稠油出砂冷采技术研究
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的泡 沫油 流动 。
１ １ 大 量 出砂 形 成 蚯 蚓 洞 网 络 ．
油 层 大 量 出 砂后 ， 蚓 洞 在沿 射 孔 孔 道 末 端 的 蚯 高 孔 隙度 区域 形成 并 延 伸 ， 随着 大 量 砂 子 的 不 断 产 出， 井筒 周 围应力 发 生 了不 同程 度 的变 化 ， 油层 呈现
降 趋势 。
１ ２ 稳 定 泡沫 油流 动 ．
出砂冷 采 井 中的稠 油通 常 都溶 解 一定 量 的天 然
气 。 当对油 井 进行 强采 时 ， 天然 气 将从 原油 中析 出 ， 但 是 这些 气 体 不 会 马 上聚 集 形 成 连 续 的 气相 ， 在 而 向井筒 流动 的过 程 中 以气 泡的形 式 存 在 。当压 力不 断 下 降 时 ， 泡 不 断 变 大 ， 时 这 些 气 泡 形 成 一 个 气 这
砂冷 采 是使 油层 大 量 出砂 形 成蚯蚓 洞 网络 和形 成稳 定泡 沫 油 而获得 较 高的原 油产 量 。能 否应 用这 一技 术进 行 开 采主要 取 决 于储层 及 原 油性质 等 因素 ， 以及配 套 的工 艺技 术 。
关键 词 ： 油 ； 稠 出砂 ； 采 冷
２ 纪８ ｏ世 ｏ年代 中期 ， 随着 国际 油价 的下跌 和 轻 重 油 差价 的 扩大 ， 油 注 蒸汽 开 采 等 方 法 面 临 着经 稠 济 上 的严重 挑 战 。 了降低 采 油成 本 ， 高 稠油 开采 为 提 的 经济效益 ，ｏ ８ 年代末 ９ 年代初 ， ｏ 加拿大的一些小 石 油公 司率 先 开展 了 稠油 出砂 冷采 。 主要 作法 是 ， 其
不注 蒸 汽 ， 也不 采取 防砂措 旋 ， 射孔 后直 接 应用 螺杆 泵进 行开 采 ， 场实 旋取 得 了意 想不 到 的效 果 ， 矿 产油 量得 到 了大 幅度 的 提高 。“ 出砂 冷 采” 一 概念 正是 这 在这 种情 况 下建 立起 来 的 。
出砂 冷 采具 有 以下优 越 性 ： 资少 、 投 日产油量 高 和 开采 成 本 低 ， 它通 过 诱 导 地 层 大 量 出砂 和泡 沫 油 的形 成而 获得 高 产 油流 ； 作为 热采 后 续开 采方 式 ， 可
或 者 与 热 采 结 合 以提 高 稠 油 油 藏 采 收 率 ； 于 浅 、 对 薄 、 的 稠油 油藏 ， 散 由于 热损 失大 ， 能 采用 热采 ， 不 而 出砂冷 采 则可 开发 这 类难 动 用 的资源 。 １ 稠 油 出砂冷 采 机理 稠 油 出砂 冷采 能 保持 长 期高 产并 获得 较 高的 采 收 率 的主 要机 理是 大 量 出砂形 成 蚯蚓 洞 网络 和稳 定
“ 内部驱 动力 ”驱动 砂浆 由地 层 向井筒 流动 。 定 的 ， 稳 泡 沫油 还 使原 油 密 度 变 得 很 低 ， 而 使 粘 度很 大 的 从 稠 油得 以流 动 。
泡 沫油 的存 在有 以下作 用 ： ① 产 生 内部 驱动 力 ， 油 、 、 和 砂子 所形 成 将 气 水 的 砂浆 驱 向井筒 ， 流速 大 大 高 于 常 规 液 相 流动 理 其 论 所预测 的 速度 ； ② 泡 沫油 中 的气 泡 流 经 孔 隙喉 道 时 ， 将对 喉 道 起 堵 塞作 用 ， 导致 局部 压 力梯 度 升高 ， 而 使局部 拖 从 曳 力 增加 ， 到激 励地 层 出砂 的 目的 ； 达 ③ 由于 井 筒 中流 动 的 泡 沫油 密 度 很 低 ， 得 高 使 粘 度 稠油 更加 容 易携 砂 。 此外 ， 由于油 层 中产 出大 量 砂粒 ， 油层 本身 的 使
厚度 、 油粘 度和 油 藏压 力没 有 明显 的 限制 ， 藏 的 原 油 埋深 以满 足 螺杆 泵 的扬 程为 宜 。 只要 油层 胶 结疏 松 、
地 层原 油 中 含有 一 定 溶 解 气 量 ， 边 底 水 较远 的稠 距 油油 藏均 可 采用该 技 术 。
２ １ 储层 条件 ．
收 稿 日期 ：０ ７ Ｏ 一 ｌ ２０ 一 ８ ２ 作者 简介 ： 罗玉 合 （ ９ ２ ） 男 （ ） 四 川 广安 人 ， 南石 油 大 学 油 气 田开 发 在 读 硕 士 ， 要 从 事 油 气 田开 发 方 面 的 研 １８－ ， 汉 ， 西 主
出相 应 的 分 带性 ， 蚓 洞 形成 后 ， 流化 带 、 服 带 蚯 经 屈 和破坏 带 呈树 枝 状逐 渐 向外 延 伸 ， 成 蚯蚓 洞 网络 。 形 蚯 蚓洞 网络形 成 后 ， 层孔 隙度 从 ３ 提 高 到 ５ 储 ｏ ｏ
以上 ， 渗透 率提 高 几 十倍 ， 大地 提高 稠 油的 流 动能 极 力 ， 蚓 洞 形 成 和 延 伸过 程 中 ， 油 量 相 对 较 低 ， 蚯 产 产 出液含 砂 量达 １ ～６ ， 蚓洞 稳 定过 程 中 ， Ｏ Ｏ 蚯 产油 量 提 高 ， 产 出液 含 砂 量 降至 ５ 以 内 ， 呈 逐 渐 下 而 并
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２０ ０８年第 ２ 期
内蒙 古 石 油 ４ ｒ Ｌ－ － －
７ ３
பைடு நூலகம்
稠 油 出 砂 冷 采 技 术 研 究
罗玉 合 ， 艾 茵 ， 文 彪 ， 别、 张 周 超
（ 西南石 油大学 ， 四川 成都 ６ ０ ０ ） １ ５０
摘 要 ： 油 出砂冷 采是近 年 来从 加 拿大 兴起 的一 项稠 油 开采 新技 术 。 油 的开 采是缓 解 原 油短 缺 稠 稠 的 重要 手段 ， 济 、 经 高效地 开发 稠 油具 有重 要 的现 实和 战略意 义 ， 目前稠 油 出砂冷 采 已成 为热 点 。 油 出 稠
强 度 降低 ， 上履地 层 的 作用 下 ， 在 油层 将发 生 一定 程 度 的 压 实作 用 ， 使孔 隙压 力 升 高 ， 动 能 量 增 加 ， 驱 而
且 远距 离 的边底 水 可 以提供 一 定 的驱 动能 量 。 ２ 稠油 出 砂冷 采 的适 用条 件 稠 油冷 采 技术 适 用 的 油 藏 范 围较 广 ， 于 油层 对
１ １ 大 量 出砂 形 成 蚯 蚓 洞 网 络 ．
油 层 大 量 出 砂后 ， 蚓 洞 在沿 射 孔 孔 道 末 端 的 蚯 高 孔 隙度 区域 形成 并 延 伸 ， 随着 大 量 砂 子 的 不 断 产 出， 井筒 周 围应力 发 生 了不 同程 度 的变 化 ， 油层 呈现
降 趋势 。
１ ２ 稳 定 泡沫 油流 动 ．
出砂冷 采 井 中的稠 油通 常 都溶 解 一定 量 的天 然
气 。 当对油 井 进行 强采 时 ， 天然 气 将从 原油 中析 出 ， 但 是 这些 气 体 不 会 马 上聚 集 形 成 连 续 的 气相 ， 在 而 向井筒 流动 的过 程 中 以气 泡的形 式 存 在 。当压 力不 断 下 降 时 ， 泡 不 断 变 大 ， 时 这 些 气 泡 形 成 一 个 气 这
砂冷 采 是使 油层 大 量 出砂 形 成蚯蚓 洞 网络 和形 成稳 定泡 沫 油 而获得 较 高的原 油产 量 。能 否应 用这 一技 术进 行 开 采主要 取 决 于储层 及 原 油性质 等 因素 ， 以及配 套 的工 艺技 术 。
关键 词 ： 油 ； 稠 出砂 ； 采 冷
２ 纪８ ｏ世 ｏ年代 中期 ， 随着 国际 油价 的下跌 和 轻 重 油 差价 的 扩大 ， 油 注 蒸汽 开 采 等 方 法 面 临 着经 稠 济 上 的严重 挑 战 。 了降低 采 油成 本 ， 高 稠油 开采 为 提 的 经济效益 ，ｏ ８ 年代末 ９ 年代初 ， ｏ 加拿大的一些小 石 油公 司率 先 开展 了 稠油 出砂 冷采 。 主要 作法 是 ， 其
不注 蒸 汽 ， 也不 采取 防砂措 旋 ， 射孔 后直 接 应用 螺杆 泵进 行开 采 ， 场实 旋取 得 了意 想不 到 的效 果 ， 矿 产油 量得 到 了大 幅度 的 提高 。“ 出砂 冷 采” 一 概念 正是 这 在这 种情 况 下建 立起 来 的 。
出砂 冷 采具 有 以下优 越 性 ： 资少 、 投 日产油量 高 和 开采 成 本 低 ， 它通 过 诱 导 地 层 大 量 出砂 和泡 沫 油 的形 成而 获得 高 产 油流 ； 作为 热采 后 续开 采方 式 ， 可
或 者 与 热 采 结 合 以提 高 稠 油 油 藏 采 收 率 ； 于 浅 、 对 薄 、 的 稠油 油藏 ， 散 由于 热损 失大 ， 能 采用 热采 ， 不 而 出砂冷 采 则可 开发 这 类难 动 用 的资源 。 １ 稠 油 出砂冷 采 机理 稠 油 出砂 冷采 能 保持 长 期高 产并 获得 较 高的 采 收 率 的主 要机 理是 大 量 出砂形 成 蚯蚓 洞 网络 和稳 定
“ 内部驱 动力 ”驱动 砂浆 由地 层 向井筒 流动 。 定 的 ， 稳 泡 沫油 还 使原 油 密 度 变 得 很 低 ， 而 使 粘 度很 大 的 从 稠 油得 以流 动 。
泡 沫油 的存 在有 以下作 用 ： ① 产 生 内部 驱动 力 ， 油 、 、 和 砂子 所形 成 将 气 水 的 砂浆 驱 向井筒 ， 流速 大 大 高 于 常 规 液 相 流动 理 其 论 所预测 的 速度 ； ② 泡 沫油 中 的气 泡 流 经 孔 隙喉 道 时 ， 将对 喉 道 起 堵 塞作 用 ， 导致 局部 压 力梯 度 升高 ， 而 使局部 拖 从 曳 力 增加 ， 到激 励地 层 出砂 的 目的 ； 达 ③ 由于 井 筒 中流 动 的 泡 沫油 密 度 很 低 ， 得 高 使 粘 度 稠油 更加 容 易携 砂 。 此外 ， 由于油 层 中产 出大 量 砂粒 ， 油层 本身 的 使
厚度 、 油粘 度和 油 藏压 力没 有 明显 的 限制 ， 藏 的 原 油 埋深 以满 足 螺杆 泵 的扬 程为 宜 。 只要 油层 胶 结疏 松 、
地 层原 油 中 含有 一 定 溶 解 气 量 ， 边 底 水 较远 的稠 距 油油 藏均 可 采用该 技 术 。
２ １ 储层 条件 ．
收 稿 日期 ：０ ７ Ｏ 一 ｌ ２０ 一 ８ ２ 作者 简介 ： 罗玉 合 （ ９ ２ ） 男 （ ） 四 川 广安 人 ， 南石 油 大 学 油 气 田开 发 在 读 硕 士 ， 要 从 事 油 气 田开 发 方 面 的 研 １８－ ， 汉 ， 西 主
出相 应 的 分 带性 ， 蚓 洞 形成 后 ， 流化 带 、 服 带 蚯 经 屈 和破坏 带 呈树 枝 状逐 渐 向外 延 伸 ， 成 蚯蚓 洞 网络 。 形 蚯 蚓洞 网络形 成 后 ， 层孔 隙度 从 ３ 提 高 到 ５ 储 ｏ ｏ
以上 ， 渗透 率提 高 几 十倍 ， 大地 提高 稠 油的 流 动能 极 力 ， 蚓 洞 形 成 和 延 伸过 程 中 ， 油 量 相 对 较 低 ， 蚯 产 产 出液含 砂 量达 １ ～６ ， 蚓洞 稳 定过 程 中 ， Ｏ Ｏ 蚯 产油 量 提 高 ， 产 出液 含 砂 量 降至 ５ 以 内 ， 呈 逐 渐 下 而 并
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２０ ０８年第 ２ 期
内蒙 古 石 油 ４ ｒ Ｌ－ － －
７ ３
பைடு நூலகம்
稠 油 出 砂 冷 采 技 术 研 究
罗玉 合 ， 艾 茵 ， 文 彪 ， 别、 张 周 超
（ 西南石 油大学 ， 四川 成都 ６ ０ ０ ） １ ５０
摘 要 ： 油 出砂冷 采是近 年 来从 加 拿大 兴起 的一 项稠 油 开采 新技 术 。 油 的开 采是缓 解 原 油短 缺 稠 稠 的 重要 手段 ， 济 、 经 高效地 开发 稠 油具 有重 要 的现 实和 战略意 义 ， 目前稠 油 出砂冷 采 已成 为热 点 。 油 出 稠
强 度 降低 ， 上履地 层 的 作用 下 ， 在 油层 将发 生 一定 程 度 的 压 实作 用 ， 使孔 隙压 力 升 高 ， 动 能 量 增 加 ， 驱 而
且 远距 离 的边底 水 可 以提供 一 定 的驱 动能 量 。 ２ 稠油 出 砂冷 采 的适 用条 件 稠 油冷 采 技术 适 用 的 油 藏 范 围较 广 ， 于 油层 对