注蒸汽稠油油藏强化蒸馏采油实验探究

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1、注蒸汽稠油油藏强化蒸饱采油实验探究摘要：原油蒸汽蒸馆试验工作研究了孔隙介质、原始油量、温度及压力、过热蒸汽和注汽速度对蒸汽蒸憎率的影响，建立了可用于预测蒸汽蒸馆率的回归关系式；蒸汽蒸馆数值是在上述试验的基础上，应用实沸点蒸馆曲线，将原油划分为几个有限数目的限定组分，使用P-R方程，建立起精确的数学模型，对实验室蒸馆进行了模拟，最终编制注蒸汽模拟程序，计算油藏中蒸汽-油-水三相平衡和实验室条件下的蒸汽蒸馆效率；强化蒸馆添加剂的研制是以化工领域强化蒸馆的作用机理为基础，选用芳痊浓缩油、表面活性剂及新型活化剂3类添加剂进行蒸馆实验，通过实验得出了三类

2、添加剂的最佳配比；实验考察了强化蒸馆对蒸汽驱及储层的影响，实验结果表明，强化蒸馆添加剂对孔隙结构和矿物组成没有额外的伤害，加强了储层对水的润湿性，因此可知其在加强蒸汽蒸馆作用的同时，还可提高水蒸气的波及体积。关键词：蒸汽蒸馆，强化蒸僧，数值模拟【分类号】TE357.46前言目前我国常规原油的可采储量越来越少，因此稠油的开采日益受到重视。我国已在12个盆地发现了稠油油藏[1],储量非常可观。这些稠油油藏的开发，对于弥补我国东部老油田稠油产量的自然递减将发挥非常重要的作用。蒸汽驱原油开采技术是开发稠油油藏的有效方法之一，国外大型稠油油田经过蒸汽吞吐

3、及蒸汽驱开采，采收率超过了45%〜50%[2]o我国自90年代在四大稠油区相继开展蒸汽驱先导性试验，至今仍未取得突破性进展。原油在多孔介质中的蒸馆是蒸汽驱开采稠油的作用机理之一，这是由原油在高温下的蒸馆特性决定的[3]。蒸汽蒸馆指某种液态混合物中的挥发组分在直接引入蒸汽时，可以在低于其沸点的温度下蒸发为气态。在蒸汽驱过程中，随着蒸汽前缘的推进，凝析带扫过地区内的剩余油被和井底蒸汽温度相同的蒸汽带驱替和气提，并推向蒸汽带前缘。蒸馆出的轻坯组分与水蒸气混合后一起向前推进，在凝析带内遇到温度较低的岩石时，凝结为液态的水和轻质油。轻烧与该处原油互溶混合

4、，一部分粘度进一步降低了的原油被热水驱动。而被热水绕过的那一部分凝结带扫过的剩余油，又将受到继而来之的蒸汽带的蒸汽蒸馆。如此反复交替进行，最终获得蒸汽带驱替区内非常低的残余油饱和度，从而增加了原油的采收率。一、强化蒸镭对蒸汽驱的作用研究1、实验设备蒸汽蒸馆模拟装置如图1所示。蒸汽蒸馆装置的主体蒸馆室，外部是4140低碳钢，中间为耐腐蚀的不锈钢。蒸馆室长60cm,直径为178cm,可垂直放置，也可水平放置，分上下两个部分，在蒸憎室上部安装有缓板、隔板和挡板，缓冲板系统防止油向上驱动，只有冷凝物可以通过缓冲系统，然后再通过隔板系统。下部没有安装缓冲

5、板、隔板和挡板，可以装入稠油或稠油和岩心砂。2、实验方法蒸汽蒸馆室要求用环已烷（或二甲苯）清洗，注入丙酮（或乙醇），再用热氮气吹干；抽真空后从蒸馆室上部充填氮气，用泵抽蒸徭室底部饱和油和水，关闭蒸馆室顶、底部阀门；按预先设定的温度加热蒸饱室、进出管线及蒸汽发生器，以恒定速度给蒸汽发生器供水，通过回压调节器控制出口压力（回压略低于该实验温度下的饱和压力0.02MPa）o打开蒸馅室顶部阀门，让蒸汽产出，同时打开底部阀门，蒸汽进入蒸饱室，开始蒸汽蒸馆实验；定期收集产出液（油和水）,当产出液中含油少于0.4%时终止实验，通过质量平衡计算蒸馆残留量。本试

6、验采用多组分复配的强化蒸馆助剂，其主要成分为表面张力降低组分、胶体结构改性组分、自由基抑制组分和溶解度调节组分。表面活性剂为阴离子-非离子型的,而胶体结构改性剂的成分为混合芳香炷，自由基抑制剂是一种酚类物质，溶解度调节剂为醇类物质。3、实验结果与讨论选取两种多孔介质，一种为150〜200目的石英砂；另一种为实际岩心砂。主要研究：多孔介质、原始含油饱和度（含油量）、注入速度、蒸汽温度、压力及强化蒸馆助剂等对原油蒸汽蒸馆率的影响。由以上数据可见，添加强化蒸馆助剂后，模拟稠油蒸汽驱蒸汽蒸馆采收率有明显提高，比不加助剂时提高3.6〜7.9%o可以看出用

7、了助剂的蒸馆率的最好的效果比未加入助剂高了7.9%,说明助剂对稠油蒸汽蒸馆率的影响是十分明显的，尤其是对粘度低的稠油效果更佳。二、强化蒸馆对储层孔隙结构和矿物组成的影响目前，随着吞吐轮次的不断增加，单井平均近四轮次，增产效果越来越差，原油产量难以稳住；同时，出现注入蒸汽回采水率低，地下存水不断增多，油藏压力下降缓慢，部分井出砂等问题。地下存水以每年50X104t/年的速度增加致使注入蒸汽热效率下降，并由于井底周围含水饱和度增加，导致油相渗透率的下降。统计表明，吞吐轮次每增加一轮次，平均地下存水增加70〜80t/m,平均单井日产量减少0.98t/

8、mo注入蒸汽的温度高达350°C,平均井口压力达15.OMPa,蒸汽干度76%〜77%,这种高温高压的蒸汽不可避免地与储层岩石矿物反应，引发储层特征的