稠油热采技术

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1、稠油热采技术前言　　本课题来源稠油开采困难的问题，在油田的石油开采中，稠油具有特殊的高粘度和高凝固点特性，在开发和应用的各个方面都遇到一些技术难题。针对稠油粘度大等特征和各油藏的构造可采取不同的采油工艺。目前国内外对稠油和高凝油开采一般均采用热采方式，项目名称是热力采油法在油田中的应用与研究。　　稠油油藏热采技术主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、丛式定向井以及水平井、火烧油层以及与稠油热采配套的其它工艺技术等。火烧油层的难点是实施工艺难度大，不易控制地下燃烧，同时高压注入大量空气的成本又十分昂贵。而化学降粘法加入的化学药剂在某种程度上造成地层严重污染。考虑到蒸

2、汽吞吐是我国目前主要的热采技术，本文主要针对裂缝性稠油油藏蒸汽吞吐开采进行研究。以克拉玛依九区石炭系裂缝性稠油油藏为研究对象，研究蒸汽吞吐开发效果，分析影响蒸汽吞吐开发效果的因素；对先导试验区开发方案技术进行经济评价，优选开发试验方案。　　稠油热采技术　　1概论　　稠油亦称重质原油或高粘度原油（英文名为heavy　oil），并不是一个严格的范畴。按粘度分类，把在油层温度下粘度高于100mps，已，的脱气原油称为稠油。据估计世界常规石油的总资源量为3000亿吨，此外还有稠油、油砂及油页岩等非常规石油资源，它们的储量折合为石油估计有八九千吨之多，这些将成为

3、21世纪石油的重要来源。据有关资料报道，我国稠油的储量在世界上居第七位，迄今已发现有9个大中型含油盆地和数量众多的稠油油藏区块。世界各国在石油工业的发展过程中，都是先开采较易开采的、较轻的原油。国外石油储量大的国家，因其资源丰富且开采稠油成本高、风险大，尚未将开采稠油列入议事日程。一旦打出稠油井，除部分为满足工业生产进行开采外，一般是采用封井的办法，暂时搁置，不进行开采。随着较轻原油资源的逐渐减少，不得不开始开采一些较难开采的重质油，因此在世界石油产量中重质油的份额正在逐渐增大。近年来，我国也加速了稠油的开发，目前稠油的产量已经占全国石油年产量的十分之

4、一左右。　　在油田的石油开采中，稠油具有特殊的高粘度和高凝固点特性，在开发和应用的各个方面都遇到一些技术难题。就开采技术而言，胶质、沥青质和长链石蜡造成原油在储层和井筒中的流动性变差，要求实施高投入的三次采油工艺方法。高粘、高凝稠油的输送必须采用更大功率的泵送设备，并且为了达到合理的泵送排量，要求对输送系统进行加热处理或者对原油进行稀释处理。就炼化技术而言，重油中的重金属会迅速降低催化剂的效果，并且为了将稠油转化为燃料油，还需要加入氢，从而导致炼化成本大大增加，渣油量大，硫、氮、金属、酸等难处理组份含量高，也是炼油厂不愿多炼稠油的原因。可见，稠油的特殊

5、性质决定了稠油的采、输、炼必然是围绕稠油的降粘降凝改性或改质处理进行的。　　针对稠油粘度大等特征和各油藏的构造可采取不同的采油工艺。稠油油藏水驱开采技术主要包括机械降粘、井筒加热、稀释降粘、化学降粘、微生物单井吞吐、抽稠工艺配套等：稠油油藏热采技术主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、丛式定向井以及水平井、火烧油层以及与稠油热采配套的其它工艺技术等。火烧油层的难点是实施工艺难度大，不易控制地下燃烧，同时高压注入大量空气的成本又十分昂贵。而化学降粘法加入的化学药剂在某种程度上造成地层严重污染。目前国内外对稠油和高凝油开采一般均采用热采方式，电加热技术是在空心抽油杆中

6、穿一根电缆，电缆的一端与空心抽油杆的底端相连，在由电缆、空心抽油杆构成的回路上施加交流电，通过被加热的空心抽油杆对稠油或高凝油的热传导实现加热降粘。与其他技术相比，具有较高的效率，而且该工艺方法作业比较简单，费用较低，采油比较经济。因此具有明显的优越性，在我国的许多油田得到广泛应用。　　2稠油组成及性质　　油井生产过程中所产生的沉淀物（结蜡块）常为固态或半固态，颜色呈黑褐色或深褐色，成份以石蜡为主，同时胶质与沥青质以及钻井液所携带的沙粒等掺杂其中。　　这些沉淀物使得原油粘度很高，高含蜡原油的流变特性随温度变化较大，在不同温度下表现出不同的流变特性。当油

7、温高于原油析蜡点时，蜡晶基本上全部溶解于原油中，溶解的石蜡可以认为是一种石蜡和石油溶剂分子间具有相互作用的均匀介质，其粘度是油温的单值函数，表现为牛顿流体的特性。在油温由析蜡点降至异常点的过程中，蜡晶不断析出，体系的分散颗粒浓度随之增加，并形成很细的细分散体系，粘度特性基本上仍表现为牛顿流体。　　当油温低于异常点时，原油中析出的蜡使体系内部的物理结构（如颗粒取向、形状和排列）发生了质的变化。原油粘度不再是温度的单值函数，而与剪切速率也有关系，表现为假塑性流体特性，并且伴随有触变性。当油温降至失流点或凝固点以下时，蜡晶析出量大大增加，体系中分散颗粒的浓度

8、也相应增大，颗粒开始相互连接成网，体系中的连续相和分散相彼此逐渐转相，此时的原油具有触变、屈服