过热蒸汽性质及其在稠油油藏吞吐开发中的应用

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1、过热蒸汽性质及其在稠油油藏吞吐开发中的应用（一）过热蒸汽的性质（二）过热蒸汽吞吐机理初步认识（三）过热蒸汽吞吐现场试验及开发效果（四）结论主要内容一、过热蒸汽的性质1、过热蒸汽的定义湿蒸汽；饱和蒸汽；过热蒸汽；100℃容器中装有1kg水，0℃100℃100℃>100℃未饱和水饱和水湿蒸汽饱和蒸汽过热蒸汽0417<26752675>2675kJ/kgCCx=0x=0x=1x=1p0vsT0湿蒸汽区湿蒸汽区过热蒸汽区过热蒸汽区未饱和水区未饱和水区过热蒸汽的热焓大于饱和蒸汽和湿蒸汽。在4MPa条件下，过热度50℃时，过热蒸汽的热焓为2956kJ/

2、kg，饱和蒸汽的热焓为2800kJ/kg，干度为90％的湿蒸汽的热焓为2628kJ/kg,分别高5.57%和12.4%。过热蒸汽饱和蒸汽湿蒸汽2、过热蒸汽的性质一、过热蒸汽的性质2、过热蒸汽的性质过热蒸汽的比容大于饱和蒸汽和湿蒸汽。过热蒸汽比容为0.057m3/kg；饱和蒸汽比容为0.048m3/kg。干度50％的蒸汽比容为0.030m3/kg。过热蒸汽饱和蒸汽湿蒸汽一、过热蒸汽的性质二、过热蒸汽吞吐机理的初步认识1、井底蒸汽干度井口蒸汽干度为100%，井底的蒸汽干度为80～90％；井口蒸汽干度为70%，井底的蒸汽干度为45～55％。二、过

3、热蒸汽吞吐机理的初步认识2、降黏作用过热蒸汽吞吐时，蒸汽的热焓比不同蒸汽的热焓增加了500kJ/kg，因此，加热半径内的温度较高。过热蒸汽降黏作用、热膨胀作用、解堵作用要高于普通蒸汽。油水流度比的降低，有利于提高波及体积。二、过热蒸汽吞吐机理的初步认识3、蒸馏作用压力:1.55MPa,温度:200℃19OAPI压力:8.58MPa,温度:300℃19OAPI饱和条件下当温度从200℃升到300℃时，原油蒸馏率提高5.3%二、过热蒸汽吞吐机理的初步认识3、蒸馏作用1.53MPa压力下，蒸汽温度从200℃升高到300℃（过热度100℃）时，19

4、OAPI和28OAPI两种原油的蒸馏率分别提高28.9%和17.5%。19OAPI200℃300℃二、过热蒸汽吞吐机理的初步认识4、驱油效率温度越高，驱油效率越高。岩心驱油效率与驱替孔隙体积倍数（PV）的关系残余油饱和度与驱替孔隙体积倍数（PV）的关系二、过热蒸汽吞吐机理的初步认识4、驱油效率温度越高，岩石的水润湿程度越高，束缚水饱和度越高；温度越高，驱油效率越高，残余油饱和度越低。改变了油水运动关系。二、过热蒸汽吞吐机理的初步认识5、波及体积相同注汽量，过热蒸汽吞吐时蒸汽的比容较大，为0.042m3/kg，普通蒸汽吞吐时蒸汽的比容为0.0

5、30m3/kg，前者是后者的1.4倍。提高了波及体积，油水流度比的降低更进一步提高了波及系数。过热蒸汽普通蒸汽蒸汽吞吐压力场分布过热蒸汽普通蒸汽蒸汽吞吐温度场分布二、过热蒸汽吞吐机理的初步认识6、水热裂解作用过热蒸汽吞吐过程中，蒸汽带和蒸汽凝结带范围内的高温油层足以使稠油发生某些化学反应，如裂解、加氢、水热裂解等。稠油水热裂解反应能够对稠油粘度和流变性等性质、组成、结构产生重要影响，反应的主要特征是粘度不可逆降低。Hyne等人在研究中报道了水热裂解（240℃）对阿萨巴斯卡样品SARA组分的影响：①沥青质含量降低；②胶质含量减少约30%；③饱

6、和烃和芳香烃含量增加；④平均分子量下降、硫含量明显降低、氧含量降低；⑤总环数减少，脱掉部分烷基侧链；⑥反应中主要生成CO2、H2S、H2、CO、CH4等气体。三、过热蒸汽吞吐现场试验及开发效果含油层位：中侏罗统油藏底部埋深：290～380m沉积厚度：100～130m平均油层厚度：18m含油岩性：中—细砂岩孔隙类型：粒间孔油层平均孔隙度：36.6％油层平均渗透率：1875×10-3μm21、盐上油藏基本情况三、过热蒸汽吞吐现场试验及开发效果原油黏度：20℃地面脱气油粘度为144～690mPa·s原油密度：0.9047～0.9284g/m3胶质

7、含量：21%～28%含硫量：0.542%～0.792%凝固点低：-37～-50℃沥青含量低：0.26%～0.43%石蜡含量低：0.086%～0.467%。地层温度：19℃原始地层压力：2.44～3.17MPa1、盐上油藏基本情况三、过热蒸汽吞吐现场试验及开发效果2、现场试验情况采用直流注汽锅炉＋蒸汽再加热装置产生过热蒸汽。工艺流程为：注汽锅炉产生干度为80%的湿蒸汽，输出到安装在井口的蒸汽再加热装置，首先对湿蒸汽进行“汽水分离”，分离后的“干饱和蒸汽”通过蒸汽再加热装置继续加热生产过热蒸汽。三、过热蒸汽吞吐现场试验及开发效果2、现场试验情况

8、蒸汽再加热装置于2005年10月6日正式通汽点火调试，对43井进行注汽试验，历时20d，累计运行372h，累计注入过热蒸汽1920t，累计注入湿饱和蒸汽1050t，累计注入蒸汽总