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正在肯基亚克油田运行的过热蒸汽装置
2005年秋天的一个深夜。哈萨克斯坦肯基亚克油田60143油井。
一人多高的野草笼罩着周围的沼泽地,不远处,一声狼嗥撕裂了大地的宁静。星光下,有一个身影走出井口那座铁皮房,走向那台他陪伴了4个月的过热蒸汽装置。
“嗡”的一声,烟雾一样的毒蚊子瞬间便将他团团围住。这是今夜第三次去采集试验数据,就像习惯了荒野里的寂寞一样,他早已习惯了这些蚊子,因为此时,他心中有一团火,那是肯基亚克油田的希望之火。“乏味”的鸡肋
这个身影是中国石油工程设计(集团)有限公司迪威尔公司热工部高级工程师朱新立,来到肯基亚克,是为了破解一个重大开发难题。
上世纪60年代,前苏联在哈萨克斯坦肯基亚克地区发现了一个储量达1.1亿吨的油藏。然而,由于位于盐膏层上部,加上原油黏度极高,该油藏一直无法实现有效开发,平均单井日产只有1吨左右,40多年的开采程度还不到10%。此前,常规冷采、常规湿饱和蒸汽热采、热水驱油、注聚合物等各种已有的稠油开采技术都曾在该油藏一试身手,但都没收到满意的效果,储量可观的油藏成了人们手中的鸡肋。
稠油的黏度对温度十分敏感,只要温度升高8℃~9℃,黏度就降低1倍,若以高压饱和蒸汽注入油层进行热采,不仅可大幅度提高单井产量,而且采收率也可达到40%~60%。但关键是要提高注入油层的蒸汽干度。蒸汽的干度越高,单位重量的蒸汽所携带的热量就越大,注入地层的有效热量也就越大,产量和采收率就越高。
目前国内外热采注汽锅炉的出口最高蒸汽干度控制在80%以内,原因除了降低稠油热采的水处理成本外,技术上采用只软化除硬而不除盐的水处理工艺,必须保留20%水分以溶解没有除去的盐份,以免在锅炉炉管上结垢,影响安全运行。为了提高蒸汽干度,国内外通行的做法是,在注汽锅炉出口加装汽水分离器,把湿蒸汽中的饱和水分离出来。虽然这样获得了高干度的蒸汽,但系统的热效率却大为降低,分离出的污水的处理成本却大幅增加。
1996年,中国石油勘探开发公司获得肯基亚克盐上油藏的开采权,但在重重技术难题的制约下,开发进展却异常缓慢。“苦涩”的攻关
2004年3月,中国石油集团原副总经理吴耀文根据肯基亚克盐上稠油开发现实,大胆提出采用注过热蒸汽的开发措施,朱新立所在的公司受命承担这一试验的关键设备——蒸汽发生装置的研制和试
验。经多次调研论证,朱新
立提出的过热蒸汽装置技
术方案得到吴耀文的批准
并付诸实施。
2005年1月,第一套采用普通锅炉软化水生产过热蒸汽的装置制造成型,紧接着在第一口试验井——60143井开始了漫长的现场试验。2005年秋天,试验获得圆满成功,装置功能得到极大的发挥:在国内外首次用普通锅炉软化水生产出以往用化学除盐水才能生产出来的过热蒸汽,装置出口过热蒸汽的过热度达到70℃左右,首轮试验20天累计生产出过热度达50℃的过热蒸汽2000吨,60143井日产油量比原来提高近10倍。
但有谁知道,比试验成功更令朱新立感到欣慰的是,能让病危已久的老父亲共享成功的喜悦。然而一年多以后,正当朱新立在为新技术的推广应用而奔波时,传来了老父病逝的噩耗,他悲痛欲绝,更因为没能在父亲病重时尽长子之孝而无限愧疚。“甘甜”的收获
2007年9月,肯基亚克的又一个秋天,又一个收获的季节。
两年过去了,此时的肯基亚克盐上油藏已经进入一个新的开发阶段,采用过热蒸汽吞吐技术的油井,产量增加3~8倍。据专家预测,采收率可提高至40%以上。最早采用过热蒸汽技术的15口油井,装置安全运行时间超过4000小时,累计产油3.9万吨,比此前增产2.3万吨。其中第一口试验井60143井自2005年11月开抽至今已累计产油7800多吨,目前仍保持日产8吨、含水56%的良好记录,充分展示了过热蒸汽吞吐技术巨大的增产效果。早在2006年12月,该技术就顺利通过中国石油集团验收,认为“有重大突破”。
这一技术突破不仅有效解决了肯基亚克盐上稠油油藏的高效开发问题,也为国内稠油油田的高效开发开辟了一条新途径。过热蒸汽发生装置因此被国家六部委认定为2007年度国家级重点新产品,朱新立也跻身中国石油集团21名“重大科研项目首席专家”。
目前,改进型过热蒸汽装置的试验正在进行之中,不久的将来,这一技术将在国内外稠油开采领域发挥更加显著的作用。
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