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标题: 无油口补热有序开采 [打印本页]

作者: qu-xi-sheng 时间: 2024-12-1 17:59
标题: 无油口补热有序开采
无油口补热有序开采
      ——使用竖直水平井技术采油?
作者：屈习生工作单位：无任职单位    通讯居住地址：陕西省咸阳市咸兴东路7号内陕广生活小区邮编：712099
之所以认为无油口补热套管可以称之为世界水平的石油开采装置  ，主要理由之一，在于使用无油口补热套管，有助于实现石油矿藏的有序开采；并且可以肯定的说，有序开采石油矿藏，具有阻止浪费石油矿藏的作用。
石油矿藏的有序开采，还没有成为指导油田开发的重要理论；并且事实上的情况，多油田的国家，不是所有的油田一起开发。油田开发的顺序，通常由石油矿藏发现的先后顺序决定是基本常识。如此而言，当然没有必要论述与油田开发有关的有序开采。因此无油口补热有序开采的有关论述开始之前，有必要首先说明，我论述的无油口补热有序开采，主要指用于油气开采的、单独的油气井或具体的油气井，使用由无油口补热套管构成的补热井补充热量，为何能实现既采出油也采出气的开采目的。
由于大庆油田和胜利油田以及长庆油田等大型油田的油气井，都使用了早期注水的石油开采方案，论述至此还需要说明，无油口补热有序开采的具体内容，与油气开采的注水工程没有直接联系。
有关论述开始之前还需要说明，无油口补热有序开采说不是凭空产生的、抽象的油气开采工程理论，它可以归类为具体的油气开采工程理论。作为例子，对于大庆油田开发早期的自喷井，不需要论述单一的或一些油气井，如何实现使用无油口补热方法有序开采。大庆油田开发到了现在阶段，发现了面积巨大的油页岩构造，发现了致密油砂层构造之后，能否从油页岩和致密油砂层中尽可能多的采集油气，确实取决于无油口补热有序开采说的正确应用。长庆油田还有一些未开发的常规油砂层油田区块，如果按照无油口补热有序开采理论制定开发方案，可以不使用传统的注水驱油的采油方法。
有足够理由认为，对于大庆油田和胜利油田，以及长庆油田，按照无油口补热有序开采理论制定今后的油田开发方案，能降低生产成本，增加石油采收率。
较为具体地论述无油口补热有序开采理论，可以用是否使用竖直水平井采油技术开发油田的问题为例。虽然竖直水平井采油技术，19世纪就出现了，但具有知识产权的竖直水平井技术的应用，21世纪才引起人们的普遍注意。
竖直水平井能更多的采出石油，得到了石油工程队伍越来越多的应用；但竖直水平井的建造成本高，使用时间短一些也是事实。由于油砂层中的石油，理论上可以看成临界不连通状态的石油流束，使用无油口补热套管为油砂层加热，具有使油砂层中临界不连续状态的石油流束，成为连续状态的石油流束的可能。很明显，只要使用无油口补热套管为油砂层加热，能够使油砂层中的石油流束置于连续状态，竖直水平井技术开发油田的增速程度会有所降低。
理所当然，按照无油口补热有序开采理论制定油田开发方案的必要性和重要性，与是否使用竖直水平井技术没有明显的关系；之所以认为无油口补热套管是更为重要的油气开采技术，理由在于油页岩矿和致密油砂层矿的开发，还没有出现比水平竖直井更为适合的创新石油工程技术。
直截了当切入论题，无油口补热实现有序开采，就是对油页岩井、对从致密油砂层采油采气的油气井，应该确定先采油的开采方案。如此而言，文章前面的论述似乎没有必要进行，但问题涉及确定无油口补热有序开采理论的创新性时，不可以不做以上那些论述。
在确定无油口补热有序开采属于创新理论之后，当然还需要明确无油口补热有序开采理论的应用，实际上如同一种油气开采方法或油气开采方案的实施过程。较为具体的说，论述无油口补热有序开采的创新性，还需要注意到实际过程的油气开采，不可以违反由无油口补热有序开采理论限定的油气开采方法。以四川盆地的油气开采作为例子，想尽可能多的实现油气开采数量，假如现在继续使用仅仅开采天然气的开采方法，存在将页岩油或致密油砂层中的石油长久留存在地层深处的可能。
较深入的论述无油口补热有序开采，还必须注意以下几种具体的工程技术内容：其一无油口补热套管井没有油口；其二无油口补热套管的蓄热容器部分，设置在套管的穿过油页岩或穿过致密油砂层的部位；其三无油口补热套管的热源主要是电力。
论述至此还有一定必要说明，较为常见的为油页岩和致密油砂层补热的开采办法，不使用无油口补热套管补热（加热），而是通过油气开采井的有油口套管，为油页岩或致密油砂层补热（加热）。不难想明白，由过热蒸汽之类介质作为热源体，使用有油口套管补热的方法开采油气，能提高油气采收率；使用过热蒸汽之类介质作为热源体，通过无油口套管为页岩油或致密油砂层补热（加热），也能提高油气采收率。尽管如此，由于用电力做热源体，理论上可以不考虑套管的蚀穿问题，用过热蒸汽做热源，必须考虑套管的蚀穿问题，使用无油口补热套管为页岩油或致密油砂层补热的热源体应该是电力。
另外一方面，根据网络的报道，那些用几个月到1年左右时间钻进完成的竖直水平井，那些从油页岩或致密油砂层中采油的油气开采井，使用过热蒸汽做热源补热，即使不进行油气的连续开采，能够正常使用的时间也不过是2年左右。
新疆地区的油田，四川盆地的油田，油井深度都超过了3000米。不是大庆油田的老油区那样，油井深度在1000米级别，2天左右就可以钻成的油井，那些深度超过3000米的深井；用几个月或1年左右时间完钻，单井成本不是可以忽视的。权衡钻井成本，也有必要在新疆地区的油田，在四川盆地的油田，使用电力做热源，通过无油口补热套管为油页岩或致密油砂层补热。
有足够的理由认为，对于四川盆地的油气井，实现正常的10年左右或几十年时间的油气开采，确实应该使用无油口补热套管；——10年之后，几十年之后，假如四川盆地的油气井只能生产少量天然气了，也不存在无油口补热套管不能继续为油页岩构造或致密油砂层构造继续提供热量的可能。
作为创建无油口补热有序开采理论的支柱，有足够理由认为无油口补热套管是具有世界先进水平的创新石油开采装置。之所以如此论断，还在于无油口补热套管能够用于不同类型油田的油气矿藏的补热（加热）。
根据以上论述，有足够理由认为，应该预先确定油和气开采顺序的油田，是四川盆地油田。现阶段开采天然气为主的四川盆地油田，20世纪70年代前后，把采不到石油作为难以解决的课题，后来确定了四川盆地油田以开采天然气为主的开采方案。出自既采气也采油的考虑，四川盆地油田不可以不重视无油口补热套管技术；并且之所以如此论断的理由，还在于四川盆地的天然气井都是高压天然气井，认真考虑油气开采安全，也不可以不重视无油口补热套管装置。
不需要预先确定油气开采顺序的油田以大庆油田为例，到了现在阶段，也有必要使用无油口补热套管装置了。大庆油田的老油区，到了石油矿藏的晚期开采阶段了。油田注水采油的技术使用了60年左右，地下水的含油量可能有所增高的时候，开始使用属于新的油气开采技术的化学采油法，或许对地下水的质量也是不利因素。在大庆油田的萨尔图油区和喇嘛甸油区，钻加密井继续采油，使用无油口补热套管为油砂层补热（加热），或许是唯一的选择了？
理论性的论述无油口补热有序开采，结合本文附图右图部分和右中图部分的地质模拟图进行。
本文右图部分的模拟地质图，描述的是穹顶储存了天然气，以及条块岩层的上表面储存了天然气，条块岩层的底下储存了致密油砂层的情形。有理由认为，本文右图部分模拟的油气矿藏开采图是合理的模拟；——致密油砂层中的石油，承受地壳岩层运动的力产生相变，天然气组分和凝析油组分会沿着条块岩层的岩间缝隙上升。上升的天然气和凝析油聚集到穹顶与条块岩层之间后，它们随着地球运动会产生波动、增高温度，那些凝析油中的甲烷组分，也会在穹顶部位以气体状态聚集。
只要本文右图部分的模拟地质图描述的、与致密油砂层有关的油气状态存在，那么按照本文附图右图部分的上图的描述，先采天然气的方案不是合理的开采方案。假如先采天然气，凝析油中较重的丙烷和丁烷以及戊烷等石油组分，很可能开采不出来。假如想采出诸如此类的石油组分，当然应该钻新的、深度能到达凝析油区的凝析油井，并使用抽油机抽取凝析油；但是既钻天然气井，也钻凝析油井肯定不是好的开采方法。还有那些致密油砂层中的石油，虽然也可以钻新井开采，如果没有穹顶的天然气压力，并且不设置无油口补热套管井，肯定无法开采到地面。
本文附图右图部分的中图描述的那样，即使不钻凝析油井，设置深度到达凝析油层的无油口补热套管井，依靠穹顶天然气的压力，应该能使丙烷和丁烷以及戊烷等石油组分依靠气井自喷到地面……
本文附图右图部分的下图，描述的内容是设置深度到达致密油砂层的无油口补热套管井之后，只要不使用气井先采气，存在能够使石油靠油井套管自喷到地面的可能……
本文附图右中图部分的地质模拟图描述的油气开采工程的情形，与本文附图右图部分的地质模拟图描述的油气开采工程的情形类似，这里不在逐图分析论述。
根据有关地质模拟图的描述，可以总结概括出无油口补热有序开采理论了。
第一点，人类的石油资源枯竭说不是空穴来风，中东国家和俄罗斯等国家之外，油砂层构造的油田越来越少了；虽然世界各国先后发现了储量丰富的油页岩构造油田和致密油砂层构造油田，但油页岩构造油田的开发，致密油砂层构造油田的开发，不可以不使用为油气构造补热（加热）的技术。
第二点，为油气构造补热（加热）的技术，属于热能动力技术；为油气构造注水技术，属于外力驱油技术。随着油气开采的进行，热能动力技术的使用会导致油气构造的油气组分产生相变，油气组分因相变产生的气体，会成为油气开采的自喷动力；但是使用热能动力技术开采油气，必须注意油或气的开采顺序。先采气后采油，存在大量增加开采能量的可能。
第三点，考虑到高压状态油气构造中的油气开采，不可以不隔离油气构造和补热（加热）装置；为油气构造补热（加热）的装置，应该选择无油口补热套管井。
第四点，为油气构造注水的开采技术的使用，会导致油气构造降低温度，使油砂层构造中的石油组分紧密收缩到油砂颗粒周围，加大透水缝隙。所以无油口补热套管装置，也适合应用于常规油砂层构造中石油的开采。
对于石油矿藏的无油口实现有序开采，无油口补热套管装置不可缺少，有关论述结束时，还有必要具体描述无油口补热套管的结构。
本文附图的左中图部分的下图，描述了无油口补热套管的机械原理结构简图。
无油口补热套管的机械原理结构简图上，00标示套管旁通；01标示电缆；02标示电极；03标示阀门组件；04标示管箍；05标示套管封卡；06标示套管封垫；07标示套管炉提把；08标示蓄热金属；09标示蓄热金属炉；10标示沥青填充（也可以用其他材料填充）；11标示套管。
有关论述结束时还有必要指出，从大庆油田开发到现在，70年时间过去了。我作为在大庆油田工作过几年的石油子弟，离开油田很长时间了；本文描述的无油口补热有序开采理论，以及无油口补热套管井，仅是我自己的脑力劳动成果，不是石油专家的专业论述和专业设计。

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