第三届全国石油工程设计大赛讲座(上)

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三、稠油油藏注蒸汽开发
蒸汽驱技术
蒸汽驱过程示意图 1—蒸汽带；2—凝结混相带；3—热水带；4—冷水带；5—冷油带
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三、稠油油藏注蒸汽开发
稠油蒸汽驱机理及其对采收率的贡献
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三、稠油油藏注蒸汽开发
国外最著名的蒸汽驱项目——美国Kern River、印尼Duri
160,000 140,000 120,000
Price Drop
Steam Flood
BOPD BOPD
100,000 80,000 60,000 40,000 20,000 0
Cyclic Steam
1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
美国科恩河油田生产历史曲线
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三、稠油油藏注蒸汽开发
特稠油
超稠油
＞50000
＞1.00
原油粘度和埋深是决定采用何种开采方式的最关键参数！
一、稠油油藏及主要开发技术概述
稠油开采技术系列
热采技术
冷采技术
注蒸汽技术
火烧油层技术
非凝结气吞吐
非凝结气驱
水驱
出砂冷采
CSS
SF
SAGD
ISC
THAI
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提 纲
一、稠油油藏及主要开发技术概述
二、稠油油藏水驱开发
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三、稠油油藏注蒸汽开发
• 影响蒸汽驱效果的油藏及操作参数有哪些？ • 蒸汽驱技术的适用范围与蒸汽吞吐有多大区别？ • 水平井井网能否进行蒸汽驱？ • 复合蒸汽驱？
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提 纲
一、稠油油藏及主要开发技术概述
二、稠油油藏水驱开发
三、稠油油藏注蒸汽开发 四、稠油油藏火驱开发 五、稠油油藏非凝结气吞吐开发 六、稠油热采工艺概述 七、关于油藏开发方案设计
27~40 30.7 18 46.8 31
8
埕岛 埕东 海外 河
1.084 6 1.07 1.121 1.078
羊三 木
二、稠油油藏水驱开发
陆上常规稠油油田井网井距
油田 井距(m) 井网 层系 井数(口)
初期
孤岛 孤东 埕岛 埕东 海外河 羊三木 300~350 212300 500 500 300300 200250
稠油油藏开发技术
中国石油勘探开发研究院热采所 关文龙
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提 纲
一、稠油油藏及主要开发技术概述
二、稠油油藏水驱开发
三、稠油油藏注蒸汽开发 四、稠油油藏火驱开发 五、稠油油藏非凝结气吞吐开发 六、稠油热采工艺概述 七、关于油藏开发方案设计
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一、稠油油藏及主要开发技术概述
稠油是指在油层条件下原油粘度大于50mPa· s或者在油层温度下
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三断块 120~150
三角形
四点法 面积
1套
二、稠油油藏水驱开发
采油速度及采出程度
油田 采油速度(%) 高峰 孤岛 1.36 目前 0.94 采出程度 (%) 25.99 综合含 水 (%) 92.5 标定采 收率(%) 31.0
孤东
埕岛 埕东 海外河 羊三木
2.62
1.14
2.5
22.27
6.06 38 13.36 23.4
三、稠油油藏注蒸汽开发 四、稠油油藏火驱开发 五、稠油油藏非凝结气吞吐开发 六、稠油热采工艺概述 七、关于油藏开发方案设计
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二、稠油油藏水驱开发
陆上水驱稠油油藏主要参数表
油田 原油粘度 (mPa.s) 地下 地面 250~5 700 150 ~2594 207.6 488 942 1054 地面原 油密度 (50℃) 0.935 ~0.99 0.9548 0.9361 0.947 0.9521 0.958 凝固点 (℃) -10~32 含蜡量 (%) 4.9~7.2 饱和压 力 (MPa) 7.2~11. 5 9.9 ~13.2 10.1 6.4 13.6 10.39 1.3
目前
150~200 150300
初期
反九点 四点 反九点 面积 四点法 面积
目前
线状 行列
初期
1~2套 2~3套 1套 2套 1套
目前
2~3套 5套
油井
1784 1542 159
注水井
899 774
350
反九点 面积 四点法 三角形
5套 1套 局部2套 3套
288 341 111
138 54 55
原油性质
主要指标μ mPa.s
50～150
油藏埋深
3
辅助指标ρ g/cm
0.92～0.98
m
＜600 600～1300 1300～1700 ＞1700 10000～50000 0.95～1.005 ＜600 600～1300 ＜600 600～1300
5
普通 稠油
中深层
深层巨厚块状 超深层 浅层 中深层 浅层 中深层
干蒸汽
湿蒸汽
过热蒸汽
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三、稠油油藏注蒸汽开发
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三、稠油油藏注蒸汽开发
蒸汽吞吐技术
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三、稠油油藏注蒸汽开发
蒸汽吞吐的三个阶段
各阶段的关键控制参数
周期注汽量与什么因素有关？ 影响蒸汽吞吐效果的主要因素有哪些？
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三、稠油油藏注蒸汽开发
蒸汽吞吐的最大优势是什么？
蒸汽吞吐技术的局限性是什么？（生产时率、波及半径）
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四、稠油火驱开发
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45min
75min
265min
四、稠油火驱开发
图 5 三维火驱实验中途灭火后油层各区带照片
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四、稠油火驱开发
火驱过程中的推土机效应
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四、稠油火驱开发
目前火线位置 2005年火线位置
剩余油区 已燃区
10km
60000 50000
40000
30000 20000 10000 0 1963 1965 1967 1969 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005
• 辽河齐40蒸汽驱： 1987年以蒸汽吞吐方式投入开发，1998年开展4个井组 蒸汽驱先导试验，2003年进行7个井组扩大试验，2006 年底开始工业化转驱，至2008年3月转驱139个井组， 全块实现汽驱井组150个。 目前年产70万吨左右
65个井组 06.12-07.03转 试验区
32个井组 08.03转
比热：单位质量的物质温度升高1℃所需的热量，单位为kJ/(kg·℃)。对 于液态物质来说，除了氨水以外，水的比热最高，为4.187kJ/(kg·℃) 。 汽化潜热：当温度达到液体的沸点时，继续加热，温度不再上升，吸收的 热量完全用于使液体汽化的热能称为为汽化潜热，单位为kJ/kg，汽化潜热 用于把液体分子从其表面“拉”出来进入气相，同时因体积膨胀做功。 焓：是指一定量的物质在高于规定的蒸汽温度和压力下，所具有的热能参 数。单位质量所具有的焓，称为比焓，它由单位质量的内能和流动能组成。 焓用H表示，单位为kJ/kg。 蒸汽干度：是指蒸汽质量与被加热液体的总质量比值，通常用百分数表示。
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提 纲
一、稠油油藏及主要开发技术概述
二、稠油油藏水驱开发
三、稠油油藏注蒸汽开发 四、稠油油藏火驱开发 五、稠油油藏非凝结气吞吐开发 六、稠油热采工艺概述 七、关于油藏开发方案设计
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三、稠油油藏注蒸汽开发
1400
1200
常规 汽驱 吞吐 123 167 92 33 181 55 167 66 163 98 132 126 107 123 100 111 89 98 86 92 92 94
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三、稠油油藏注蒸汽开发
•饱和蒸汽的热力学性质
3000 400 350
比焓、潜热（ kJ/kg ）
2500 2000 1500 1000 500 0 液相 汽相 潜热 温度
250 200 150 100 50 0
10
14
18
22.064
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压 力 （ MPa）
温度（℃）
300
三、稠油油藏注蒸汽开发
1000 91 45
107
82
800 102 13 101 15
52
48
600
400
603
200
666
753
800
786
827
823
816
799
843
881
944
925
946
961
937
0 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 14
三、稠油油藏注蒸汽开发
关于水蒸汽
罗马尼亚火驱的“线性推进、井排接替”过程
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地饱压 体积 差 系数 (MPa)
1.5~3.0 1.078
孤岛
孤东
平均 65 60 ~150 33 60 16.5 ~82.5 102.3
原始气油 比 (m3/m3) 20~40
-35~-7 -33~3 5 -7.5 -7
5.8 9 9.4 3.4 5.26
3.8~4.0 <2.0 2.68
1.0776 ~1.131 1
稠油的粘度——稠油的粘度对温度的变化非常敏感。温度上升，
稠油的粘度急剧下降，这就是稠油热采的加热降粘机理。稠油粘
度与温度的关系满足Andrade方程。即：
o Ae
B/T
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一、稠油油藏及主要开发技术概述
稠油油藏分类
油藏 类型 油藏亚类
常规稠油 浅层 砂岩 砂砾岩 中厚层 薄互层 150～10000 0.93～0.99