燃放空状态。
4.如权利要求3所述的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,其特征在于,蒸汽驱油田生产井伴生气通过燃烧检测装置试点火失败时,向燃烧装置内供给应急燃料,燃烧装置内呈连续燃烧状态;每隔一段时间复点燃烧检测装置,复点成功,燃烧检测装置稳定燃烧一段时间后停止供给应急燃料。
5.如权利要求3所述的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,其特征在于,蒸汽驱油田生产井伴生气连续增压注入燃烧装置过程中,当燃烧检测装置发生熄火时,向燃烧装置内供给应急燃料,燃烧装置内呈连续燃烧状态;每隔一段时间复点燃烧检测装置,复点成功,燃烧检测装置稳定燃烧一段时间后停止供给应急燃料。
6.如权利要求4或5所述的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,其特征在于,所述燃烧装置的入口处设置伴生尾气进气喷嘴,所述伴生尾气进气喷嘴的外部连通设置伴生尾气增压系统,所述伴生尾气增压系统的入口处设置所述燃烧检测装置,所述燃烧检测装置上设置燃料温控单元;所述燃烧装置的入口处还连通设置辅助燃烧供气系统和应急燃料供应系统,所述燃料温控单元通过信号控制所述应急燃料供应系统的开闭;所述燃烧装置的入口处还设置高压点火单元。
7.如权利要求6所述的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,其特征在于,所述辅助燃烧供气系统为所述燃烧装置供给氧气或空气。
8.如权利要求2所述的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,其特征在于,所述燃烧装置的出口外侧设置入井流体温控单元。
9.如权利要求2所述的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,其特征在于,步骤c中,自燃烧装置的出口流出的热流体中,添加高温防膨剂、高温起泡剂或降粘解堵剂后回注到稠油油藏地层。
10.如权利要求1所述的利用蒸汽驱油田生产井伴生气回注稠油油藏吞吐增产方法,其特征在于,所述热流体的温度范围是200℃~300℃。
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