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标题: 双补热井采集凝析油 [打印本页]

作者: qu-xi-sheng 时间: 2024-12-8 17:34
标题: 双补热井采集凝析油
双补热井采集凝析油
——油页岩中存在凝析油孔隙？
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
传播媒体报道，大庆油田的钻井队伍，在开发油页矿区时用70天左右时间，实现4000多米井深的竖直水平井完钻，为大庆油田的油气开采做出了卓越的贡献。分析网络报道我国石油队伍开采油页岩矿的新闻，有理由推测中石油和中石化为代表的中央企业，已经确定把天然气开采作为开发油页岩矿的重点工程。
油页岩矿藏开发，首要目的当然应该是开采石油，但我国的油页岩矿藏，大部分埋藏在4000米左右的地层深处，使得页岩油作为石油的重烃组合类，开采到地面的难度很大。油页岩矿藏仅开采天然气就存在难度，不钻竖直水平井、不进行压裂作业，天然气确实很难开采出井，开采页岩油更谈不上了。美国实现页岩油采收率65%的记录，有油页岩矿藏埋深浅的天赐幸运条件；俄罗斯页岩油采收率6%，原因是作为石油消费小国的石油生产大国，显然没有必要开采页岩油；我国作为石油进口大国、作为天然气进口国，能够由油页岩矿藏中开采出足量的天然气，就是值得骄傲的成就了。
毫无疑问中石油和中石化的油页岩矿藏开发方案是正确的，但是我发明无油口补热套管技术，创建无油口补热有序开采理论之后，我国的油页岩矿藏开发方案或许应该有所改变了。
无油口补热套管技术是创新技术，决定了无油口补热有序开采理论的创新性；虽然无油口补热套管井是油页岩矿藏开发的补热井，使用补热井能改变页岩油的气液相平衡，增加油气产品的出井动能，增加油气产品的出井数量，但补热井本身不产出任何油气产品，使得它在一些人眼中如同愚人说梦一样的发明。
我国的石油队伍习惯了用注水驱油技术开发油田，冷淡补热井技术不奇怪。
人们有理由质疑无油口补热有序开采理论，质疑无油口补热套管井；无论怎样，无法排除此种可能性的存在：为油页岩矿建造无油口补热套管井之后，最初几天不会发现，出井天然气中丁烷和戊烷等组分的增加。页岩油不是理想的导热介质，欲使油页岩中的页岩油改变气液相平衡的有关数值，或许需要几天或十几天时间。
虚拟地质模拟图分析，进一步明确无油口补热有序开采理论的正确性，应该有助于人们改变看法。
根据本文附图右上部分的描述，能进一步明确无油口补热有序开采理论的正确性：只要为油页岩矿的凝析油层补热（加热），必然能使气井中产出的天然气，成为所谓“湿气”，——依靠风冷油气分离装置或水冷油气分离装置就能分离出凝析油的较重组分的天然气。
本文附图的右上部分描述的那样，假如储气穹顶是理想储气穹顶，设置补热井之后，能从页岩油矿中采出天然气和凝析油是必然；但其他油田的油页岩矿藏是此种情况，四川盆地的油页岩矿藏会有所不同。有从古代到现在的许多废弃的采盐气井，四川盆地的储气穹顶不是理想的储气穹顶；设置补热井之后，原始组分的天然气托举携带凝析油的能量虽然增加了数值，增加的能量会由废弃的采盐气井泄释。现在阶段，四川盆地的油气开采井仅仅能出井甲烷成分为主的“干气”，不能出井丙烷和丁烷以及戊烷为主的“湿气”，主要原因或许与废弃的采盐气井有关。想从四川盆地既开采天然气也开采凝析油。设置补热井之后，还需要查找废弃的采盐气井，对它们采取必要的措施。
根据本文附图右下部分的描述，也能进一步明确无油口补热有序开采理论的正确性：只要为地层深处的油页岩矿或致密油砂层矿补热（加热），必然能增加凝析油的数量，必然能增加穹顶天然气的压力，使出井的天然气成为“湿气”。
毫无疑问，我国各个油田的石油矿藏结构不同，论述无油口补热有序开采理论的正确或否，还有必要明确无油口补热有序开采理论作为创新石油工程理论应用，具有明白无疑的应用广泛性。
我发明的无油口补热套管井，对创建无油口补热有序开采理论具有重要的作用，继续论述无油口补热有序开采理论，有必要依据无油口补热套管井的应用例子展开。
大庆油田的常规油砂层油区，产油量接近零的老油井区，设置石油加密井的同时设置无油口补热套管井，短时间就能得到具有工业价值的油流不容怀疑。新疆油田的新油区，无油口补热套管井同样是价值连城的石油开采装置。
新疆新开采的几个油田，诸设置采油树的高产油井之中，出现了设置抽油机的油井？有理由认为，想时间尽可能长的维持高产油井的自喷状态，有必要在建造油井的同时，建造无油口补热套管井。新疆的油田既不是油页岩构造也不是致密体油砂层构造，那些有油页岩构造和致密体油砂层构造的油田，有更多的、使用无油口补热套管技术的必要。
结合本文附图的左上角部分继续论述，由于无油口补热有序开采理论的主要内容之一，是先采油后采气，有理由认为，既设置凝析油层的补热井，也设置油页岩构造的补热井，有条件采出数量更多的凝析油；如果设置双补热井，在气井产出天然气和凝析油的同时，还存在产出一定数量的页岩油较重组分的可能。
我国的油页岩矿藏埋藏很深，不适合使用美国的钻竖直水平井、高压压裂后注沙建立人工油砂层的开采技术；也不适合使用美国的钻竖直水平井、用过热蒸汽熔油的开采技术。实际上的情况，页岩油中重烃组分多，市售石油商品主要是汽油和柴油，从油页岩中采油，重点选择凝析油开采很有必要。
本文附图左上角部分的左图描述的那样，为了实现尽可能多的采出凝析油的目的，为页岩油设置双补热井是正确的开采办法。
论述无油口补热有序开采理论的正确性，还可以使用比较油气开采成本的方法。对组合无油口补热套管井、气井或凝析油井方法开采实现的石油当量总值，以及竖直水平井的方法开采实现的石油当量总值进行比较，有理由不选择后一方案进行油气开采。
本文的论述涉及油气开采方案的选择时，有必要明确指出，油页岩构造和致密油砂层构造的气液相平衡，假如与本文附图部分的地质模拟图描述的穹顶无关，或许可以用油页岩矿的凝析油孔隙说做依据，选择正确的油气开采方案。
无法否定进行油页岩构造和致密油砂层构造的开采时，只要诸如此类的石油构造中存在液体状态的凝析油，只要有油气产品被开采到地面，就会在油页岩构造和致密油砂层构造中出现油气孔隙通路。我国四川盆地的天然气使用几个世纪了，天然气使用时间之长，就是油页岩构造和致密油砂层构造中存在油气孔隙通路的证明。假如油页岩构造和致密油砂层构造的附近不存在穹顶地质构造，油页岩构造和致密油砂层构造中不存在油气孔隙通路，气井连续产出高压天然气的状况，或许仅仅能维持几天时间。
分析世界各国的油页岩矿开采的有关报道，有理由结论说，埋藏地层深处的油页岩构造中的页岩油，理论上会有一定数量以气液相平衡状态的液体存在。
不建立油气孔隙说（凝析油孔隙说），似乎很难解释为什么油页岩矿与储量丰富的天然气共存。没有穹顶储气构造，原始相平衡状态的油页岩矿的天然气部分，用不了几天出井压力就会消失。
分析地层深处的页岩油的气液相平衡状态，建立凝析油孔隙说之后，有理由这样结论：与使用无油口补热套管的开采方法比较，竖直水平井开采页岩油不是好的开采方法。
竖直水平井技术开采页岩油，完井之后，油页岩环境的压力就会降低，使凝析油或天然气离开油页岩构造。完井之后，使用竖直水平井技术的高压过热蒸汽补热工序，改变页岩油的气液相平衡状态，天然气或凝析油离开油页岩构造、自喷出井的时间就能维持一些天，维持到需要再次用高压过热蒸汽补热时……。
使用竖直水平井技术能够从油页岩中得到大量天然气，没有丝毫理由质疑竖直水平井技术的使用？事情当然不是这样。埋藏地层深处的油页岩存在于原始高压状态环境，用来补热（加热）的高压过热蒸汽的压力，必须明显超过地层深处的油页岩矿的、原始状态的环境压力；——如此而论，用竖直水平井方法开采油页岩矿藏，不仅油页岩矿中的、凝析油析出形成的孔隙会被破坏，套管壁的损坏速度也会明显增加。网络报道的用近一年时间完井的竖直水平井，正常开采油气的时间是2年左右，不能说生产成本不高。
人们同样不可以忽视，竖直水平井技术的压裂填沙工序，对油页岩构造中的天然气或凝析油孔隙造成破坏的速度，很可能超过注入高压过热蒸汽工序、对油页岩构造中的天然气或凝析油孔隙造成破坏的速度，以及对气井套管造成损坏的速度。
与竖直水平井技术比较，无油口补热套管井与天然气井组合开采油页岩矿藏，理论上不存在油页岩矿中的天然气或凝析油孔隙会被破坏的问题，不存在气井套管很快损坏的问题。
使用竖直水平技术开采油页岩矿藏，必须引起人们警惕的问题，很可能还有一旦高压气井的套管损坏，天然气由地层深处渗泄到地面的可能性无法排除。有一定理由认为，我如此论断不是危言耸听；1972年我在大庆油建水井队做钻工时，去看过被井喷吞没井架的大庆油田喇嘛甸油区的喇72井，那里有四条井架钢缆向外伸出的泥浆中，泛出的气泡犹如千米深处的天然气在诉说。
去大庆油田看喇72井的人很少，但人们对胜利油田的网络井喷照片一定印象深刻，可能是四川盆地油田的网络井喷照片也是令人无法忘记的。那些工作在抢险第一线的石油工人，居然没有使用带呼吸管道的头盔，也是令人担忧的事情。
使用竖直水平井技术开采油气矿藏，成本高的不利条件，明显的存在表现于很多方面。
论述油气开采技术的文字中，当然不应该有多愁善感的痕迹；但做过水井钻工，倾盆大雨的夜里，身边一起工作的一位工友，被钻具夹断手指的情形如何能够忘记？
由井口的采油树判断，四川盆地油田的天然气出井压力，高于大庆油田油气井的油气出井压力，有关方面确实有必要组织学术会议，论述竖直水平井技术开采油页岩矿藏的安全问题。
论述无油口补热套管井技术的先进性，或许不需要怎样多的文字了，但是有必要明确，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）。使用此种方法为油页岩或致密油砂层补热（加热），存在高压油气短时间连通大气的问题，也是应该使用无油口补热套管技术开采油气矿藏的理由。
最近网络报道了，美国发射了用途之一是探测甲烷气体的大气含量的卫星；假如美国的石油企业使用弃气采油的开采方法，人们有更多理由质疑竖直水平井开采技术。
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。
关于无油口补热套管井开发油页岩矿藏和致密油砂层矿藏的必要性，论述至此或许可以告一段落了。但石油矿藏的无油口补热有序开采，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。
本文附图的左下角部分，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；12标示套管内壁；13标示铅皮靴。
与我从前关于无油口补热套管结构的描述不同，本文描述的无油口补热套管，在套管的、设置主要储热构件的部位还设置了铅皮靴。网络有关文章介绍说，4000多米深处的油页岩矿藏的环境温度是200多摄氏度，设置铅皮层的目的是防止对油页岩矿藏和致密油砂层矿藏的过量补热（加热）；虽然可以设置电子温控装置解决过量补热（加热）的问题，出自安全性的考虑，为无油口补热套管设置铅皮靴有一定必要。
有关论述结束时还有必要指出，假如凝析油孔隙说正确，油页岩矿藏和致密油砂层矿藏的开采，能使我国改变依靠进口石油维持经济运转的局面。不难想明白，假如使用无油口补热套管井，能使油页岩和致密油砂层中出现凝析油孔隙，油页岩和致密油砂层的开采价值，明白无疑的接近常规油砂层的开采价值了。

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