稠油油藏提高采收率技术

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2.1.2 蒸汽驱
注蒸汽采油有两个阶段，一是蒸汽吞吐，另一是蒸汽驱。蒸汽驱开采是稠油油藏经过蒸汽吞吐开采后接着为进一步提高原油采收率的主要热采阶段。因为只进行蒸汽吞吐开采时，只能采出各个油井井点附近油层中的原油，井间留有大量的死油区，一般原油采收率仅为10%～20%，损失大量可采储量。
蒸汽驱技术机理主要是降低稠油粘度，提高原油流度。蒸汽相不仅由水蒸汽组成，同时也含烃蒸汽。烃蒸汽与水蒸气一起凝结，驱替并稀释前缘原油，从而留下较少或较重的残余油。
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常规的蒸汽驱工艺过程是指从一口井注入蒸汽，然后从另一口井开采原油的方法，也就是注汽井持续注汽而从相邻的生产井采油。与蒸汽吞吐相比，蒸汽驱油需要经过较长时间的注入才能见到效果，费用大、回收时间长。
热采开发后期存在的主要问题是：采出程度高，注采比低，地层压力低，汽窜、出砂、边水水淹严重，产量递减块，稳产难度大。在所有问题中，汽窜是制约热采吞吐采收率的关键因素。汽窜导致蒸汽的波及体积急剧减小，严重地影响了注入蒸汽的热效率，形成注汽、采水的恶性循环。
我国稠油油藏分布广泛，类型很多，埋藏深度变化很大，一般在10m～2000m之间，主要是砂岩储集层，其特点与世界各国的稠油特性大体相似，主要有：
（1）粘度高、密度大、流动性差。它不仅增加了开采难度和成本，而且使油田的最终采收率非常低。稠油开采的关键是提高其在油层、井筒和集输管线中的流动能力。
（2）稠油的粘度对温度极其敏感。随稠油温度的降低，其粘度显著增加。大量的实验证明，温度每降低10℃，原油粘度约增加1倍。目前国内外稠油采用的热力开采方法正是基于稠油的这一特点。
关键词：稠油油藏；采收率
稠油，国际上称之为重质油或重油。严格地讲，“稠油”和“重油”是两个不同性质的概念。“稠油”是以其粘度高低作为分类标准，而原油粘度的高低取决于原油中胶质、沥青及蜡含量的多少。“重油”是以原油密度的大小进行分类，而原油密度的大小往往取决于其金属、机械混合物及硫含量的多少。
一．稠油的特点
火烧油层的采油机理主要是以热力、蒸馏、热解、轻质油稀释及CO2的溶解等降低原油粘度，使原来不能流动的稠油降粘而流动。在此过程中，油藏温度能达到较高的氧化温度（约800℃），并形成一个高温氧化带。根据燃烧前缘与氧气流动的方向分为正向火驱和反向火驱；根据在燃烧过程中或其后是否注入水又分为干式火驱和湿式火驱。
（3）稠油中轻质组分含量低，而焦质、沥青质含量高
中国稠油资源多数为中新生代陆相沉积，少量为古生代的海相沉积。储层以碎屑岩为主，具有高孔隙、高渗透、胶结疏松的特征。稠油储量最多的是东北的辽河油区，其次是东部的胜利油区和西北的新疆克拉玛依油区。中国重油油藏具有陆相沉积的特点，油层非均质性严重，地质构造复杂，油藏类型多，油藏埋藏深。油藏深度大于800m的稠油油储量约占已探明储量的80%以上，其中约有一半的油藏埋深在1300m～1700m。吐哈油田的稠油油藏埋深在2400m～3400m，而塔里木油田的轮古稠油油藏埋深在5300m左右。
火烧油层技术，是先向注入井中注入空气、氧气或富氧气体，然后，依靠自燃或利用井下点火装置点火燃烧，在继续注气的过程中使之在油层内形成一个狭窄的高温燃烧带，由注入井向生产井推进
火烧油层采油技术存在问题（1）压缩机不能保障连续供气且气量不足点燃油层和维持油层燃烧，除有足够的燃料、一定的温度外，还需充足的维持燃烧的助燃剂——空气或氧气。（2）监测技术不完善，油层点燃后，需随时监测邻井生产动态及气样分析，还应探测与控制燃烧前缘，以便及时调整邻井生产动态，达到最佳的燃烧效果。（3）采油计量工艺不适应目前常规的采油计量设备，不能对油井产出油、气、水和温度实现在线计量，不能及时取得油井动态参数，不能及时调整油井工作制度，使燃烧前缘均匀推进难以控制。
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二．国内外提高稠油采收率技术
2.1.1 蒸汽吞吐
蒸汽吞吐是一种相对简单和成熟的注蒸汽开采稠油技术。
蒸汽吞吐技术机理主要是加热近井地带原油，使之粘度降低，当生产压力下降时，为地层束缚水和蒸汽的闪蒸提供气体驱动力。
蒸汽吞吐的工艺过程是先向油井注入一定量的蒸气，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产，即在同一口井进行注入蒸汽、关井浸泡（闷井）及开井生产3个阶段，蒸汽吞吐工艺描述如图2-1。注入蒸汽的量以及闷井的时间是根据井深、油层性质、原油粘度、井筒热损失等条件预先设计好的。
（4）无论是吞吐还是火驱，控制汽窜的发生是至关重要的。
火烧油层采油技术解决办法（1）空气压缩机必须满足连续供气的要求，才能使点火顺利，维持油层继续燃烧。（2）加强物模和数模试验研究，为火烧试验提供工程方案设计资料和决策依据，提高田整体的火烧油层技术研究水平。
三．提高稠油采收率的其它方法
蒸汽萃取是在油藏条件下，利用液态溶剂或超临界流体对原油中油组分有较大的溶解度，而对胶质、沥青质几乎不溶的特性，在油藏中发生萃取过程，是原油分为被抽提油液相和重质油沉积相与重力作用和密度的差异，使一部分油被采出。
热采开发后期存在的主要问题是：采出程度高，注采比低，地层压力低，汽窜、出砂、边水水淹严重，产量递减块，稳产难度大。在所有问题中，汽窜是制约热采吞吐采收率的关键因素。汽窜导致蒸汽的波及体积急剧减小，严重地影响了注入蒸汽的热效率，形成注汽、采水的恶性循环。
2.2 火烧油层技术
火烧油层又称为地下（层内）燃烧，亦称火驱开采法。是热采中应用最早的一种提高原油采收率的方法。
声波采油技术是近十几年间在国内外发展较快的一门新的采油技术。它是通过声波处理生产油井、注水井及近井地带，使地层中稠油的物性及流态发生变化，改善井底近井地带的流通条件及渗透性，低产油井提高产能，注水井提高吸水能力，进而增加稠油的产量。
人工地震法采油是在不影响油水井正常生产的前提下，利用地面人工震源所建立起来的波动场，以频率很低的机械波的形式传到地层，进而对油层大面积（多口井）震动处理以达到多口井增产、增注目的的一种物理采油方法。
图2-1 蒸汽吞吐工艺
通常注入蒸汽的数量按水当量计算，注入蒸汽的干度要高，井底蒸汽干度要求达到50以上；注入压力及速度以不超过油藏破裂压力为上限
蒸汽吞吐采油技术存在问题及解决办法：（1）热采完井及防砂技术：热采完井方面主要存在的问题是套管变形。针对出砂这一问题，通常采用的方法是利用绕丝管砾石充填防砂，但这种方法对细粉砂效果差，多次吞吐后易失败。（2）注汽井筒隔热技术：针对注汽过程中热量损失问题，研究应用了隔热技术，如使用超级隔热油管、绝热同心连续油管、隔热接箍、环空密封、喷涂防辐射层。（3）注汽监控系统：在注汽过程中，需要监测和控制蒸汽参数，以提高注汽的应用效果。为此，可应用地面水蒸汽流量、干度测量技术，地面水蒸汽分配与调节技术，井下压力、温度、流量、干度等注汽参数检测技术等
稠油油藏提高采收率技术
摘 要：作为一种非常规石油资源，“重油”又被称为“稠油”。世界上的重油资源非常丰富，已在多个国家发现了重油资源。专家们估计，在全球约10万亿桶的剩余石油资源中，70%以上是重油。我国的石油储量也相当丰富。已建立了辽河油田、新疆油田、胜利油田、河南油田以及海洋油区等五大重油开发生产区，稠油产量占全国原油总产量的10%。但是稠油粘度大，难以流动，阻碍了原油的顺利开采。针对稠油粘度对温度的敏感性，随着温度升高而急剧下降的特点，目前世界上已形成提高稠油采收率四大技术系列，即化学法、气驱、热力和微生物采油。