江苏油田新源公司:氮气阻溶为芒硝资源盖上“金钟罩”

今年以来,江苏油田新源公司对两对硝井组进行氮气阻溶试验,累计完成注气60万标方,折合井下压缩气量3000方,并重新投入到生产序列。这是该公司首次实施氮气阻溶试验应用,标志着芒硝资源开发保护技术开启新篇章。

调研学习取真经 对标前沿求“突破”

淮安地区芒硝资源开发一直采用油垫水溶开采工艺技术,利用油水密度差异,形成一层薄油垫层,可以有效控制上溶,避免盐层过早暴露从而降低硝水品质,还提高了芒硝资源回采率、延长井组开采周期。

但是随着生产成本不断增加,油卤分离处理难度大,极易对油离子膜烧碱客户的生产工艺带来不利影响。为了寻求实现油垫替代工艺的突破和升级,2018年,公司时刻关注国内外阻溶开采工艺技术的发展前沿和最新动态,先后组织专业技术人员开展气垫阻溶、复合材料阻溶颗粒、其他油品替代等多种方案的可行性研究和适应性分析,反复研究论证未果,但确定了氮气阻溶技术的先进性和可行性。

近年来,随着储气库造腔技术的发展和进步,其核心工艺氮气阻溶造腔技术逐渐成熟并有了工程化应用的试验和案例。公司多次奔赴储气库建腔现场进行实地踏勘和调研,组织技术人员研究论证氮气阻溶造腔技术在芒硝阻溶开发上应用的可行性,一致认为氮气阻溶技术在芒硝井组开发领域试验应用的时机成熟了。这一论证,让芒硝阻溶开发工艺从设计到落地实践觅得生机。

自主创新 破解“卡脖子”难题

在氮气阻溶造腔实验中,氮气阻溶建腔采用的是单井单腔三管柱注采工艺,由于氮气可压缩性大,造腔时气水界面监测困难,同时造腔时阻溶剂井口压力可达约22兆帕,因此,对井口及井下管柱气密性有很高要求。

造腔盐层厚度达100米,而淮安地区芒硝资源厚度最高只有15米,而且常规芒硝开采是水平对井开采工艺,与造腔注采工艺差异较大。这些急需破解的“卡脖子”难题给工艺技术人员带来极大的挑战。

面对挑战,工艺技术人员全面梳理赵集芒硝成矿的地质特征和薄层芒硝井组开发规律,大胆提出“集中注气上分下合”气垫水溶注采融合新模式。经过前期多轮的专家会商、研讨、论证,决定采取二管柱注气方式,即注水、注气共用管柱分时注入;采用动静分离模式实现井场无人值守,即利用长距离高压注气管线连接制氮现场和注气井场,通过远程监控、加强井口阀门管理等措施有效降低高压注气过程中的安全风险。通过优化注气方案,合理筛选试验井组、设计注入量等核心技术方案,确保氮气注下去存得住,为薄层芒硝开发领域的气垫阻溶实验奠定基础。

井下盐腔注气 打造氮气护体“金钟罩”

注气工艺和注水工艺匹配性、高压气体管线施工、采油树压力等级评估、大功率配电设备改造……自氮气阻溶试验项目成立后,公司部门和基层单位分工合作,工艺技术研究室负责总体方案设计及过程跟踪,生产管理部负责生产统筹协调,巡维修站负责井口评估和改造加固任务,盐硝采输厂负责注气和采卤流程操作和井场无人值守的实施。一次次论证、一次次改造、无数夜的加班……大家协同作战、紧密配合,确保注氮任务成功实施。

36天的不分昼夜,整个注气过程安全平稳推进,累计注入氮气60万标准方,折合井下压缩气量3000方。通过技术人员测算,根据最新数据两口井下溶腔空间已经实现10%的气垫填充,为井下盐腔真正穿上了氮气护体“金钟罩”和“铁布衫”。

下一步,公司将持续改进完善这项技术工艺,分析建立氮气阻溶效果的评价体系,开展两种工艺的对比分析和应用推广方案方面的后续研究,化解薄层芒硝水溶法不均匀开发的的难题,实现低成本控盐增硝有效降低开发成本实现降本增效。(廉颖 黄华)

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