水平井稠油采油技术综述
SAGD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， 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 一般先进行蒸汽吞吐然后转入蒸汽驱。 术简称SAGD 是稠油热采的一项前沿接替性技术， SAGD， 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。 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； 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； 蒸汽通过该井上方的井或井组注入； 地层油在自身重力、蒸汽热力和浮力作用下流向井筒。 地层油在自身重力、蒸汽热力和浮力作用下流向井筒。
直井－水平井SAGD组合 直井－水平井SAGD组合 SAGD 优化水平 成对水平井SAGD水平 SAGD 段垂差： 段垂差：5～8m
SAGD组合方式 SAGD组合方式
中国石油
在实际开发中，应根据油藏的特征， 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。 组合方式。 合该区块的 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 辽河SAGD组合方式 SAGD组合方式
中国石油
水平井位于直井 侧下方
SAGD技术工艺原理 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， 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。 上方的储槽。
注汽井（ 注汽井（组）
生产井
水平井蒸汽开采稠油技术的研究
水 平井 注蒸 汽 开采 稠油可 以提高 油层 吸汽 能力 ，加速 井 筒到 油藏 之间 的热 传递 ，提 高波及 系 数 ．增加 原油 的流 动 能力 ，提 高生产 井 生产能 力 ； 同时水 平井 注蒸 汽可 以不用 压裂 而将 蒸汽 大面 积注 入油 藏 ，提 高了注 入蒸 汽 同稠 油之 间 的接触 面积 ，从而提 高 了从 井 简到低 温油 藏 的热传 导效应 。 因 此 ，在石 油 资源 日益 紧张 的今 天 。在基 于 实际地 质条 件 以及技 术水 平 的 基 础上 ，开 发 出适合 应用 的水 平 井蒸汽 稠 油 开采 的工艺 技术 ， 能有效 的提 高 稠 油开采 率 ，从而 提 高经济 效 益 。
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 有 以下 特征 ： 吸 汽 能力 强，注汽 速 度高 ；产 液能 力大 ，产 油 能力 强 ；井 Байду номын сангаас温度 高 ，温 度 下 降慢 ， 高温采油 期长 。 １ 、水 平井 蒸汽 驱开 采机 理
一
喷 能量 来 自于注入 的 高压蒸 汽 。当井 底 流压 与地 层压 力 接近 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 结束 了 。
四、水 平井燕 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
二 、水 平井 注蒸 汽开 采技 术概 况 水 平井 注蒸 汽开 采方 式包 括水 平井 蒸 汽吞 吐 、水平井 蒸汽 驱 、蒸汽 辅 助 重力 泄油 。水 平井 蒸汽 的采 油机 理主 要 表现 在 降低原 油粘 度 、原油重 力 泄 油和 流体 驱替 的相 互 结合 ，使 原油被 驱 出或 被携 带 出。 蒸 汽吞 吐通 常作 为注 蒸汽 开采 的第 一 阶段 ，主 要有两 个 作用 ：一 是降 低 原油 粘度 、增 加原 油流 动能 力 ，提高 波及 体积 ；二是使 油层 压 力下 降 ，
薄层稠油热采水平井开采技术研究及应用
流孑前后压差 ， Ｌ 即节流压降 ，ａＰ为孔前压力 ，ａＰ Ｐ；￣ Ｐ ； 为孔后 力 ，ａ Ｐ；
Ｐ为流体密度 ，咖 ｋ 。 （） ２储层 吸汽模型 湿蒸汽从注汽管柱进入地层是一个压力驱动过 程 ： 油套 环空内压 力高 ， 则储层吸汽能力大 ： 油套环空内压力低 ， 则储层 吸汽能力 小。即 储层的吸汽能力与注汽能力应该是统一的 在注汽过程中 ． 注汽速率 和井底注汽压力之 间满足下列关系［ ： ８ ］
Ｑ ＡＰ ｔ ＝ － （） ２
，一
互 巫： ２ ㈨ Ｋ Ｋ ｈ ￣ Ｋ） ｏ
Ｉ ０５ １ ｏ ｎ—． ７ Ａ
—
一
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，
２ｎ ）３ ６ ｆ似。 一 ． ８
ｚ 。 ）２７ ｎ 一 ．１
…
式中， Ｑ为蒸 汽体 积流量 ， ｄ ＡＰ为注 汽压差 ， ａＪ 为生产 ｍ ／； ＭＰ ；ｏ
井采液指数 ， （ ・ Ｐ ） ｍ／ Ｍ ａ； ｄ 为储层吸汽指数 ， 因次 ； 无 卢为单位换算系 数 ， 因次 ； Ｋ 为储 层水 平和垂直渗透率 ， ； Ｋ 为油 、 无 Ｋ 、 ＤＫ 、 水的相
１滨南采油厂稠油热采水平井开采现状 ．
（ 加压不超过 ２Ｋ ）同时检查井 口剩余油管 ， ０Ｎ ． 校验下人深度与设计是
如果相符 ． 则表示到位 水平井是通过扩 大油层泄油面积提高油井产量 ． 提高油 田开发经 否相符 ． （） ３ 调节好深度 ． 按反洗井方式 连接地面管汇 ， 闭环 空闸门 ， 关 地 济效益的一项开发技术 ， 具有直井无法 比拟的突出优势 。单 ２ １ 平 井 ０ Ｐ 于 １ ９ 年完钻 ． ９４ 是滨南采油厂第一 口稠油热采水平井 。截至 ２ ０ 年 面管汇试压 ２ Ｍ ａ ０６ ３３均匀注汽工艺研究 － 底 ．滨南采 油厂共有稠油热采水 平井 ６口．投产初期 平均单井 日 液 ３３１配 注器 节 流 模 型 ． ． １． ／ ． ９ ｔ 单井 日 ７ ｄ ． ８ｄ 油 ． ｄ 含水 ６ ． Ｏ ４ ％。目前均因低产 、 ６ 高含水等原 因停 （） １配注器流量公式 井． 累计产油 １ ２ 吨， ．万 ２ 生产效果差。生产效果差的主要原 因有 ： ①油 配注器 的泄流孔属于薄壁节流孔 流体通过配注器流 出时 ． 由于 井完善程度低 ．造成产能损失 。 ②储层污染严重 。水平井油层井段 会产生一定 的压降 。 依据薄壁节流孔 流量公式 １ ， 长． 泥浆造成储 层污染严 重 ． 无有效 的油层处 理措施 ， 影响油 井的产 泄流孔 的节流作用 ， 能。 ③防砂工艺单调 ， 防砂效果不理想 ， 影响油井产能 。 ④水平段 注汽 湿蒸汽流经配注器前后的压降和流量 的关系如下 ： 效果差 。 水平井段 ２ ０ ０ 米左右 ， 出汽点过于集 中， 造成水平段 吸汽范 围 小： 多轮次注汽后 ， 蒸汽会优先进入 已被加热或原油枯竭 的通道 ， 水平 段吸汽不均匀 ． 影响水平井段 的利用率 。
稠油开采技术
稠油开采技术如何降低成本，最大限度地把稠油、超稠油开采出来，是世界石油界面临的共同课题。
稠油由于粘度高，给开采、集输和加工带来很大困难，国内外学者做了大量研究工作来降低稠油的粘度。
我国稠油开采90%以上依靠蒸汽吞吐或蒸汽驱，采收率能达到30%左右。
深化热采稠油油藏井网优化调整和水平井整体开发的技术经济研究，配套全过程油层保护技术、水平井均匀注汽、热化学辅助吞吐、高效井筒降粘举升等工艺技术驱动，保障了热采稠油产量的持续增长。
目前提高稠油油藏产量的思路主要是降低稠油粘度、提高油藏渗透率、增大生产压差，主要成熟技术是注蒸汽热采、火烧油层、热水＋化学吞吐、携砂冷采，等等。
1、热采技术注蒸汽热采的开采机理主要是通过加热降粘改善流变性，高温改善油相渗透率以及热膨胀作用、蒸汽（热水）动力驱油作用、溶解气驱作用。
关于稠油的蒸馏、热裂解和混相驱作用，原油和水的蒸汽压随温度升高而升高，当油、水总蒸汽压等于或高于系统压力时，混合物将沸腾，使原油中轻组分分离，即为蒸馏作用。
蒸馏作用引起混合液沸腾产生的扰动效应能使死孔隙中的原油向连通孔隙中转移，从而提高驱油效率。
高温水蒸气对稠油的重组分有热裂解作用，即产生分子量较小的烃类。
在蒸汽驱过程中，从稠油中馏出的烃馏分和热裂解产生的轻烃进入热水前沿温度较低的地带时，又重新冷凝并与油层中原始油混合将其稀释，降低了原始油的密度和粘度，形成了对原始油的混相驱。
注蒸汽热采的乳化驱作用同样很有意义，蒸汽驱过程中，蒸汽前沿的蒸馏馏分凝析后与水发生乳化作用，形成水包油或油包水乳化液，这种乳化液比水的粘度高得多。
在非均质储层中，这种高粘度的乳状液会降低蒸汽和热水的指进，提高驱油的波及体积。
热采井完井时的主要问题是，360℃高温蒸汽会导致套管发生断裂和损坏。
为此，采用特超稠油HDCS技术，将胶质、沥青质团状结构分解分散，形成以胶质沥青质为分散相、原油轻质组分为连续相的分散体系。
特超稠油HDCS强化采油技术已在胜利油田成功应用。
河南油区稠油油藏水平井开发技术
（ 中国石化股份河南油 田分公司 勘探 开发研究 院 ， 河南 南阳 ４ ３ ３ ） ７ １２ 摘要 ： 河南油区稠 油油藏通过直井蒸汽吞吐取得 了较好 的开发 效果 ， 但部分储 量丰度较 差 的浅薄层稠油 油藏及叠 瓦状分布 的条带状边水稠油油藏 ， 采用常规直井开发 ， 单井可采储量低 ， 很难取得 经济效益。为合理 开发 河南 油区 稠油油藏未动用储量 ， 利用数值模拟技术 ， 结合其地质 特点 ， 开展水平 井开发技 术研 究， 优化 了水 平井及 注采工 艺
收稿 日期 ：０２ ０ — ０ ２１— １ １。 作者简介 ： 晓培 ， ， 杨 男 高级工程师 ， 从事油气 田开发研究。联 系电话 ：０ ７ ）３ ３ ２９， — ａ ： ｐ ９９ ０ ７ １３ ｅｍ。 （３ ７ ６ ８ ６ １ Ｅ ｍ ｉ ｙ １５ １０ ＠ ６ ．ｏ ｌｘ 基金项 目： 中国石化科技攻关项 目“ 新庄复杂小断块稠 油油藏开采关键技术 研究” Ｐ４ ５ ） （ ００ ０ 。
油油 藏 ， 开展 了水平 井 开发技术 研究 ， 优化 了水平 井
的部 署条 件及 注采 参数 。
１ 油 区概 况
河 南 油 区稠 油 油藏 地 质情 况 复 杂 、 原油 性 质 特 殊， 已开发 的新 庄 、 井楼 、 古城 和杨 楼 ４个 油 田， 于 位 南襄 盆地泌 阳凹陷 ， 典 型 的 中新 生代 山 间小 型 含 是 油气 断 陷湖 盆 ， 受南侧 基底 大断 裂控制 ， 为南深 北 均 浅 的箕 状 凹陷 ， 底落 差 为 ５８０～ ０ １ 基 ０ ８０ ０１。储 层 １ 为古 近 系核 桃 园组 的扇三 角洲 、 三角洲 和湖 相沉积 ， 具有 砂体 多 、 积 小 、 面 厚层 发育 、 性 复 杂 和非 均 质 岩 性强 的特 点 。油 藏 类 型 主要 为构 造 一 性 油 藏 、 岩 断
浅层稠油油藏水平井完井技术
图 ２ 二 开 贯 眼 完 井 井 身 结构
别见 图 １ 图 ２ 和 。第 一 种 沿用 ７口试 验 井 应 用 较 为
３３ 二开贯眼完井井身结构试验井在完井管柱 １ 下入 过 程 中均 出现 了较 严 重 的阻 卡 ，如 Ｂ ５ 水 平 ０２
图 １ 三 开 尾 管 悬 挂 完井 井 身 结 构
１ 完井方式优 选
浅 层稠 油油 藏 的特 点是 埋藏 深 度浅 ，油 藏温 度
较 低 ，原油 黏度较 高 ，开采 极其 困难 。 目前 稠油普 遍采 用蒸 汽吞 吐稠 油热 采来 增加 原油 自然 流动 的能
力 ，并 对 井身 结 构 提 出 以下要 求 ：① 采 用 下套 管 完井方 式 建立具 有较 强力 学 支撑 的井筒 ，为高 压蒸 汽热 采提供 安全 的井 眼条 件 ；②水 平段 完井 管 柱使
旦 出现 完井 管柱 中途 卡死 ，将 无 法封 隔油层 上部 地 柱 时现 场须按 设计 要求 调整 好泥 浆性 能 ，改 善其润 层 ，以致 无法 进行 注蒸 汽开采 ，后果 十分严 重 。 滑性 能 ，在直 井段 及井 斜较 小 的井段尽 可能采 用加 考虑 二 开贯 眼完井 井身结 构在 完井 作业 中的 风 重钻 杆 和钻铤 作 为送入 钻具 ，以增 大管柱 下人 的驱 险 ，最终 选择 了较 为稳 妥 的三开尾 管悬 挂完井 井身 动力 。
砂 冲缝 筛 管 完 井 。第 二 种 为 二 开 贯 眼完 井 井 身 结 主 要是 造 斜 井段 存 在 夹 层 和不 同岩性 层 间 过 渡带 ；
构 ，Ｂ 油 田公 司在 百重 ７ 区部署 了 ３口二开 贯 眼 其 次 由于稠 油油藏 埋 深浅 ，井段 短 ，应 用 常规直 井 Ｚ 井 完 层稠 油水 平井 要求 造斜 率 高 ，而且地 层 疏
胜利油田水平井完井采油技术
Zh18-13-20
Zh5 Zh5-8
6
5.1
Zh18-11-14 2.8
Zh18-11-16
2
2
6.0 Zh183
Zh18-11-18 Zh18-11-20 4.6
6
7.9
Zh18-9-12 6.8
8.0 Zh18-9-x14
Zh18-9-16
5.5 Zh18-9-18 2.8
Zh18-9-20
20
二、胜利油田水平井完井采油技术进展
关键工具研制
水平井液压分级箍
套管外封隔器
规格：4in－95/8in 打开压差：17～18MPa 关闭压差： 20MPa
规格：27/8in－95/8in 长度：1m－12m 密封压力： 15－35MPa 耐温：150 ℃
稠油底水油藏开发取得成功
沾 18-1-16井
一、胜利油田水平井开发技术现状
特别是“十五”期间，针对油藏新类型、应用新 领域带来的挑战和机遇，大力攻关水平井新技术，进 一步发展完善了五项水平井开发关键技术，成为促进 油田稳定发展的重要支撑技术。
1、水平井地质建模及剩余油定量描述技术
2、水平井一体化优化设计技术 3、水平井钻井轨迹测控技术 4、水平井油层保护技术 5、水平井完井采油配套技术
太平油田沾18断块Ng下1砂层组有效厚度等值线图
Zh29-70
11.1 Zh18-15-12 10
Zh18-15-16
Zh18-15-14
Zh26-3
Zh26-4 Zh18-15-20
0
2 2
6
2 6
第2分支 第4分支
6 2
Zh18-13-14
8.6 Zh187 9.9
稠油开采技术
4
稠油热采水平较高的国家，如加拿大、美 国，目前在新技术方面主要开展水平井、分支 井、蒸汽∼轻烃混注、井下蒸汽发生器、油层电 加热等项研究。
稠油冷采技术在加拿大、委内瑞拉等国有 一定规模的应用。 我国稠油资源分布较广，大部分含油气盆 地稠油与常规油呈现共生和有规律过渡分布的 特征，稠油资源十分丰富，约占总石油资源的 25%30%以上。
19
多井整体吞吐筛选标准
序号 1 2 3 油藏地质参数 原油粘度，mPas 相对密度 油层深度，m 油层有效厚度，m 净/总厚度比
①
等级 1 50-10000 0.9200 150-1600 10 0.4 0.20 0.50 0.10 10 200 2 50000 0.9500 1000 10 0.4 0.20 0.50 0.10 10 200
5
辽河油田从1982年9月在高升油田开始进行蒸汽
吞吐试验，稠油储量和产量逐年增加，从1994年开 始辽河油田已成为我国最大的稠油生产基地。到 2000年稠油储量占探明储量的46%，原油产量 1401.1×104t，其中稠油产量851.1×104t，占60.7%。
稠油产量中热采产量为720.21×104t，占84.6%。稠
14
（4）绝大多数油藏已经过2-3次加密，井距已接 近70-100米，从吞吐的角度来讲，已没有加密的 余地 （5）汽窜严重，蒸汽的有效利用率低
（6）尽管吞吐轮次较高，但加热半径有限，仅在 井筒附近区域温度有所升高 （7）吞吐动用半径较小，在井筒附近50米以内
在这种情况下需要寻找经济有效改善吞吐开
发效果的接替技术。多井整体蒸汽吞吐技术在这
9
此外，新疆、华北、辽河、吉林等油田也先
新疆油田采油工艺主体技术介绍
注水工艺
一 新疆油田注水技术现状
汇 报 内 容
1.注水分注工艺现状 2.注水井带压作业 3.防腐工艺
二 存在问题分析
23
一、新疆油田注水技术现状
1、新疆油田注水分注工艺现状
2003年-2012年分注井数
注水井 总数 （口） 1929 2110 2285 2448 2554 2914 3127 3289 分注井数（口） 二层 552 549 553 602 649 826 943 975 三层 218 230 236 255 293 360 408 510 2 2 8 19 25 30 四层 小计 770 779 791 859 950 1205 1376 1515 分注 层数 （层） 1758 1788 1822 1977 2209 2808 3210 分注率（%） 39.9 36.9 34.6 35.1 37.2 41.4 44.0 46.1
完善和开发出适用于不同地层的 地锚系列和套管头结构，完全满足 了热采开发的安全生产需要。 推广应用节能抽油机调速电机、 变频调速器、液力耦合器以及抽油 机变冲次技术等，提高了稠油井举 升效率。
抽油杆 油管 抽油杆 注汽孔 油管
导汽罩
注汽孔
导汽罩
柱塞
柱塞
泵筒
泵筒
发展了多种类型的注、采两用泵， 完全满足了各类稠油油藏的生产需 注抽两用长柱塞泵示意图 要。
盲管
管内扶正器
盲 管 段
管内封隔器
1
1
深度
分注分采/分注合采管柱（带泵+封隔器）
FHW13172双管注汽水平段温度剖面
15
3 地面工艺技术
3.1 多通阀自动选井集油技术
采用12、14井式多通阀自动选井设施。 适用于各种模式下常规稠油、特稠油、超稠油油田的地面井口的集油工艺。 具有附属设施少，占用空间小，安装方便，可操控性强等优越性；与传统管汇工 艺比较，多通阀组可任意组合，实现了撬装化自动选井集油生产，综合投资可降低 30％。 目前在风城、红浅、九7+8等井区大规模使用。
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，
塔河油田碳酸盐岩油藏稠油采油工艺技术
塔河油田碳酸盐岩油藏稠油采油工艺技术塔河油田位于中国黑龙江省塔河县境内，是中国最大的碳酸盐岩油田之一。
由于该油田的油藏主要是稠油，使其的可采储量非常有限，且开采难度大。
因此，研究塔河油田稠油采油工艺技术显得十分重要。
稠油是指粘度大于100mPa·s、密度在0.85-1.0 g/cm³之间的油品，具有低流动性、高粘度等特点，因此采油难度较大。
稠油采油工艺可以分为表层采油、水平井采油和增油技术三种。
表层采油：表层采油是利用自然产出方式，沿着稠油层地表相近沿线进行开采。
这种方式具有工艺简单、投资小、生产快、勘探难度不大等优点。
但由于生产能力有限，仅适用于小规模的开采。
这种采油方式还利用了低温压降机制，将地表自然气的热能输送到油藏降低油的粘度，提高采收率。
水平井采油：水平井采油是将钻探的井眼水平延伸到油层中进行开采的一种技术。
这种方法是面向深层热稠油储层的，基本上所有的热稠油藏开发都使用水平井。
该技术可提高单口井的采油率，而且还可以增加开采量，延长油田寿命。
当前，水平井采油技术在塔河油田的开发中得到了广泛应用。
增油技术：增油技术是利用一些特殊的油藏工程技术来提高稠油油藏采收率的方法。
该技术适用于复杂油藏的开采，它的基本原理是通过一些油藏工程技术使原本无法被开采的油层产油，从而提高整个油田的采收率。
目前已经出现了多种增油技术，如水驱、气驱、聚合物驱等。
综上所述，塔河油田的稠油采油工艺技术需要综合运用多种技术手段，以克服稠油采油的难度，提高采油效益。
在未来，应该继续进行相关技术的研究，发掘更多的增油技术，探索更高效的稠油采油方法。
稠油热采技术探析或者浅谈稠油热采技术
稠油热采技术探析或者浅谈稠油热采技术摘要：依据稠油油田的特点，采取加热的方式，降低稠油的粘度，提高油流的温度，满足稠油油藏开发的条件。
热力采油技术措施是针对稠油油藏的最佳开采技术措施，经过油田生产的实践研究，采取注蒸汽开采，蒸汽吞吐采油等方式，提高稠油油藏的采收率。
关键词：稠油热采；工艺技术；探讨前言稠油热采工艺技术的应用，解决稠油油藏开发的技术难题，达到稠油开采的技术要求。
稠油热采可以将热的流体注入到地层中，提高稠油的温度，降低了稠油的粘度，达到开采的条件。
也可以在油层内燃烧，形成一个燃烧带，而提高油层的温度，实现对稠油的开发。
为了满足油田生产节能降耗的技术要求，因此，稠油开采过程中，优先采取注入热流体的方式，达到预期的开采效率。
1稠油热采概述稠油具有高粘度和高凝固点，给油田开发带来一定的难度。
采取化学降粘开采技术措施，应用化学药剂的作用，降低了油流的粘度，同时也会导致油流的化学变化，影响到原油的品质，因此，在优选稠油开采技术措施时，选择最佳热采技术措施，进行蒸汽驱、蒸汽吞吐等采油方式，并不断研究热力采油配套技术措施，节约稠油开发的成本，才能达到预期的开采效率。
2稠油的基本特点2.1稠油中胶质与沥青含量比较高，轻质馏分含量少稠油含有比例极高的胶质组分及沥青，轻质馏分比较少，稠油的黏度和密度在其中胶质组分及沥青质的成分增长的同时也会随之增加。
由此可见，黏度高并且密度高是稠油比较突出的特征，稠油的密度越大，其黏度越高。
2.2稠油对温度非常敏感稠油的黏度随着温度的增长反而降低。
在ASTM黏度-温度坐标图上做出的黏度-温度曲线，大部分稠油油田的降黏曲线均显现出斜直线状，这也验证了稠油对温度敏感性的一致性。
2.3稠油中含蜡量低。
2.4同一油藏原油性质差异较大。
3稠油热采技术的现状针对稠油对温度极其敏感这一特征，热力采油成为当前稠油开采的主要开采体系。
热力采油能够提升油层的温度，稠油的黏度和流动阻力得到了降低，增加稠油的流动性，实现降黏效果，从而使稠油的采收率变高。
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。
稠油油藏水平井开采配套技术
ｉ
稠 油 油 藏 水 平 井 开 采 配套 技 术
◇ 文 ／ 周 杰
一
中国高 技术企 业 新
【 要】 摘
随 着油 藏地 质 研 究 、 井技 术 的发展 ， 利 油 田水 平 井 完 井采 油技 术 从无 到 有 ， 步发 展 提 高 ， 钻 胜 逐 形
３、 压 注 气 技 术 降
由 于 现 在 开 发 的 稠 油 水 平 井 埋 深 深 （ ２ ０ ４ ０１ ， 平 井 斜 深 １０ —１０ ａ ） 水 注 汽 压 力 ， 据 相 应 的 油 藏 条 件 ， 用 了 酸 化 技 术 ． 汽 前 挤 入 降 粘 根 采 注
为 此 胜 利 油 田 研 发 了 水 平 井 管 内 砾 石 充 填 防 砂 技 术 ， 并 应 用 成 功 。 长 （ ８０ ２ ０ ｍ ） 注 汽 压 力 高 ， 损 失 大 。 为 了 改 善 注 汽 效 果 ， 低 １０ — ０ ０ ， 热 降
随 着 油 藏 地 质 研 究 、 井 技 术 的 发 展 ． 利 油 田 水 平 井 采 油 技 钻 胜 不 同油 藏 和工 艺要 求 的 水平 井完 井 采 油技 术 。 个 方 面 的 转 变 ： 是 完 井 工 艺 技 术 上 的 转 变 ． 由 过 去 单 一 的 周 井 一 即
术 从 无 到 有 ， 步 发 展 提 高 ， 成 了 具 有 胜 利 特 色 、 内 领 先 、 合 了 水 平 井 自 补 偿 封 隔 器 和 配 汽 器 等 配 套 工 具 ， 配 汽 器 均 匀 布 置 在 逐 形 国 适 将 经 过 十 几 年 的 研 究 攻 关 和 试 验 ， 平 井 完 井 采 油 技 术 实 现 了 两 度 。 通 过 水 平 井 井 筒 热力 计 算 ， 合 油 藏 数 模 进 行 注 汽 工 艺 参数 优 化 。 水 结 采 用 大 排 量 注 采 一 体 化 泵 举 升 工 艺 ， 充 分 利 用 注 汽 后 地 层 处 于 射 孔 完井 方 式 发 展成 适 应不 同油 藏 类 型 和储 层 的 裸 限 防 砂 完 井 、 衬 高 温 状 态 的 有 利 条 件 ， 动 管 柱 直 接 转 抽 ， 可 实 现 多 轮 次 的 注 汽 不 并
稠油热采配套技术应用与改善开发效果的措施
稠油热采配套技术应用与改善开发效果的措施稠油热采是一种常见的油田开发技术，特别适用于黏稠原油的开采。
稠油热采过程中存在一些问题，例如热采效率低、能耗大等，为了提高开发效果，需要配套技术应用和改善措施。
本文将讨论稠油热采配套技术应用与改善开发效果的措施。
一、稠油热采配套技术应用1. 微生物采油技术微生物采油技术是一种利用微生物生长代谢产生的酶来改变油藏岩石孔隙结构和油的表面性质，从而使原油排水增多，采油效果提高的一种技术。
在稠油热采中，可以利用微生物采油技术来改善油藏孔隙结构，增加原油的渗透性，提高热采效率。
2. 热采水平井技术热采水平井技术是指在稠油开采过程中，通过水平钻井技术，在油藏中开采出一定的水平井段。
这种技术可以有效提高储量采收率，降低钻井成本，减少地面设备的数量，从而减少对环境的影响。
3. 聚合物驱油技术聚合物驱油技术是一种通过在水中加入适量的聚合物溶液，形成高粘度水，从而改变地层渗透性，提高油井采收率的技术。
在稠油热采中，可以利用聚合物驱油技术改善油藏渗透性，提高采油效果。
二、改善开发效果的措施1. 优化热采工艺流程在稠油热采过程中，可以通过优化热采工艺流程来改善开发效果。
可以在热采过程中适当增加注汽量，提高地层温度，从而提高热采效率；可以采用更先进的注水设备，提高注水效率；可以改善热采设备的维护保养，减少故障，提高生产效率。
2. 加强热采过程监测加强热采过程的监测可以及时发现问题并进行调整，从而提高开发效果。
可以通过定期对热采过程进行参数监测，分析生产数据，发现问题并及时解决，从而提高热采效率。
提高热采人员的技术水平可以提高开发效果。
可以通过加强培训，提高热采人员的技术水平，使其掌握更先进的热采技术和操作方法，从而提高开发效果。
4. 绿色环保开发在稠油热采过程中，需要注重环保，采取绿色开发措施。
可以通过加强环保设备的投入，减少对环境的影响；可以通过采用更环保的清洁能源，减少对大气的污染；可以加强对废水的处理，减少对水资源的消耗，从而实现绿色环保开发。
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
稠油热采水平井干度提升及均衡采油技术
针对稠油油藏具有原油粘度大、流动阻力大和开发难度大等特点，热采开发多采用水平井进行。
但由于稠油油藏储层的非均质性，高渗透区流体流动速度快，低渗透区流体流动速度慢；另外，水平段在储层中延伸距离较长，受稠油冷凝作用影响，流体流动阻力较大，使水平段流量分布不均匀，导致稠油油藏动用不均而影响其开发效果。
目前，我国注蒸汽开采所用的注汽锅炉，绝大多数是使用当地原油作为燃料。
燃料流向来看，从管网来的天然气经智能旋进流量计计量后被送人油气两用燃烧器，并在炉膛中燃烧，为辐射段蒸汽炉筒加热，燃烧所产生的烟气经对流段蒸汽炉筒吸热降温后排放到大气中，造成热量的浪费。
由于原油成分时有变化，现场缺乏全面的监控装置，使注汽锅炉的运行始终不能保持在一个较高的水平上，在注汽过程中，注气高干度值经常出现不稳定现象，导致原油产量和采收率降低，对油层造成破坏。
通过注汽锅炉干度调节控制装置保证蒸汽稳定的高干度值，可以提高原油产量和采收率，而且对油层具有很好的保护作用。
一、稠油水平井热采特点1.水平井油藏埋藏浅、粘度高、厚度薄超稠油油藏具有埋藏浅、粘度高、厚度薄的特点，常规直井注蒸汽开发效果差。
以某井区为例，它的顶面埋深为 -420到-615 m，内部砂体的有效厚度为 5到8 m，经探测显示，其内部的稠油储量为 466 万吨。
水平井与直井相比有着很大的不同，水平井的泄油面积很大，另外水平井体积大、蒸汽波也很大。
这些特点对于日后的开采工作来说有着正面的影响作用，会提高回采水率，会降低注气的压力，也会在一定程度上优化注气的质量。
2.水平井能够为氮气的注入提供稳定的气顶空间水平井能够为氮气的注入提供稳定的气顶空间，为氮气气顶隔热奠定良好的基础。
水平井的生产气压较小，对于油井出砂的问题有一定的缓解作用，在开采的过程中可能会出现底边水油藏入侵的问题，水平井的构造会降低入侵的速度，让单井生产的周期明显延长。
二、稠油油藏热采水平井均衡采油技术1.新型滤液控砂管技术在水平井裸眼完井技术中有一种技术被称为新型控液滤砂管技术，这种技术有着简单基础的特点，使用这一技术进行操作，能够保证资金成本低，而且在开采的过程中受到的油体阻力也会比较小，而且允许进行再一次的完井操作。
稠油热采技术简介
特色技术系列 5. 蒸汽驱配套工艺技术
真空隔热油管 隔热管接箍密封器 压力补偿式隔热型
汽驱伸缩管
泄压式高温长效汽驱 密封器
强制解封汽驱封隔器
高温长效隔热注汽技术
蒸汽驱开采阶段是稠油油藏 经过蒸汽吞吐开采以后，为进一 步 提 高 原 油 采 收 率 的 热 采 阶 段。 采用蒸汽驱开采技术时，由注入 井连续注入高干度蒸汽，注入油 层中的大量热能加热油层，从而 大大降低了原油黏度而且注入的 热流体将原油驱至周围的生产井 中采出，使原油采收率增加 20% ～ 30%。虽然蒸汽驱开采阶段的 耗汽量远远大于蒸汽吞吐，但它 是主要的热采阶段。经过多年的 研究与实践，突破了蒸汽驱开采 稠油的深度界限，实现了在中深 层稠油油藏蒸汽驱开发，形成了 包括高温长效隔热注汽、分层汽
先后编制和实施了 15 个储量大于 2500×104t 的区块开发方案， 实施结果与设计指标符合率达到了 95% 以上。所编制的方案具有较 高的科学性、前瞻性和较强的可操作性，较好地发挥了开发方案的 指导作用。
同时，中国石油的稠油热采技术刷新了国内外稠油开发方式筛 选标准。
稠油开发方式筛选标准（中国石油）
膨胀筛管防砂
TBS 筛管防砂技术
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稠油热采技术
机械压裂防砂
化学压裂防砂
复合射孔防砂
化学防砂技术系列
化学防砂技术中代表性技术为高温固砂技 术，高温固砂剂在高温条件下，将地层砂紧密 地连接在一起，形成滤砂层，阻止地层砂流入 井筒，从而达到防砂的目的。以高温固砂剂为 代表的化学防砂方式有 10 种以上，其中高温固 砂剂应用 316 井次，施工成功率 100%，防砂 有效率 93%。
● 分注分采工艺技术 ● 稠油调剖堵水、封窜工艺技术 ● 化学添加剂提高蒸汽吞吐效果技术 ● 提高热采系统热效率技术 ● 氮气综合利用技术 ● 二氧化碳吞吐采油技术 ● 热采套损井修复技术
浅层稠油水平井采油工艺研究
现状 ， 特别是 十一五” 以来， 油田动用储量２ １ ２ ０ ． ５ ｘ １ ０ ４ 吨， 其中稠油储量达
ｌ １ ６ ４ｘ １ ０ ４ 吨。 小于５ ０ ０ 米 的占８ ５ ％以上 ｌ 油层 单层厚 度小 于 ｌ 咪 的 占９ ６ ％， 油层
单层厚度小于５ 米的占７ ８ ％。 主力热采单元原油粘度１ ０ ０ ０ ０ －￣ 特点。
收率。 本文通过试验与研究， 综合评价了水平井配套使用定向变密度射孔技术和注采一体化技术的应用效果。
［ 关键词］ 变密度射孔 注采一体化 水平井 稠油 中图分 类号 ： Ｔ Ｅ ３ ４ 文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ９ ｌ ４ Ｘ（ ２ ０ ｌ ４ ） ｏ 卜０ ３ ０ ３ 一 Ｏ ｌ
径向流人量大幅度增加 ， 这对于高渗油藏来说 ， 很容易引起水平并跟端的水
气锥 进 。
对 于均 匀射 孔 而言 ， 沿轴 向的持 液率是逐 渐增大 的。 在 距水平井趾 端 １ ０ ０ ｍ 处， 持液率 急速上 升 ， 到￣ ｋ ２ Ｏ Ｏ ｍ以后 。 持液 率变化逐 渐趋 于平缓 。 这是 因为水平 井简趾 端压力 较大 ， 导 致汇流现象 明显 ， 持液率 陡然增大 。 而 随着沿水平井 筒轴 向距离 的增大 ， 对 水平段 采用变密 度射 孔， 使得水 平段径 向流均匀流 人 ， 所 以持 液率变 化 缓慢 。
升ｌ
（ １ ） 注气 工 艺 在稠 油井注 气开 采的过 程中 ， 随着油 井生产 时间的 延长 ， 受油层 非均质性 的影 响 ， 渗 透性 好的油 层在每 次注 气时多 次重复利 用 ， 而渗透 性差 的油层 吸气 量 较少 或几乎 不 吸气 ， 从 而导致 油井综 合含 水率上 升 以及油量 下 降。 超稠 油难采 储量开 发面临 的主要 问题是将 高质量 的蒸气 注入油层 和保 证 水 平段 均匀 吸气 。 注蒸 气开采 能否成 功的关 键在于 ， 如何 保证 注入油 井的 高压 湿饱 和蒸 气 ， 由井 口到达 井底时 有相 当高的 干度 ， 也 即将 井筒 热损失率 降低 到 应有 程度 ， 同 极 限以内 ， 以保护套管 不受热应力损 坏 。
稠油热采技术现状及发展趋势
稠油热采技术现状及发展趋势摘要：稠油资源储量非常丰富，稠油具有黏度高、流动性差、凝固点高的特性，所以通常将其叫做高黏度石油，在石油资源中也是很大的一部分，不过稠油资源的开发利用过程中也存在着一定问题。
随着科学技术的不断发展与提高，一些稠油油田也陆续被发掘，而现在遇到的重点问题就是怎样更有效地对稠油资源进行利用，而稠油热采技术的研发与成功很好地破解了上述难点，进一步发掘了石油资源的潜能，为石油资源的发展提供了更大的空间。
关键词：稠油；热采技术；现状；发展趋势稠油作为资源储备，其开采工作已成为石化公司所面对的首要任务。
稠油所含的沥青胶质成份少高，但蜡质成份低，且具有流动性低、黏度高等特点。
尽管在当前已经开发了许多的稠油采矿技术，但大部分效果都并不理想。
由于稠油对温度具有非常高的敏感性，而温度愈高，稠油的黏度便会愈低，热采技术则正好可以适应稠油的材料特性，所以利用稠油热采技术，不但可以提高稠油的利用效果，还可以有效减少了采矿困难，故广泛用于当前稠油采矿工程中。
一、稠油热采技术的发展现状在当今工业发展中对原油的需要量正逐渐增加，各大油田企业都要求增加原油的开采量[1]。
而由于原油品种中稠油的占有比例较高，所以增加稠油的利用也能够提高原油产量。
而按照稠油的物理学特性来看，其含蜡成份较少，含沥青胶质等成份比例较高，所以其黏度大，流动性相对较弱。
如果使用传统的采矿技术，往往无法使它顺利地采矿出来。
但是经过科学研究，表明稠油的黏性和温度有着很大的关联，在温度上升时黏性也将逐步减小。
所以，通过热采技术能够更有效地增加对稠油的利用效率。
在大部分油田开发过程中，热采技术使用比较普遍，因此可以更有效地增加产油量。
为更好推广稠油热采技术的发展，本研究还对其关键技术现状进行了解析，如下：（一）稠油热蒸汽吞吐采油系统关键技术当前，在国内外的稠油热采工程技术中，蒸汽吞吐热采工艺技术已经十分普遍，通过这种工艺技术可以对各个矿井都完成了独立的注汽和开发稠油。