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1、第23卷第2期海洋石油·55·文章编号:1008-2336(2003)02-0055-06稠油开采技术阳鑫军(中国地质大学研究生院,湖北武汉430074)摘要:稠油不同于常规原油,主要是粘度大,难于用常规方法开采。文章针对稠油的特殊性质,介绍了几种常用的常规稠油开采技术(如蒸汽法和火烧油层法)的基本原理及这些技术的不足之处,并介绍了几种新的非常规开采稠油技术。关键词:稠油;蒸汽吞吐;蒸汽驱;火烧油层;热力采油;化学吞吐中图分类号:TE357.4;TE355.6文献标识码:A稠油采收率的方法主要有:物理降粘(稀释、加1引言温);化学降粘(乳化湿润、减粘裂化、高温裂[3]解)。稠油(也称
2、重质油)是石油烃类能源中的重要总结各种稠油开采经验,加之稠油的粘度对组成部分,具有比常规原油资源高达数倍的巨大温度非常敏感,可以将热力开采工艺做为提高粘潜力。我国稠油资源丰富,分布较广。辽河油田性原油油藏采收率的重要手段。常规热力采油法[4][5]是我国主要的稠油开发区,油藏类型多,其次是克包括蒸汽法和火烧油层。拉玛依油田、胜利油田及大港油区。目前发现数2.1蒸汽吞吐量众多的稠油油藏,其埋藏深度变化很大,在10蒸汽吞吐采油是一种单井作业,在一口井中～2000m之间,但从全国范围来看,绝大部分稠油注入一定量的蒸汽(一般在几百吨以上),随后关[1]油藏埋藏深度为1000～1500m。井,
3、让蒸汽与油藏岩石进行热交换,然后再开井采稠油粘度高,密度大,开采中流动阻力大,不油。此过程可循环往复进行,又称循环注蒸汽工[2]仅驱替效率低,而且体积扫油效率也低,难于用艺。常规方法进行开采。蒸汽吞吐方法一般分为三个步骤:注蒸汽、焖稠油开采技术是一个内容很广泛的领域,涉井、开井生产。及很多方面的技术。本文主要阐述油层的常规热如果产量足够高,在经济上可行,则可循环若采方法(已得到广泛应用的蒸汽驱、蒸汽吞吐、火干次,直到达到经济极限为止。但每一次蒸汽吞烧油层等)的基本原理、存在问题及新的水平井和吐后,油层驱油的能量都要降低,原油含量也下化学吞吐等开采稠油技术。降,因此随着周期数的增加,其
4、效果会越来越差,原油产量降低,含水增加。2常规热力采油工艺概述在周期性注蒸汽采油过程中,其增产机理是多种多样的,主要的有如下几种:(1)升高油层温鉴于稠油的特点,可通过降低稠油粘度、减小度,降低原油粘度;(2)在注入和吐出的过程中,清油流阻力来有效的开采稠油,提高采收率。提高除了井筒油层射孔段附近的堵塞,改善了油流的收稿日期:2002-10-14作者简介:阳鑫军(1978-),女,2000年毕业于大庆石油学院石油工程专业,现在读硕士研究生,采油工程专业。·56·海洋石油2003年6月渗流条件,增加流体的流动性;(3)气体的膨胀能流动性增加。驱动原油,降低界面张力,减小水相的相对渗透(
5、3)混相驱动:蒸馏作用离析出来的气态烃和率;(4)减少残余油饱和度;(5)改善波及效率;(6)热裂解产生的气态烃混合,并在前面的集油带处提高地层油体积系数。冷凝。这种混合反应和气体冷凝时传给原油的热2.2蒸汽驱量使原油更易流动,改善了原油的驱替能力。蒸汽驱油法是一种驱替式采油方法,类似于(4)气驱:燃烧前缘产生的燃烧气体把热传给水驱;即以井组为基础,向注入井连续注入一定量原油,CO2部分溶解在原油中,使原油粘度进一步的蒸汽,蒸汽将油驱向生产井,在生产井中采出。降低。威尔曼等人对蒸汽驱机理进行了广泛而系统(5)热驱:由于油层流体的对流和通过地层的室内实验研究,提出蒸汽驱油机理为:岩石的
6、传导,热能传递到燃烧带的上部、下部、和(1)蒸汽蒸馏作用:注入的蒸汽使流过区内原前面的地层,任何其它方法都不可能以这种方式油和水迅速的汽化,这一作用使部分原油降低粘越过不可渗透带而驱替流体。度而被驱向下游,被热水绕过的那一部分则又受2.3.2反向燃烧到上游方向流过来的蒸汽的抽提。首先从生产井中注入空气,并点燃地层,然后(2)气驱作用:注入的水蒸汽不断向地层散改为注入井注空气,空气从注入井向生产井运移,热,干度下降,水份增加,形成气-液联合驱动的而燃烧前缘的移动方向相反。状态。反向燃烧克服了正向燃烧存在冷油区的缺(3)原地溶解作用:大部分轻油组分和运载蒸点。当原油和高温燃烧前缘会合后,
7、产生热裂解。汽在蒸汽驱前面的较冷区域中冷凝,并形成冷凝轻质部分蒸发,重质部分形成残渣。当蒸汽到达区。这一冷凝区中的混合物的粘度比蒸汽粘性更已燃区的较冷地带时,一部分就会发生凝结,在出大,降低了指进作用,且与原油混合并将原油稀释口附近生成液体和水。燃烧前缘上游区域因热传使原油的密度和粘度降低。导而受热,这将导致低温氧化反应,产生热量。(4)升温降粘:这是加热稠油油藏的最显著效2.3.3湿式燃烧果。随着原油粘度的降低,驱替效率和清扫效率它是正向燃烧和水驱相结合
