在国内最大的整装超稠油油田——新疆风城油田试验、投用3年来,油田过热注汽锅炉完全实现了设计初衷。
实践证明,与常规锅炉相比,这种锅炉不但使粘度超高的超稠油油藏得到有效动用,还使风城油田的采出程度提高5%、平均单井产量提高15%。
经过国家知识产权局向国内外公示4年后,上月,该产品及配套技术获得发明专利。
学名为环烷基稠油的风城超稠油,不但粘度极高、流动性极差,还具有世界罕见的高酸、高钙、高粘、高腐蚀的特质。这类油藏的开发难度之大,国内尚无成功先例。
利用风城超稠油的特质,克拉玛依石化公司生产出了70多种精品,在短短30年内,使我国空调用冷冻机油、高档润滑油等油品的对外依存度从90%降至30%以下,有力地支撑了我国国防和经济建设。
超稠油必须由锅炉生产蒸汽后注入地下加热再采出。
此前,国内稠油油田普遍使用干度为80%的普通注汽锅炉。干度是衡量湿饱和蒸汽中纯蒸汽含量的指标,干度越高,纯蒸汽含量越大。普通锅炉生产的蒸汽经过沿程热损失到达井底时,干度往往已降至60%以下,但超稠油开采的井底最低干度须达65%以上。
研究干度更高的锅炉,成为科研人员的主攻方向。从2009年起,新疆油田公司工程技术公司立足“过热度”开展研究。“过热度”是指蒸汽干度达100%后继续加热超过饱和温度的温度值。
经过两年多的科技攻关,该公司研究设计了包括过热器、分离器、掺混器一体化在内的过热蒸汽锅炉,使锅炉出口蒸汽过热度最高达到了36℃。
风城作业区副总机械师赵建华说:“按照风城油田的极端条件测算,假定锅炉出口过热温度为20℃,锅炉到井口的距离为1500米、井深600米,到达井底的蒸汽干度依然能达到80%以上,完全能满足开发需求。”
风城作业区连续两年开展的对比实验表明,使用过热锅炉后,直井、水平井的单井日产量分别从4吨、8吨提高到4.6吨、9.2吨;50℃时地面脱气原油粘度在2万至5万毫帕秒之间的超稠油得以有效动用。
“过热锅炉和整套国内首创的创新技术,成为支撑风城油田有效开发的一项关键技术。”风城作业区副经理樊玉新说。
据介绍,到2015年,风城油田超稠油开采将使用过热锅炉130台左右。截至昨天,工程技术公司制造的19台已在现场投入运行。
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