利用水平井蒸汽开采稠油技术
水平井采油技术介绍
四、浅层稠油水平井抽油泵
油管 抽油杆 注汽孔 抽油杆 • 采用整体泵筒和整体柱塞结构 油管
• 整体泵筒上端开孔充当注汽孔，取代传
注汽孔
导汽罩
统的注汽接箍结构 导汽罩
• 设计注汽导罩引导蒸汽注入流向，减轻
柱塞 柱塞
蒸汽对套管的径向冲击；
下入大斜度井段抽油；
泵筒
• 采用斜井管式泵的泵阀结构，使该泵能
泵筒
输送液 用
3
（ MPa） 0.2
量
恒温时间 （ min） 15— 18
4、带管外封隔器的割(冲)缝管完井
5、充填砾石防砂完井
二、浅层稠油水平井完井结构
水平井完井管柱结构：9 5/8″N80技术套管(壁厚 10.03mm)+密封悬挂总成+ 7″冲缝筛管（或6 5/8″冲缝筛管）+引鞋
Φ444.5mm钻头×98.0m Φ339.7mm表层套管×97.0m，水泥返至地面 造斜点380m
三、浅层稠油水平井生产管柱
2、主管、副管同时注汽生产管柱
主管(从下至上)：死堵引鞋+沉砂管+打孔管（+油管 +双公短节）+多功能长柱塞抽油泵泵筒+31/2TBG 油管+ 管挂。
副管(从下至上) ：冲砂头+23/8内接箍油管+ 23/8 内接箍油管与2 3/8TBG油管转换接头+管挂。
三、浅层稠油水平井生产管柱结构
3、浅层稠油水平井杆柱结构
从下至上依次为Ф70mm抽油泵柱塞 +Ф19抽油杆转换 接头+防脱抽油杆扶正器+抽油杆防脱器+Ф38mm加重杆8根 (每根长约8m)+ Ф19mm防脱抽油杆(D级) + 抽油杆防脱器 +Ф25mm光杆一根至井口。
稠油热采及水平井注汽
中国石油
3.稠油开采技术状况
（8）化学吞吐
向稠油油藏中注入化学药剂即吞吐液，通过吞吐液在油层中分
散，将稠油乳化成为水包油乳状液，改变稠油的流动性，提高地层
渗透率，增加原油的流动能力。
（9）磁降凝降粘技术
当原油通过磁场时，诱导磁距的产生破坏了石蜡分子结晶时的定
向排列，破坏和延长蜡晶的生成，起到防蜡降凝的作用。同时，磁化 作用破坏了原油各烃类分子间的作用力，使分子间的聚合力减弱，从
而使原油的粘度降低，流动性增强。
中国石油
3.稠油开采技术状况
（10）超声油采油技术
通过声波处理生产油井、注水井的近井地带。使地层中流体 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。
（11）地震采油技术
①震动可以降低原油粘度机械波使孔隙里的原油连续不断地受
到拉伸和压缩，破坏了原油的流变结构，使原油粘度降低。
降凝机理
加入适量表面活性剂，当油井出油温度降低到某值，蜡晶刚形
成时，可阻止蜡晶分子集合体间相互粘接，防止生成连续的结晶网， 降低高凝稠油的凝点，有利于油蜡水分子集合体通过岩石孔隙。
中国石油
3.稠油开采技术状况
（5）冷采技术
①大量出砂形成“蚯蚓洞网络”, 储层孔隙度从30% 提高到 50% 以上, 渗透率提高几十倍, 极大地提高了稠油在油层中的渗流 能力。 ②出砂冷采井中的稠油通常都溶解一定量的天然气。当压力不 断下降时, 气泡不断变大。这时, 这些气泡形成一个“内部驱动 力”, 驱动砂浆由地层向井筒流动。使原油密度变得很低，从而使 粘度很大的稠油得以流动。 ③由于油层中产出大量砂粒, 使油层本身的强度降低，在上履 地层的作用下，油层将发生一定程度的压实作用，使孔隙压力升高，
SAGD技术简介
地层油在自身重力、蒸汽热力和浮力作用下流向井筒。
SAGD技术工艺原理
中国石油
在生产井的上方形成蒸汽腔
通过注入井持续注入蒸 汽，蒸汽由于浮力而上 升，在蒸汽油界面因传 导热损失造成蒸汽凝结， 凝结水及加热的原油在 重力作用下泄向生产井 上方的储槽。
注汽井（组）
生产井
由于蒸汽室内基本保持在恒定压力， 没有压力梯度，流动完全是重力所致
SAGD技术简介
中国石油
近年来，稠油热采中的蒸汽吞吐和蒸汽驱技术日趋成熟， 一般先进行蒸汽吞吐然后转入蒸汽驱。蒸汽辅助重力泄油技 术简称SAGD，是稠油热采的一项前沿接替性技术，该技术利 用水平井、浮力、重力及蒸汽来有效地开采稠油。
水平生产井在接近油层底部、油水界面以上完井；
蒸汽通过该井上方的井或井组注入；
SAGD组合方式
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在实际开发中，应根据油藏的特征，衡量适 合该区块的SAGD组合方式。
直井注气 水平井注气
水平井采油
水平井采油
辽河SAGD组合方式
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ水平井位于直井 侧下方
直井－水平井SAGD组合 优化结果
直井与水平井的 横向水平距离为 35 m
成对水平井SAGD水平 段垂差：5～8m
稠油开采技术
高，原油粘度显著下降，如图1-1所示。 （5）稠油油藏大多数地层疏松，易出砂。
图1-1原油粘温曲线 稠油开采技术
（1）温度的影响 温度对稠油粘度影响很大，温度升高粘度下降。
目前国内外采用注蒸汽开采稠油，就是利用原油粘 度随温度变化这一特点进行。 （2）原油组分对粘度的影响
由NordriDesign提供
中国石油
1、稠油的概念 1.1稠油的基本特点 1.2影响稠油粘度的因素
2、稠油开采的方法 2.1稠油常规开采 2.1.1稠油深井泵掺活性水开采 2.1.2掺稀油降粘开采 2.1.3稠油掺热液（油、水）降粘开采 2.1.4稠油大井眼开采
2. 2热力开采稠油 2.2.1蒸汽吞吐开采稠油
稠油中由于轻质组分含量低，而胶质、沥青质 含量高，使稠油粘度高、密度大，稠油之所以稠， 其根本原因就在于此。
（3）压力和溶解气量大影响 当油层压力低于饱和压力时，溶解在原油中的
天然气开始分离出来，使原油粘度上升，因而，压 力越高原油中溶解天然气量就越多，则粘度相应的 越低，在大多数稠油油藏，所溶解的气量都比较低， 因此其粘度相应较高。 （4）原油乳化对粘度的影响
蒸汽干度是衡量蒸汽含热量的指标，蒸汽干度 越高，单位蒸汽量所含热量就越多，为了保证油层 有足够的热能来降低原油粘度，要求井底蒸汽干度 达到50%以上。
2. 焖井 焖井是指注汽油井停注关井，使蒸汽的热量与
底层充分进行热交换的过程，一般2～7天，使注入 热量分布尽可能均与。
3. 饱和水、饱和蒸汽及蒸汽干度。当水沸腾汽化后， 汽化电水分子与回到水中的水分子数相等时达到动 态平衡，这种状态成为饱和状态。处于饱和状态的 蒸汽和水成为饱和蒸汽和饱和水。饱和蒸汽的体积 所占饱和水与饱和蒸汽体积之和的百分数成为蒸汽 干度。 4. 吞吐周期。是指从向油层注汽、焖井、开井生产 到下一次注汽时的一个完整过程叫一个吞吐周期。
水平井蒸汽技术在稠油开采中的应用
四、水平井蒸 汽驱开采 技术的研究
蒸 汽驱 是指注 汽井 连续 注蒸 汽而 周 围油井 连续 生产 的过程 。蒸 汽 驱开 采技术 远较 蒸汽 吞 吐复杂 ，它 是稠 油油藏 经过 蒸汽 吞吐 开采 后 为 进一 步提高 原油 采 出程度而 采 用的 主要 热采方 式 。 由于 水平 井蒸 汽驱
中 国 化 工 贸 易
五，
墨
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｒ ａ ｄ ｅ
磊
水平井蒸汽技术在稠油开采中的应用
瞿晓文 马 驰 。 杨孙雨 。
（ １ ． 辽河石油勘 探局 兴隆台工程 技术处 ，辽宁盘锦 １ ２ ４ ０ １ ０； ２ ． 辽河 石油职 业技术 学院 ２ ０ １ １级油气 开采技 术一班 。辽宁盘锦 １ ２ ４ １ ２ ０ ）
度 四个参数 。 ２ ． １ 焖 井 注完 汽后 ，立 即关井 ，使 蒸汽 携带 的热量 交换 到油 层 中 ，用 于 加 热 油层 ，降低 原油 粘度 。焖井 时 间的选 择 ，以 向油藏 的热 传递 最大 为
准 ，而不是 以向盖 底岩层 的热 损失最 小为准 。
２ ．的大 量热 能加热 油层 ，从 而大 大降 低原 油粘度 ，而 且注 入 的热 流 体将 原油驱 动至周 围的生产井 中采 出。 １ ． １ 蒸 馏及热解 油层 中形成 的蒸 汽带 ，其 温度 和井 底蒸 汽温度 相 同 ，这 使 得热 凝 结 带后面 的剩 余油 在高 温下 部分 汽化 ，并推 向蒸 汽前 沿 。原油 中蒸 馏
或者小 于 自喷流压 时 ，即转 入抽 油 阶段 。该阶 段是 吞吐 的主要 产 油阶
段 。当抽 油 阶段 的产 量 接 近 经 济 极 限 产 油量 时 ，一个 吞 吐周 期就 结 柬了 。
石油工程技术 井下作业 稠油开发工艺简介
稠油开发工艺简介由于稠油和稠油油藏本身的特点，决定了开发工艺不同于稀油油藏。
到目前为止，稠油油藏主要采用热力开采，对油层加热的方式有两种：一是向油层中注入热流体，如热水、蒸汽等；二是油层内燃烧产生热量，称火烧油层方法。
很多油田也试验向油层中注入二氧化碳、氮气等气体，以及化学溶剂等来开采稠油。
1、蒸汽吞吐采油1.1蒸汽吞吐采油原理稠油蒸汽吞吐法又称周期性注汽或循环注蒸汽方法，是稠油开采中普遍采用的方法。
就是将一定数量的高温高压湿饱和蒸汽注入油层，焖井数天，加热油层中的原油，然后开井回采。
注入蒸汽的数量按水当量计算，通常注入蒸汽的干度越高，注汽效果越好。
蒸汽吞吐的增产机理主要有如下几方面：1.1.1油层中原油加热后黏度大幅度降低，流动阻力大大减小；1.1.2对于压力高的油层，油层的弹性能量在加热油层后充分释放出来，成为驱油能量；1.1.3对于厚油层，热原油流向井底时，除油层压力驱动外，还受到重力驱动作用；1.1.4原油采出过程中带走大量热量，冷油补充到压降的加热带；1.1.5蒸汽吞吐过程中的油层解堵作用，在钻井完井、修井作业及采油过程中，入井流体及沥青胶质很容易堵塞油层，造成严重的油层伤害，蒸汽吞吐可起到油层解堵作用；1.1.6高温下原油裂解，黏度降低；1.1.7油层加热后，油水相对渗透率发生变化，增加了流向井底的油量。
1.2蒸汽吞吐采油生产过程蒸汽吞吐采油的生产过程可分为三个阶段：油井注汽、焖井和回采。
1.2.1油井注汽油井注蒸汽前要做好注汽设备、地面注汽管线、热采井口、油井内注汽管柱和注汽量计量等准备工作，然后按注汽设计要求进行注汽。
注汽工艺参数主要有：注入压力、蒸汽干度、注汽速度、注汽强度和周期注汽量等。
1.2.2焖井完成设计注入量或满足开采技术参数要求后，停止注汽，关井，也称焖井。
焖井时间一般为2～7d，目的是使注入近井地带油层的蒸汽尽可能扩散，扩大蒸汽带及蒸汽凝结带加热地层及原油的范围。
1.2.3回采在回采阶段，当油井压力较高时，能够自喷生产，自喷结束后进行机械采油；有些油井放喷压力较低，直接进行机械采油。
稠油水平井开采技术研究
２ １ 蒸 汽 辅 助 重 力 泄 油 技 术 （Ａ Ｄ） ． ＳＧ
蒸汽 辅助 重力 泄油 技 术 （ ＡＧ ＿ 是 在 ２ Ｓ Ｄ）５ ］ ０世 纪 ７ Ｏ年 代 由 Ｂ ｔ ｒ 先 提 出 的 ，后经 现 场试 验 取 得 ｕｌ 首 ｅ
术 ，如 出砂 冷 采 、 注 蒸 汽 热 采 、 火 烧 油 层 等 ， 我 国 开 采 稠 油 主 要 以注 蒸 汽 热 采 为 主 。 随 着 认 识 的 加 深 ，
用 水 平 井开 采 稠 油 比 用 直 井 开 采 稠 油 有 很 大 优 势 ， 且 已 发 展 了 以 蒸 汽 吞 吐 、蒸 汽 辅 助 重 力 泄 油 技 术 （ ＡＧ 、溶 剂蒸 气 抽 提 技 术 （ ＡＰ Ｘ） 以及 蒸 汽 驱 等 为 主 的 多 种 开 采 稠 油 的 水 平 井 开 采 技 术 。 论 述 了 ｓ Ｄ） Ｖ Ｅ 这 些 技 术 及 其 延 伸技 术 的 驱 油 机 理 ，并 根 据 其 优 缺 点研 究 了 它们 的适 应 性 。
ｄ ｉ １ ． ９ ９ ｊ ｉｓ ． ６ ３ １ ０ （ ｏ ： ０ ３ ６ ／． ｓ ｎ １ ７ — ４ ９ Ｎ） ． ０ ２ ０ ． ３ ２ １．５ ０８
稠 油 水 平 井 开 采 技 术 研 究
张 文 波 （ 胜利油田石油开发中心， 山东 东营 ２７ ｏ ５１ ） ｏ
［ 要 ］ 随 着 能 源 需 求 的 日益 严 峻 ，稠 油 油藏 逐 渐 引 起 了人 们 的 重 视 。 目前 ， 已发 展 了 多 种 开 采 稠 油 的技 摘
差 小 ，有利 于控 制水 侵 。 目前 ，随着 技术 的进步 ，已经 出现 了 以水 平井 为基 础 的多种 稠油 开采 技术 ，主
稠油开采方法综述
稠油开采方法综述摘要：随着全球性稠油时代的到来，稠油开采刻不容缓。
但稠油与常规原油不同，密度高，粘度大。
针对稠油的独特性质，介绍了目前国内外的几种重要的稠油开采方法，并对这些方法进行了分析。
关键词：稠油热采冷采化学降粘微生物开采前言我国原油的第一特点就是偏重的常规原油，已在12个盆地中发现了70多个稠油区，其中辽河油田是我国最大的稠油油田，其次是克拉玛依油田、胜利油田及大港油区。
因此，研究稠油的开采方法对我国石油开采工作具有重要的现实意义。
由于稠油密度高，粘度大，其主要原因是稠油中的胶质、沥青质含量高。
用于开采常规油藏的方法大都不适用于稠油油藏。
因此，根据稠油的独特性质，优化出适用于稠油开采的工艺方法是非常有必要的。
如热力采油、化学方法采油、生物法采油等等，下面将对这些方法意义阐述。
一、稠油热采方法热力采油主要是通过一些工艺措施使油层温度升高，降粘稠油粘度，使其易于流动，从而将稠油采出。
主要方法有SAGD、蒸汽吞吐等。
1.SAGD技术SAGD（steam-assisted gravity drainage）一般译作蒸汽辅助重力驱油。
适用于低粘度油藏中，尤其是沥青的开采中，在油藏较厚（大于20m）时效果也较好。
方法是在油藏储层中钻两口水平井，这两口水平井上下排列。
位于上部的水平井成为注气井，位于下部的水平井成为生产井。
将蒸汽注入注气井，蒸汽融化该井周围油，油受到重力作用会向下流动到生产井中，开采出来。
在1996年，辽河油田超稠油藏开辟了双水平井蒸汽辅助重力驱先导试验区。
历时594天，累计注蒸汽14292吨，产油19250吨，累计油气比0.13，取得了较好的试验效果。
2. 蒸汽吞吐（CSS）蒸汽吞吐采油是一种相对简单和成熟的注蒸汽开采稠油的技术，目前在加拿大、美国、委内瑞拉广泛应用，是一种单井作业方式，其方法是向生产井中注入蒸汽，然后关井大概几周的时间，让蒸汽与油藏进行热交换，最后开井生产，该过程可循环进行。
稠油SAGD技术及其应用
蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术
SAGD的产油速度预测
在斜面泄油条件下，水平井沥青产量的计算公式为：
qo=2L×[(2Kogαφ(Soi-Sor)hρos/mμos]1/2
式中：q0─采油速度，m3/s； L─水平井段长度，m； K0─原油有效渗透率（≈Ka），m2； a─地层热扩散系数，m2/s； Soi─初始含油饱和度，小数； Sor─残余油饱和度，小数； h─斜面高度；m； ρos，μos─在蒸汽温度下沥青密度和粘度，kg/m3，Pa.s；
蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术
SAGD的主要影响因素
油藏深度
➢ 油藏深度主要有两个考虑：一是蒸汽最高注入压力，另 一个是井筒热损失率。如果油藏太浅，注汽压力会受到 限制。因此对于水平井注蒸汽开采，特别是蒸汽辅助重 力泄油，注入压力不能超过油层破裂压力，这样，蒸汽 的温度也不能提高。对于特稠油或超稠油，原油粘度仍 然很高，导致原油流度低 ，开采效果变差
➢ CNRL:
2010 年达到 15,000 t/d
➢ OPTI Canada: 2004 年建成 5000 t/d 产能
合计：
2010 年计划超过 100,000 t/d，
预计采收率超过50%
蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术
Tangleflags 油田直井与水平井组合实例
➢ 位于加拿大Lloydminster重油区，埋深480-550m ➢ 油层厚度15-25m，并有5-10m底水和2-3m的气顶 ➢ 水平渗透率2000－3000md，垂直与水平渗透率比值
SAGD过程的生产特征
➢ 利用重力作为驱动原油的主要动力 ➢ 利用水平井可获得相当高的采油速度 ➢ 加热原油不必驱动冷油而直接流入生产井 ➢ 见效快 ➢ 采收率高 ➢ 累积油汽比高 ➢ 除大面积页岩夹层外，对油藏非均质性不敏感
石油气萃取法开采稠油
石油气萃取法开采稠油摘要：随着世界常规原油可采储量的减少，作为石油消费大国的中国必定会受到强烈的冲击。
稠油在油气资源中占有很大比例,加强稠油开发技术的研究显得尤为重要,本文对石油气萃取法开采稠油进行了分析。
关键词：石油；气萃取法；开采稠油在过去的一百多年间，人类已经消耗了45%以上的轻质油可采储量，常规原油的可采储量仅剩1500亿t。
随着世界经济的快速发展，持续增长的市场需求与常规油藏的储量不足之间的矛盾会不断扩大。
一、热采技术稠油热采主要是运用一些工艺措施使油层温度升高，降低稠油粘度，改变其在地层的流动性，从而将稠油采出的技术方法，是开采稠油，尤其是特、超稠油，最为有效且技术成熟的方法。
1.蒸汽吞吐。
蒸汽吞吐是指向一口生产井短期内注入一定量的蒸汽，然后关井数天，使热量扩散，之后再开井生产。
当瞬时采油量降低到一定水平后，进行下一轮注气、关井、开采，如此周期循环，直至油井增产油量无经济效益或转变为其它开采方式为止。
采油机理为：蒸汽预热地层，使近井地带原油的温度升高，粘度降低；蒸汽增大生产压差；蒸汽膨胀起到驱替作用，改善地层的渗透性，使易堵塞地层的原油流动性变好；蒸汽使流体和岩石膨胀，孔隙减小，增加剩余油排出量；蒸汽能裂解蒸馏原油，使轻组分增加，起到抽提作用。
20世纪80年代，开展了向蒸汽中加入助剂（如高温泡沫剂、溶剂等）的新方法，目前正在发展和研究的是CO2吞吐技术。
2.蒸汽驱。
蒸汽驱是从注采井网中的注入井持续注入蒸汽，加热并驱替原油的采油法。
蒸汽相可以是水蒸汽、烃气与蒸汽、水蒸汽与CO2。
我国大多数蒸驱开采的油藏如辽河、胜利，采用的都是加密井距的五点法井网。
蒸汽驱驱替过程中起主导作用的是加热降粘作用、蒸汽的蒸馏作用、热膨胀作用和油的混相驱作用，还包括溶解气驱作用、脱气作用和乳化驱作用等。
一般来说蒸汽驱开采可获得50%~60%的最终采收率。
3.蒸汽辅助重力泄油（SAGD）。
蒸汽辅助重力泄油（SAGD）技术是在1994年提出来，是利用蒸汽、浮力、水平井的一种新的稠油开采方法。
毛8块稠油水平井开采技术研究与应用
通过对 其他 油 田稠 油 油 藏 开 发 的调 研 ， 对 于 中深 层 大 多数采 用 的隔热 油 管注 汽工 艺 。为 优选 最 佳 的注
乌力吉鼻状构造带中南部 ， 含油面积 １ ． ９ ３ ｋ ｍ ， 探明石 油地 质储 量 ３ ４ ４ ． ４ ５×１ ０ ｔ ， 技术 可采 储量 ７ ７ ． ８ ６×１ ０ ｔ ， 经济 可采 储量 ６ ７ ． ４ ７ ｘ １ ０ ｔ 。储层 埋 深在 １ ０ ０ ０米左 右 ， 储层 温度 ３ ９ 。 ， 储 层 压力 ７— ８ Ｍ Ｐ ａ 。根 据 毛 ８块银 根组 共计 １ ３ ８块样 品的 常规 物性 分析 ， 岩芯 疏松 、 以钙质 胶 结为主 ， 孔 隙度 在 １ ３ ． ０—３ ６ ． ６ ％之 间， 平均为 ２ ４ ． ０ ５ ％， 水平渗透率在 ７ ． ０ ～ ４ ３ ７ ０× １ ０ 一ｍ ， 平均为 ３ ２ ３ ×
水平井开采稠油资源已在很多稠油大 国取得了较 好 的开采 效 果 ， 基 本 形 成 薄 层 稠 油 开 采 的模 式 … 。 理 论 研究 和实 际 生 产 效果 表 明 ， 以水 平 井 开 采超 稠 油 具 有 明显 的优 势 ： 水 平井 可 以大 井段 钻 开 油层 ， 大 幅度 增 加 重力 泄油 面 积 ， 能 在 较 低 的油 藏 渗 流 速度 下 达 到 较 高 的油 井产 量 ， 利 于高 速 开发 ； 水平段 生产压差较小 ， 可以有效防止底水锥进， 并减缓地层 出砂 ； 水平井生产 井段长 ， 泄 油面 积大 ， 适 于超 稠 水平 井 注汽 热 采 主要 有 增 大 热影 响 体 积 、 产 量 高 等 优 点 Ｊ 。毛 ８区块 是 中 石 化 在 内蒙 古 的重 点 勘 探 开 发 区块 ， 为 了更 快 投 入 开 发， 对 毛 ８区块 稠 油水 平 井 开 采 中 的完 井 、 注汽、 采 油 工艺方面进行 了研究 ， 形成 了适合毛 ８区块稠油水平 井开 采技 术 。
稠油油藏开发技术探讨
稠油油藏开发技术探讨【摘要】近年来，石油行业的发展十分迅速，世界对石油的需求量也越来越大。
稠油油藏是石油资源的重要组成部分，占有很大一部分比例，其开发已经成为石油开采提高油气储量的重要手段。
稠油开采技术、如何提高采收率已经成为国际上重大的石油科学攻关课题之一。
本文首先介绍了稠油的定义与分类，概括总结稠油油藏的特征及分布概况，对稠油油藏开发现状进行分析，并主要探讨了稠油油藏开发技术，对稠油油藏的开发有一定的指导意义。
【关键词】稠油；稠油油藏；开发技术前言我国的稠油资源比较丰富，特别是重油沥青资源分布广泛，已探明的重质油田已达70多个，油藏储量相当丰富。
因此，我国的稠油开采具有很大潜力，但是由于稠油具有流动性差，有机成分复杂，其开采和利用方面存在很多技术难题。
常规的开采技术无法适用于稠油的开采，必须采用一些特殊的工艺处理才能对稠油加以利用，如砂冷采法、蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层等技术。
稠油的开采可以缓解原油产量逐渐减小、石油能源危机的现状，石油开采将进入重质原油时代。
1、稠油的定义与主要特征1.1稠油的定义与基本分类稠油，是高粘度重质原油的简称，指在油层温度下脱气原油粘度大于100相对密度大于0.92的原油。
根据1982年联合国训练研究署（UNITAR）在委内瑞拉召开的第二届国际重油及沥青学术会议，天然存在于孔隙介质中的原油或类似原油的物质可分为两大类：重质原油和沥青砂油。
原油的第一指标是粘度，第二指标是原油的相对密度。
一般重油的粘度在100和10000之间，超过这个上限一般就是沥青。
1.2稠油的特点和地质特征一般而言，稠油油藏大都埋藏不深、且因属于重质油其密度较大因而粘度较大、胶结疏松并且样品易散。
稠油中的轻质油成分很少，沥青胶质成分偏多，正是由于它的这种组成成分导致其粘度较大的，而且粘度随着沥青胶质含量的增多而增加。
特别的，温度变化对稠油粘度的变化影响较大，并且稠油粘度随温度的升高呈抛物线降低的变化趋势。
稠油开采技术
也发现了储量较可观的稠油资源。
11
葡南黑帝庙层稠油开采试验完善了稠油热采 技术葡南地区黑帝庙油层稠油开发开始于1989年9 月，主要开发的是葡浅12区块。20世纪末加大了 投入，形成了较大规模的注汽系统，2001年又对 该区进行了井网加密，钻加密井36口，使该区块 稠油生产达到了较大的规模，目前年产量2×104t
9
此外，新疆、华北、辽河、吉林等油田也先
后进行排砂采油的矿场试验，其中新疆、吉林油
田获得了明显的增产效果。 吐哈油田做了采用非混相CO2驱提高稠油采 收率，物理模拟试验，结果表明有较好的效果。
10
大庆油田稠油主要分布在葡南地区和西部斜 坡区，葡南黑帝庙油层稠油储量已部分投入开发， 并形成了年产2×104t以上的热采生产规模。西部 斜坡的富拉尔基富7井区、平洋、葡萄花南、他拉 红、江桥以及新开发区块相继提交了6865×104t 的控制稠油储量，此外在朝阳沟油田的扶杨油层
稠油油藏开采技术
1
目
录
一、国内、外稠油开采现状
二、稠油开采新工艺新技术
（一）稠油热采工艺技术
（二）稠油冷采工艺技术
（三）水平井开采稠油工艺技术 （四）微生物开采稠油工艺技术
2Leabharlann 一、国内、外稠油开采现状世界范围内目前常规石油和天然气各 有0.8－1.0万亿原油当量桶的剩余储量，
而稠油的地质储量约为6.3万亿桶，即大
以上。葡浅12区块为大庆油田稠油开发积累了宝
贵的经验。
12
大庆西部斜坡稠油资源具有“薄、散、低、 松”的特点，流体具有“两中、三低”的特性。 根据西部斜坡稠油的特性,需要解决稠油降粘 举升问题、需要解决高油气比稠油举升问题、和 地层出砂及管柱防砂、排沙问题。开展了研究与 现场试验：
利用水平井热采技术成功实现薄层特稠油油藏的产能突破
图 ２ 不同吨油成本不 同油价 下蒸 汽吞吐经济极限油汽比图
４ ２ 开 发技 术界 限研 究 ．
水平井开发边部薄层油层效果 明显 ， 能实现薄 层 的有 效 动用 。 平 开发 优 势如下 ： 水平 井开 发可 水 ① 以有效地解决直井套管管外窜问题 。②水平井吸汽 能力强 ， 热能利用率高 。③水平井控制储量大 ， 生产 效果 好 。产油 能 力为 直井 的 ２ ＂５倍 ， 井周 期 产 油 单 量为直井的２ 以上。 倍 ④减缓边水水窜速度 ， 提高开 发 效 果 ， 了 延 缓 边 水 入 侵 速 度 ， 必 要 水 平 井 开 为 有 发。⑤ 目前 已完钻水平井获得较高产能 ， ２ 块热 草 ｏ
累计 油 汽 比 ０ ３ ｔｔ 累计采 水率 １ ３ ０／， 出程度 ． ０／ ， １ ． 采 ９ ６ １ Ｏ ％ ； 二 累注 汽 １ ８ ３ ×１ ， ．７ 馆 ． ６ ８ ０ｔ 累采油 ０ ７ ８ × ． ４６ １ ‘， ０ｔ 累采 水 ０ ８ ３ Ｘ１ ‘， ． １ ８ ０ｔ 累计 油 汽 比 ０ ４ ｔ ｔ 累 ．０／，
注工 艺 。
［ 参考 文献 ］ Ｅｉ 罗英 俊 ， 仁薄 ． ｌ 万 采油 技术 手册 （ 下册 ）Ｍ ］ 北 ［ ． 京： 石油 工业 出版社 ，０ ５ ２０ ．
收稿 日期 ：０ １ ６ ５ ２ １ 一Ｏ —１
作者 简介 ： 代￣ ＇１ ７ － ） 工程师 ，０ ２ （９ ３ ， ２ ０ 年毕 业干石 油大学（ 华东） 石油工程专 业， 现从 事油田开发工作 。
２ ０ ． １ 和 水 平 井 前 期 评 价 阶 段 （０ ０ ４ ０ ０ ０ ２ １） ２ １． —２ １． １） ２ 。自１ ７ ８月开 始对 草 ３ ９ ７年 ３井进 行试 油 ， 先后 投 产 ３口直井 ， 投产初期平均 日油 １． ｔｄ 后来 由于 ０ ９／ ， 井况 和 地面 原 因均 关井 ， 过试 采 ， 通 认识 到直 井 热采
稠油SAGD技术与应用
蒸汽温度(℃)
残余油饱和度与温度的关系曲线
蒸汽辅助重力泄油<SAGD>技术
不同蒸汽温度下重力泄油速度计算
100
Soi=60%
80
Soi=70%
Soi=80%
60
泄油速度(t/d)
40
20
0 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320
稠油SAGD技术及其应用
稠油SAGD技术及其应用
一、超稠油蒸汽辅助重力泄油技术 二、水平井及复合井技术 三、改进的火烧油层技术
国外稠油开采新技术技术
一、超稠油蒸汽辅助重力泄油技术 二、水平井及复合井技术 三、改进的火烧油层技术
蒸汽辅助重力泄油<SAGD>技术
蒸汽辅助重力泄油〔SAGD> 是以蒸汽作为热源,依靠沥青及 凝析液的重力作用开采稠油.它可以通过两种方式来实现,一 种方式是在靠近油层底部钻一对上下平行的水平井,另一种方 式是在油层底部钻一口水平井,在其上方钻多口垂直井.蒸汽 由上部的注入井注入油层,注入的蒸汽向上及侧面移动,加热 降粘的原油在重力作用下流到生产井.随着原油的采出,蒸汽 室逐渐扩大.
是非常重要的
蒸汽辅助重力泄油<SAGD>技术
SAGD的主要影响因素
油层孔隙度与含油饱和度
➢ SAGD过程中沥青产量由蒸汽室的扩展速度及蒸汽驱扫带 内沥青含量的变化决定
➢ 沥青含量的变化取决于孔隙度、初始含油饱和度及残余 油饱和度,这样就应该从可靠的岩心及测井数据中获得尽 可能合理的孔隙度和含油饱和度数据
蒸汽辅助重力泄油<SAGD>技术
SAGD钻井工艺的实践应用与技术研究
SAGD钻井工艺的实践应用与技术研究作者：李翔来源：《科学与财富》2018年第09期摘要：SAGD技术是开发超稠油油藏的一项前沿技术。
九十年代末，国内辽河油田在中深层稠油的开采中展开了SAGD得先导实验，取得了很好的实验效果。
2008年，为提高稠油开采的综合经济效益，拥有丰富稠油原的新疆油田也开始着手SAGD技术的实验应用与效果评价工作。
本文介绍SAGD钻井工艺的技术研究。
关键词：SAGD技术；成对双水平井；磁定位导向技术一、SAGD水平井技术概述SAGD技术，即蒸汽辅助重力泄油技术，适合于开采原油粘度非常高的超稠油油藏或天然沥青。
该技术是以蒸汽作为热源，通过热传导与热对流相结合，实现蒸汽和油水之间的对流，再依靠原油和凝析液的重力作用采油。
其生产过程分为预热、降压生产和SAGD生产3个阶段。
首先是上部井与下部水平井同时吞吐生产，各自形成独立的蒸汽腔（预热阶段）；随着被加热原油和冷凝水的不断采出以及吞吐轮次的增加，蒸汽腔不断扩大，直至相互连通（降压生产阶段）；之后进入SAGD生产阶段，此时上部井转为注气井，持续向油藏内注入蒸汽，蒸汽向上、向下及四周流动，最终形成一个连通的完整的蒸汽腔。
蒸汽在蒸汽腔内表面冷凝，通过传导、对流和潜热形式向周围油藏释放热量，加热油藏中得原油，原油和冷凝水在重力作用下被驱向油藏内部推进，这样，既可以保持油藏的压力和驱动力，又可以提高蒸汽波及范围。
因此，SAGD比蒸汽吞吐的采收率要高。
生产过程的后期，蒸汽腔会逐渐到达油层的顶部，此时热扩散则在上覆岩层下面的四周进行。
SAGD可以通过采取一对上下平行的水平井，可根据油藏及开采特征，进行地质模拟以选择合适的两水平井之间的垂距，转入SAGD阶段后，位于上面的水平井作为注入井，下面的作为采油井的方式实现。
二、新疆油田SAGD技术需要及钻井需求新疆克拉玛依风城油田风城超稠油油藏具有粘度大、地层能量低的特点，虽然蒸汽吞吐初期日产能力高，但递减快，生产周期短，油汽比低，采注比低。
稠油热采技术
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一左右。
SAGD开采技术
2.2 SAGD技术布井方式
目前SAGD有三种布井方式，第一种是在油藏的底部 钻一对上下平行的水平井，上面水平井注汽，下面水平井 采油；第二种是直井与水平井组合方式，即在油藏底部钻 一口水平井，在其上方钻一口或几口垂直井，垂直井注
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汽，水平井采油；第三种是单管水平井SAGD，即在同一 水平井井口下入注汽管柱，通过注汽管柱向水平井最顶端 注汽，使蒸汽腔沿水平井逆向扩展。
4.2 作业难点剖析
（1）套管破损段仍在出砂； （2）砂埋油管超长（1166m），且在小套管内，工 具局限很大，套铣打捞风险高； （3）油管不通，不能内捞； （4）井斜大、水平段长，在斜井段钻磨开窗风险 大； （5）落鱼紧贴套管，打捞及套铣工具难入鱼；
4.2.6 ㅵ᷅व⅏ˈϞᦤϡ㛑㾷व˗
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ（6）管柱卡死，大力上提不能解卡；
2.3 SAGD技术的优势
（1）受重力为驱动力，不受其他驱动方式影响或影 响因素较小。
（2）重力，热力和水平井配合采油，能获得很高的 采油速度。
（3）采收率高，汽油比高。 （4）对于油藏的平面及纵向非均质性要求不高。
3 SAGD技术的影响因素 3.1 地质参数影响因素
（1）油层厚度。原油的重力作用随油藏的厚度增大 而增大，油层越厚重力泄油的效果就越明显。反之，若是 油层太薄，注入蒸汽的热量大量的传递给了上覆岩层，加 大了热损失量。
（2）油层的渗透率。油层的纵向渗透率在油藏厚度 较大时对蒸汽的上升和原油及凝结水的重力泄油有较大的 作用，而当注汽井间距较大时，油层的水平渗透率直接影 响着蒸汽向侧向波及的程度。
（3）油藏深度。随着油藏深度的增加，井筒的就会 增加热损失，蒸汽的干度就会降低，套管的损坏风险就会 增加，SAGD技术应用的深度一般不超过1000米。