西北油田:“非常规武器”剑指“艾迪北”超稠油开采难点

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西北油田第二采油厂是中国最大的陆上重油生产厂，承担了塔河油田90%以上的重油产量。

该厂2020年的第一批七口新井旨在无事故地开采重油，但与过去不同的是，所有新井都位于塔河12区以北的地区，技术人员过去称之为“援助北部”。这里的超稠油粘度是普通稠油的一百倍以上，一直是开采的“禁区”。

“塔河老区要稳定，第二采油厂要发展，援北不能走，难开采的石油要努力实现效益开采！”工厂的总工程师吴文明已经盯着援助北方公司好几年了。毕竟，那里有9000万吨的地质储量。

超深超稠油开发的每一步都需要创新

专家指出，世界上的重油资源比常规原油多得多，但由于开采困难，重油产量远远低于常规原油。

一般来说，石油越厚，埋得越深，开采就越困难。塔河重油既深又稠:埋深超过3000米时为超深重油，而塔河重油埋深在5400~7000米；塔河稠油粘度超过5万兆帕·秒，塔河稠油粘度高达200万兆帕·秒；塔河重油也含有高硫化氢。

由于“油”的原因，稠油开采没有统一的技术，但塔河超深、超稠高含硫稠油开采，国内外没有可供借鉴的经验，每一步都需要创新。

正常情况下，重油在5000米深度仍有一定的流动性，但随着井筒温度的降低，原油粘度增加，流动性变差，一般在3000米左右深度失去流动性。

在重油中加入稀油可以降低原油的粘度，提高其流动性。2001年9月，技术人员在塔河油田西北部稠油区块TK612井首次试验了掺稀油半封闭降粘技术，取得了日产260吨的高产。随后，TK605井和S71井也成功降低了粘度。

其次，技术人员优化了筛网混合、半开半闭等稀释方式，设计并测试了螺杆泵稀释、0+循环泵稀释、稠泵稀释等多种配套采油技术。，从而实现广泛应用。

虽然降粘效果好，但也有局限性，即需要大量稀油。从降粘的角度来看，加入的稀油越多，效果越好；然而，从经济的角度来看，如果稀释的油不如稀释的油有价值，就不具有成本效益。

技术人员继续围绕“加入尽可能少的稀油就能达到理想的降粘效果”这一关键问题，逐步形成了抗硫螺杆泵开采技术、矿物绝缘加热电缆技术等一批新工艺和新技术。2014年，西北油田自主创新的超深井超稠油高效化学降粘技术获得国家科技进步奖一等奖。

“近年来，我们在井筒降粘和举升配套技术方面取得了许多成就，有力地支持了塔河稠油的稳定生产。”第二采油厂开发研究院重油室主任王雷雷表示，2018年，西北油田生产原油630万吨，其中重油占47%以上，支撑了全国的一半。

2019年，该厂的重油生产遇到了前所未有的挑战。经过近20年的开发，大多数油井已经进入中高含水期，原油乳化加剧，降粘效果大大降低，因此有必要掺入更多稀油或开发更有效的降粘技术。

从塔河6区、7区、10区到12区，越西北，重油的粘度越大。按照先易后难的原则，6区和7区所有粘度较低的重油都可以生产，10区和12区的超稠油也可以使用。在塔河油田勘探开发态势图上，密集的红点清楚地显示了油井的分布情况，只有12区的北部区域几乎是空白色，即援助的北部区域。

9000万吨“蛋糕”听起来很诱人，但很难吃

“我们知道这里地下有石油，我们也知道石油非常稠，暂时不能移动，但迟早会移动！”吴文明说。

2009年2月底，位于12区北部的12411井钻探深度超过6600米。3月初，它投入生产，每天生产45吨液体，每天生产240吨稀油。石油太稠，稀释率太高，所以在8月份关闭。这口井每天产出大量液体，所以放弃吧？技术人员不愿意！2011年8月，经过酸化、注水、堵漏等一系列措施后，该井重新打开。该井日产油17.5吨，但日稀释量达到154吨。到目前为止，这口井又被关闭了。

这是一口典型的援助北方的油井。一口井的日产量是几十吨，但成本是添加八到九倍的稀油。

看一看取出来的油样就明白了——在正常温度下，有黑色的“岩心”，有必要用刀子切一片这样的油样。援助北稠油粘度过高，80℃仍为固体，与四倍稀油混合两小时后不能溶解。塔河油田6000米深处地层温度约为130℃。这种重油在井筒5000米深处失去流动性。目前，地面设计井口温度不超过70℃。如何生产它？

9000万吨的大“蛋糕”听起来很诱人，但吃起来太难了。

“我们第二个工厂就是吃这碗重油饭的。年产量超过280万吨，其中270多万吨是重油。近年来，当我们在12区开采超稠油和处理高含水稠油时，我们一直在考虑援助北方，进行了大量的先导试验，并取得了一些成果。现在我们有能力看一看这个禁区！”吴文明说。

从地下到井筒再到地面，都有“非常规武器”

近年来，在处理超深超稠油的探索中，除了稀释降粘的“常规武器”之外，他们还开发或引进了一系列“非常规武器”。这都是为了援助北方。

“超稠油现场提质技术”可以解决井下问题。他们大胆尝试引入一种“火箭推进剂”，通过燃烧和爆破地下推进剂产生高温高压，加热周围地层，使重油具有流动性，并利用燃烧和爆破产生的高压气体将重油驱入井筒。目前，他们已经完成了这项技术的调查和评估，并进行了初步的技术匹配，仅在援北试验和应用。

重油进入井筒后，面临加热、保温和降粘的问题。2019年7月30日，在TH12409CX井进行了“纳米绝缘管+矿物绝缘加热电缆”复合绝缘降粘先导试验，将三芯一体化矿物绝缘加热电缆放入纳米绝缘管中，实现了井筒稠油的加热、绝缘和降粘。该井共使用3000米纳米绝缘管和2000米矿物绝缘加热电缆，降粘效果明显。目前，他们正准备将这一技术应用于艾丁北部的12411井，以期在9000万吨难采储量的效益利用方面取得突破。

此外，他们还开发了一套隔热固井技术，可以最大限度地减少热量损失，保持井筒温度，并减少稀释和降粘用稀油量。目前，“保温水泥”的配方已经确定，可以随时投入战斗。

地面支持技术和设备也在等待。在研究了国内外相关技术后，他们决定引进一种“表面催化改质技术”，通过添加多孔介质催化剂，将落地重油再次进行减粘改质。该处理装置从国外进口，日处理能力为200立方米。处理后的原油质量接近常规原油，可作为稀油使用，以降低粘度，满足援北大规模开发的稀释需要。

此时，从地下到井筒，到地面，所有的火力都集中在援助北方...(郑金国丁玉平胡强)

编辑:张静文

31727815，。西北油田:非常规武器是指援北超稠油生产的难题。2020-02-26 16:09:57，. 204408，.张静文