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稠油熱采井井筒高溫密封技術(shù)一直是制約國內(nèi)外稠油油藏提高石油采收率的關(guān)鍵性難題，也是目前衡量稠油熱采核心工藝——蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)注汽質(zhì)量高低的主要考核指標(biāo)。

值得關(guān)注的是，今年初，一套由民營企業(yè)——天鼎聯(lián)創(chuàng)密封技術(shù)（北京）有限公司（下稱，天鼎聯(lián)創(chuàng)）自主研發(fā)、依托中石化勝利油田“熱采井安全高效作業(yè)技術(shù)研究項(xiàng)目”形成的世界首創(chuàng)井下高溫封隔技術(shù)和井下開關(guān)控制技術(shù)，通過了中石化科技部組織的專家鑒定，鑒定結(jié)果充分肯定了該套技術(shù)提高稠油油田石油采收率的突破性進(jìn)展，認(rèn)為其“達(dá)到國際領(lǐng)先水平，實(shí)現(xiàn)了稠油熱采井密閉注汽、密閉循環(huán)降溫井筒及保溫生產(chǎn)工藝，提高了單井產(chǎn)能”。

2019年3月27-29日，第十九屆中國國際石油石化技術(shù)裝備展覽會(huì)（cippe2019）將在北京順義新國展舉行。天鼎創(chuàng)聯(lián)已經(jīng)確定參加第十九屆中國國際石油石化技術(shù)裝備展覽會(huì)，展位號(hào)W1625。cippe振威國際石油展致力于搭建技術(shù)交流合作服務(wù)平臺(tái)，促進(jìn)先進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)在行業(yè)內(nèi)轉(zhuǎn)化為最新的生產(chǎn)力。

材料學(xué)領(lǐng)域的“顛覆性原創(chuàng)”

因稠油對(duì)溫度敏感，溫度升高會(huì)使稠油粘度系數(shù)大幅下降，從而使得稠油變得易于流動(dòng)和被采集，因此世界范圍的稠油開采主要依靠高溫高壓蒸汽熱采。

其中，“井下密封是保障蒸汽質(zhì)量的核心要素。而要解決稠油開采所需要的高溫、高壓環(huán)空密封問題最主要就是解決材料的問題。但目前世界上沒有一種材料可以同時(shí)具備耐高溫、耐高壓、高彈性、又耐腐蝕特性，以致稠油開采成為當(dāng)今的世界性難題。”中國石油和石化工程研究會(huì)秘書長(zhǎng)丁武在當(dāng)天召開的“稠油熱采環(huán)空密封新材料、新技術(shù)交流會(huì)”會(huì)上說。

為實(shí)現(xiàn)熱采井安全高效采油，2015年，勝利油田石油工程院承擔(dān)了中石化《熱采井安全高效作業(yè)技術(shù)研究》項(xiàng)目，就“井下高溫高壓密封膠筒+環(huán)空封隔控制技術(shù)”開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。

該研究院引入天鼎聯(lián)創(chuàng)的核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)，并與清華大學(xué)機(jī)械學(xué)院等單位合作，經(jīng)歷三年攻關(guān)，滿足350℃、耐壓20MPa井下環(huán)空密封要求的世界首創(chuàng)TD350高溫復(fù)合密封材料，并以之為基礎(chǔ)的成套密封技術(shù)方案脫穎而出。

據(jù)天鼎聯(lián)創(chuàng)總經(jīng)理宋煒介紹，該TD350材料采用幾微米到二十幾微米的膨化預(yù)氧絲為基材，通過在其分子矩陣內(nèi)加入納米級(jí)的交聯(lián)劑鏈接矩陣，并融入核基石墨增強(qiáng)其耐腐蝕性與潤(rùn)滑性，形成一種新型的能夠耐高溫高壓的高強(qiáng)度高彈性復(fù)合材料。其最高穩(wěn)定工作溫度可達(dá)到360℃、壓力可達(dá)25MPa，“井下環(huán)空密封最高耐壓甚至可達(dá)到60 MPa，且密封筒基本完好無損。”

在勝利油田對(duì)國內(nèi)外密封材料開展的對(duì)比測(cè)試中，TD350是第一種具備高溫工況條件下較長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試未見明顯老化的彈性材料，被稱為“材料學(xué)領(lǐng)域的顛覆性原創(chuàng)。”“TD350密封材料，解決了稠油油田熱采密封的重大難題。” 中石化勝利油田石油工程技術(shù)研究院副院長(zhǎng)汪廬山在會(huì)上說。

據(jù)介紹，截至目前，TD350高溫封隔器密封系統(tǒng)已獲得相關(guān)發(fā)明專利授權(quán)10項(xiàng)，實(shí)用新型授權(quán)26項(xiàng)，另外還有數(shù)十項(xiàng)專利正在審理中。今年5月， TD350密封材料與密封筒還通過了合肥通用機(jī)械產(chǎn)品認(rèn)證有限公司的耐高溫、高強(qiáng)度、高彈性（密封材料）、大時(shí)長(zhǎng)（密封筒）等特性認(rèn)證，成為全國首個(gè)在密封行業(yè)里得到特性認(rèn)證的產(chǎn)品。

助力稠油“挖潛增產(chǎn)”寄厚望

據(jù)勝利油田石油工程技術(shù)研究院采油機(jī)械研究所高級(jí)工程師羅文莉介紹，基于TD350密封材料研發(fā)出的高溫封隔器密封系統(tǒng)，已在勝利6個(gè)采油廠的吞吐井和蒸汽驅(qū)井上進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，結(jié)果表明該密封工藝消除對(duì)油藏冷傷害的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)熱采井安全高效帶壓作業(yè)，取得了增油、節(jié)能的良好效果。

相關(guān)材料顯示，當(dāng)前，全球稠油資源可采儲(chǔ)量約達(dá)4000億噸，是常規(guī)原油可采儲(chǔ)量1500億噸的2.7倍。我國已探明稠油地質(zhì)儲(chǔ)量20.6億噸，動(dòng)用13.59億噸，年產(chǎn)量約為1300萬噸。其中，作為我國最大的稠油開采陣地，勝利油田稠油油藏探明地質(zhì)儲(chǔ)量6.6億噸，動(dòng)用5.27億噸。稠油開采井超過5000口，產(chǎn)量達(dá)到約500萬噸/年，約占油田產(chǎn)量的20%，是該油田“挖潛增產(chǎn)的主要陣地”。

“若每年有300口井實(shí)施該技術(shù)，就可獲得增油7.2萬噸，可產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到近1.1億元。”羅文莉進(jìn)一步說。

產(chǎn)品應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)

中海油渤海油田海上稠油熱采技術(shù)也正處于初步研究及應(yīng)用階段。“如果稠油熱采技術(shù)在中海油能得以推廣，就等于又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)10億噸的油田。” 中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司高級(jí)工程師劉志龍說。

“我們已與中海油合作，針對(duì)海上稠油開采的現(xiàn)場(chǎng)井筒在實(shí)驗(yàn)室層面開展了長(zhǎng)達(dá)31天的高溫、高壓密封實(shí)驗(yàn)，表明TD350高溫封隔器密封系統(tǒng)可維持最高溫度360度，壓力20MPa的持續(xù)環(huán)空密封，達(dá)到油井熱采高溫高壓的密封要求，也將為提高海上稠油熱采收率提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。”宋煒說。

據(jù)劉志龍介紹，接下來，中海油還將聯(lián)合天鼎聯(lián)創(chuàng)啟動(dòng)條件更加嚴(yán)苛的模擬試驗(yàn)，即在370℃、21MPa的油氣水混合條件下對(duì)封隔器膠筒進(jìn)行測(cè)試。如能順利推進(jìn)，將有望很快開展海上稠油熱采的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。根據(jù)中海油目前正在制定中的相關(guān)規(guī)劃，預(yù)計(jì)中海油將于2021年投產(chǎn)規(guī)?；某碛蜔岵善脚_(tái)，屆時(shí)稠油年產(chǎn)能有望達(dá)到300—500萬噸。

2019年3月27-29日，天鼎創(chuàng)聯(lián)將攜這項(xiàng)新技術(shù)亮相cippe2019，歡迎行業(yè)企業(yè)蒞臨天鼎創(chuàng)聯(lián)展臺(tái)（W1625）參觀交流。更多精彩盡在cippe2019，想了解更多行業(yè)新技術(shù)、新裝備，歡迎您參展、參觀cippe2019。