稠油热采技术及开发效果影响因素分析

稠油热采技术及开发效果影响因素分析
修伟
【期刊名称】《《化工设计通讯》》
【年(卷),期】2019(045)011
【总页数】2页(P35-36)
【关键词】注入; 稠油油藏; 地层; 压力; 影响因素; 注汽
【作者】修伟
【作者单位】中国石油辽河油田分公司冷家油田开发公司辽宁盘锦 124010
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.44
实际地下稠油油藏具有原油黏度高、油水流度较大等特点，导致在地层和井筒中的原油流动十分困难。

常规的开发方式都是使用水驱，这种方式具有油井见水快，采收率迅速下降，单井的产量比较低。

实际应用效果表明：水驱不适用于稠油油藏，效果较差，而热力采油的方式比较适用于稠油油藏。

由于稠油油藏的原油黏度对温度的变化比较敏感，因此，一旦往地层中注入高温蒸汽，就可以降低原油的黏度，减少了原油在地层和井筒中的流动阻力，进而可以提高单井的产量[1-2]。

经过数年的发展，研究人员对稠油油藏的认识和研究不断深入，已经研发出了很多有效的稠油开发方式，其中稠油热采的一系列技术应用最为广泛。

1 稠油热采技术
1.1 蒸汽吞吐
一般情况下，蒸汽吞吐主要有3个流程：注汽、焖井以及投产。

蒸汽吞吐的基本
原理是利用地层的弹性能进行原油的开采，这种方式的机理有2种：①注入蒸汽
之后，井眼附近的地层温度升高，原油的黏度会减小，原油的流动性逐渐变大；②注入的蒸汽可以增大地层的压力，从而给单井的生产提供一定的推动力。

目前，蒸汽吞吐技术已经比较成熟，成本低，见效快，但是这种技术属于一次开发方式，动用范围小，采出程度比较低，一般只有10%～20%，而且随着周期数的不断增加，地层的压力会不断下降，产量也会日益减少，因此在使用这种开采技术一段时间之后，油田企业必须使用其他方式进行开采。

1.2 蒸汽驱
这种开采技术利用蒸汽发生器，产生大量高温高压的蒸汽，然后注入地层之中，使原油的黏度下降，对原油进行驱替，使之离生产井较近，最终进行开发。

一般情况下，在使用蒸汽驱技术之前，首先应该运用蒸汽吞吐，使不同井之间可以形成热连通，然后才使用蒸汽驱对地层的能量进行补充，增大驱替的压力，从而提高产量。

这种开采方式的种类较多，如常规蒸汽驱、间歇性蒸汽驱、蒸汽驱+ 热水驱以及
蒸汽泡沫驱等[1-2]。

1.3 多元热流体吞吐
由于海上稠油原油的黏度比较大，埋藏的较深，而且海上平台的空间十分有限，不易于开展大规模的热采技术，多元热流体吞吐的开采方式主要应用于海上稠油，具有十分重大的意义。

多元热流体吞吐技术的基本原理是将柴油进行燃烧，将燃烧获得的产物注入到水中，获得由多种流体组分形成的多元热流体，如水蒸气、CO2
以及N2等，最后将多元热流体注入到地层之中进行吞吐，从而可以提高油藏的开发质量和效果。

1.4 热水驱
与热水驱相比，蒸汽驱注入的蒸汽密度和黏度比较小，并且由于重力分异的作用，蒸汽驱产生气窜和超覆的现象，进而导致扫油效率十分不均匀，增大了稠油油藏中剩余油的饱和度，最终使得蒸汽的波及面积较小。

目前最常用热采技术是热水驱，该技术使用的热水黏度和密度都比较大，不会轻易出现气窜和超覆的现象，并且热水的波及面积比较大，能够有效利用热水的热利用率。

特别是对于吞吐之后形成的热连通而言，部分地区很难进行转驱，热水驱是一种比较好的开采方式。

1.5 火烧油层
火烧油层是往地层中注入一定量的气体，然后点燃地底的油层，进而增大了地层的压力，从而可以利用热力来降低原油的黏度。

与此同时，在高温高压的环境中，原油的重质组分同样会进行裂解而形成焦炭，给燃烧持续提供原料，使得油层的加热面积持续的增加，进一步提高了单井的采收率，增大了稠油的采出程度。

1.6 蒸汽辅助重力泄油（SAGD）
一般情况下，SAGD 有2种开采方式：直井+ 水平井或者双水平井。

SAGD 是利用直井或水平井将蒸汽注入到地层，因为蒸汽遇冷会凝结，经过冷凝之后，蒸汽变成了热水，然后由于重力作用，热水会流向油藏的底部，可以驱替原油流向另一口井，从而可以开采出稠油。

由于SAGD 技术的油气比较高，可以大幅提高单井的采收率，目前该技术在国内外的实际应用和研究比较广泛。

2 稠油热采开发效果影响因素
2.1 油藏参数
2.1.1 孔隙度
一方面，孔隙度会对井间的剩余地质储量产生影响；另一方面，孔隙度也会对稠油油藏的开发效果产生影响，如果只从井网的开发效果和孔隙度的关系而言，孔隙度越大，加密井网的生产效果就越好[1-2]。

2.1.2 渗透率
渗透率在一定程度上可以反映地层的流动性，如果油层的空隙比较发育，孔喉的半径也比较大，在油藏的实际开发过程中，流体流动性就会越大，而且波及的范围也会越大。

目前，国内外很多油田都发现了低渗透油藏，由于这种油藏的原油流动性比较差，因此低渗透油藏应该应用注汽方式进行开发。

如果油藏的渗透率较高，采用注汽开采，发生汽窜的概率较大，采收率较低。

2.1.3 原油黏度
如果原油黏度比较大，会使得稠油油藏的流动性降低，则需要增大驱替压力。

据有关研究表明，油藏的厚度和原油黏度不同，开发时所注入的蒸汽不同。

由于在蒸汽吞吐时，大部分注入的蒸汽都集中在生产井的周围，与井的距离越远，原油的流动性越小，单井的采收率越低，因此油藏厚度和原油黏度都会影响产量。

2.1.4 油藏厚度
油藏厚度也会对稠油油藏的开发产生一定的影响，因为油藏的厚度与油藏的地质储量有直接关系，油藏的厚度越大，地质储量越高。

但是油藏的厚度变大时，蒸汽吞吐的开发效果却会变差。

2.2 注入参数
2.2.1 注入方式
目前，主要有4种注入方式：连续、等周期、递增周期、递减周期。

注入方式不同，含水率不同，连续和递减周期注入的含水率递增速度较慢，而等周期和递增周期注入的含水率递增速度较快；注入热水时，含水率递增速度减缓，有时含水可能下降；注入冷水时，含水率递增速度加快，原油的黏度增加，导致原油更难开采。

对比分析4种注入方式，采用热冷水递减交替注入方式的效果最好。

2.2.2 注入速度
对注入速度进行相应的调节，也可以对地层的热量进行调节，会对稠油油藏的开采产生一定的影响。

通常注入速度越大，采收率就会越大，而提高的幅度很小。

如果
注入速度比较小，则井筒的热量损失将会不断增加，导致热流体的热量使用率降低。

根据基本理论和实际经验可以看出，注入速度产生的压力不能大于油层的破裂压力，否则会压开地层，形成裂缝，最终出现汽窜。

2.2.3 注入压力
通常而言，随着注入压力的增大，蒸汽吞吐的产油量和油汽比都会变大。

但是如果注入压力持续增大，达到一定的界限时，非设计性储层压裂的复杂情况出现的概率就会增加，导致蒸汽窜流，会对油井的正常生产产生一定的影响，从安全角度和实用性的角度考虑，最好将注入压力定为5～6MPa。

2.2.4 注入强度
注入强度是指在某一油藏的范围之中，单位体积的日注气数量。

通过相应的资料分析和实际经验发现，井距不同、油藏厚度不同，注汽的强度也不相同。

在最好的注汽环境下，蒸汽波及范围会变大，气窜和超覆的现象就会变少，而油藏的采收率和利用率就会越高。

在实际开采过程中，对注汽强度进行一定的优化，可以提高采油速度和油汽比，从而可以提高油藏的采收率。

2.2.5 注入温度
注入流体的温度对于稠油油藏的开采也有一定的影响，稠油的黏度对温度很敏感，流体的温度越高，油藏的温度也会变高，原油黏度的下降程度就越大，流度比也会下降，从而也可以提高油藏的产量。

2.2.6 注入干度
注入干度是指1kg 湿蒸汽中含有干饱和蒸汽的百分比含量。

理论模拟和实际应用
效果表明，如果井底部的蒸汽干度较高，在一定程度上能够提高油藏采收率和产量，然而一般情况下，使井底保持较高的蒸汽干度难度较高，因此在实际应用时，应该根据现场情况，进行适当调整。

参考文献
【相关文献】
[1]杨戬. 稠油热采开发方式及注采参数设计方法研究[D]. 北京：中国石油大学（北京），2017.
[2]郝肖飞. 稠油开采工艺技术措施[J]. 化工设计通讯，2019，45（8）：33-34.。