热力采油-(提高采收率)
稠油油藏热力采油提高采收率技术现状
和 数据 检测 以 及驱油 效 果 ， 得 出锦４ ５块 可 以采 用蒸 汽 驱采 油
为主， 热／化 学 、 泡沫 开采 和水 平井 热 力采油 技术 为辅 的热 力
开 采方式 。
吐增产 的重 要机 理 。 （ ２ ） 蒸汽 驱是接 替蒸 汽吞 吐的 一种 重要的 稠 油开 采方 法。 它的机 理主 要是 降低稠 油粘 度 ， 大 大地 改善 了
油， 使其温 度升高 ， 从而 改善流度 比 ， 降低 稠油的粘 度 ， 除 此之 外， 对于 地层压 力 的恢 复起 到 了一定作 用 ， 将原 油不 断地驱 替
热采技术 必须要 重视与 井的提 高采 收率 的热采 方法 。 在 高温下 地层 束缚水 、 注 入水蒸 加 高效的开 发世界 范围内的稠 油资源 ， 其他技 术 的有效结 合 ， 发挥 协 同效应从 而显 著提 高采收 率 。 蒸 发， 裂解生成 的氧气与 注入的氧气 合成水蒸汽 ， 携 带大量 的热 蒸汽 驱、 火 烧油层 、 热水驱 等热采方 法同水平井 和复合 量传递 给前 方的油 层 ， 把 原油 驱向生产 井… 。 （ ４ ） 热水 驱的作 用 汽吞 吐、 井等技术相结 合 ， 是今后稠 油热采技术发 展的趋势 。 机理主 要是将热水 注入地下 ， 热水将 自身携带 的热能传给地 层
常规 轻 质油藏 的开发 已经经 历 了数十 年 的历 史 ， 世界 上 量 由于传 导 、 对流 和辐 射作 用损 失大 ， 故 气源 必须 充足 。 （ ３ ） 火
稠油储 量非常丰 富 ， 其潜 在储量可能 是 已探 明的普通原 油储量
的６倍 ， 在各 个主要 产油 国均 有分 布 ， 开 采潜 力 巨大 。 与常规 原
油气田开发概论第6章、提高采收率技术
4、化学复合驱
化学复合驱是由聚合物、活性剂、碱以各种形式组合驱动。 包括：二元驱和三元驱。
驱 油 机 理 聚合物的流度控制作用：聚合物可以使水相粘度增加，渗透率降低， 以提高波及系数为主；
降低界面张力：表面活性剂或碱与原油中的酸性成份反应就地生成的 表面活性剂，可降低相间界面张力和残余油饱；
另外：复合驱还有碱驱所具有的乳化携带、捕集、聚并、润湿反转等 机理。
2、提高原油采收率 ——在我国各油田的潜力非常大。 原油可采储量的补充，越来越多地依赖于已探明地质储量中采收率的提
高。
注水开采只是整个油田开发全过程度一个阶段，而提高采收率则是油田 开发永恒的主题。
四、提高采收率的途径
第一，通过降低流度比以提高波及系数，同时尽可能适应油层的非均质
性，以减少非均质性对驱油过程的不利影响；
Recovery”,即EOR或Improvement Oil Recovery，即IOR)。
概 述
一次采油
依靠
天然能量
人工注水 注气
化学驱 混相驱 热力采油 微生物采油
二次采油
立足
物理、机械和力学等宏观 作用
三次采油 (强化采油)
应用
化学、物理、热力、生物 或联合微观驱油作用
第一节 基本概念
一、提高石油采收率（EOR） ——向地层中注入驱油剂，改善油藏及其流体的物理化学性质，提高 宏观与微观驱油效率的采油方法统称为提高石油采收率方法。
二、气驱
凡是以气体作为主要驱油介质的采油方法统称为气驱（Gas Flooding）。
按照相态特性分类：混相驱和非混相驱 按照驱替介质分类：二氧化碳驱 氮气驱 轻烃驱 烟道气驱
1、混相驱油法
混相驱：指向油藏中注入一种能与原油在地层条件下完全或部分混相的流体
提高采收率方法概述
提高采收率方法概述提高采收率方法概述提高采收率的定义为除了一次采油和保持地层能量开采石油方法之外的其他任何能增加油井产量，提高油藏最终采收率的采油方法。
EOR 方法的一个显著特点是注入的流体改变了油藏岩石和（或）流体性质，提高了油藏的最终采收率。
EOR 方法可分为四大类，即化学驱、气体混相驱、热力采油和微生物采油。
其中化学驱进一步分为聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱和复合驱（聚合物一表面活性剂驱，聚合物一表面活性剂一碱三元复合驱，表面活性剂一气体泡沫驱，聚合物一泡沫驱等）。
气体混相驱可分为二氧化碳驱、氮气驱、烃类气体驱（干气驱和富气驱）以及烟道气驱；热力采油方法可分为蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层等；微生物采油方法可分为微生物驱、微生物调堵及微生物降解原油等方法。
一、气体混相驱气体混相驱的目的是利用注入气怵能与原油达到混相的特性，使注入流体与原油之间的界面消失，即界面张力降低至零，从而驱替出油藏的残余油。
气体混相驱按混相机理可分为一次接触混相驱和多次接触混相驱。
按注入气体类型可分为烃类气体混相驱（如LPG 段塞驱、富气驱、贫气驱）和非烃类气体混相驱（如CO2驱和N2驱）。
（一）LPG 段塞混相驱液化石油气（简称LPG）段塞混相驱是指首先注入与地下原油能一次接触达到混相的溶剂段塞，如LPG、丙烷等，然后注入天然气、惰性气体或水。
LPG 段塞混相驱工艺中水段塞是用来控制流度、提高波及效率的）。
一般来说，LPG 段塞尺寸约为10%~15%孔隙体积，而后续的天然气或水的段塞尺寸就非常大。
LPG 段塞混相驱非常有效。
注入的LPG 段塞与原油达到混相后，残余的油滴及可动油都可能被采出，因此这种方法的采收率较高。
此外，混相压力低、适应性强等都是LPG 段塞混相驱的优点。
但是，LPG 段塞混相驱的成本高以及波及效率低等因素限制了该方法的应用。
（二）富气混相驱富气是富含丙烷、丁烷和戊烷的烃类气体。
富气混相驱是指往油层中注入富含C2—C6中间组分的烃类气体段塞，然后再注入干气段塞，通过富气与原油多次接触达到混相来提高采收率的方法。
第五章提高采收率基础知识
第五章提高采收率（EOR）基础知识原油采收率是指采出地下原油原始储量的百分数，即采出原油量与地下原油原始储量之比。
在经济条件允许的前提下追求更高的原油采收率，既是油田开发工作的核心，又是对不可再生资源的保护、合理利用、实现社会可持续发展的需要。
一、采油方法回顾大多数油藏在发现以后，一般都经历了所谓的“一次采油”阶段。
在这个期间，主要是利用油藏本身的天然能量来采出一部分原油。
其采油机理是：随着油藏压力的下降，流体的体积膨胀和岩石压缩作用把油藏流体驱入井筒。
当油藏的压力降低到原油的饱和压力以下时，气体释放和膨胀又能采出一部分原油。
有些油藏带有气顶，气顶膨胀和重力排驱也能促使原油注入生产井。
一些油藏与含水层相连，它能提供活跃或部分活跃的水驱。
含水层的水侵既能驱替油藏孔隙中的原油，又能弥补由于原油开采造成的压力下降。
从石油开采的早期到20世纪30年代初期，大多数油藏都是利用一次采油机理进行开采的，直到经济极限产量为止，然后废弃这些油藏。
此时，油藏的压力一般衰竭到很低，或者具有活跃天然水驱油藏的产水率变得特别高。
对于不同的油藏，一次采油的采收率相差极大，这取决于开采机理和机理的组合、油藏类型、岩石性质、原油性质。
一次采油的采收率一般为5%～20%。
作为一种提高一次采油采收率和产能的方法，在一口或多口井中注入流体。
为此，曾将水和/或天然气作为注入流体，在低于天然气和原油的混相压力条件下注入地层，气体注入气顶，水注入靠近油水界面的含水层，或者注入油层。
开始，提高采收率只是为了延缓或防止油藏压力下降，这样可以维持较高的产量和较长的生产时间。
我们称这种技术为“保压”开采。
目前，在一次采油后一定时间内注入流体的采油方法通常被称为“二次采油”。
一次采油和注水或非混相注气的二次采油的最终采收率通常为原始地质储量的20%～40%。
在二次采油达经济极限时，向地层中注入流体、能量，将引起物理化学变化的方法通常被称为“三次采油(Tertiary Recovery)”。
石油行业提高采收率方案
石油行业提高采收率方案第一章提高采收率概述 (3)1.1 提高采收率的意义 (3)1.2 提高采收率的方法分类 (3)2.1 物理方法 (3)2.2 化学方法 (3)2.3 微生物方法 (3)2.4 混合方法 (4)2.5 智能化方法 (4)第二章储层精细描述 (4)2.1 储层地质特征研究 (4)2.1.1 储层岩性特征 (4)2.1.2 储层物性特征 (4)2.1.3 储层非均质性特征 (4)2.2 储层流体特性分析 (4)2.2.1 储层流体性质 (4)2.2.2 储层流体分布特征 (5)2.2.3 储层流体运动规律 (5)2.3 储层敏感性评价 (5)2.3.1 储层敏感性类型及影响因素 (5)2.3.2 储层敏感性评价方法 (5)2.3.3 储层敏感性评价结果及应用 (5)第三章油藏工程方案设计 (5)3.1 油藏开发模式选择 (5)3.1.1 油藏类型分析 (5)3.1.2 开发模式选择原则 (6)3.1.3 开发模式选择 (6)3.2 开发井网布局优化 (6)3.2.1 井网类型选择 (6)3.2.2 井网布局优化方法 (6)3.3 生产参数优化 (6)3.3.1 生产参数优化内容 (7)3.3.2 生产参数优化方法 (7)第四章水驱提高采收率技术 (7)4.1 水驱机理研究 (7)4.2 水驱方案设计 (7)4.3 水驱效果评价 (8)第五章气驱提高采收率技术 (8)5.1 气驱机理研究 (8)5.1.1 气驱基本原理 (8)5.1.2 气驱过程中的流体流动特性 (8)5.1.3 气驱过程中的压力和饱和度分布变化 (8)5.2 气驱方案设计 (9)5.2.1 气源选择及注入参数优化 (9)5.2.2 注气井布局及开发策略 (9)5.2.3 气驱配套工艺技术 (9)5.3 气驱效果评价 (9)5.3.1 气驱效果评价指标 (9)5.3.2 气驱效果评价方法 (9)5.3.3 气驱效果影响因素分析 (9)第六章化学驱提高采收率技术 (10)6.1 化学驱机理研究 (10)6.1.1 概述 (10)6.1.2 化学驱机理分类 (10)6.1.3 化学驱机理研究方法 (10)6.2 化学驱剂选择与评价 (10)6.2.1 化学驱剂分类 (10)6.2.2 化学驱剂选择原则 (11)6.2.3 化学驱剂评价方法 (11)6.3 化学驱方案设计 (11)6.3.1 概述 (11)6.3.2 设计内容 (11)6.3.3 设计方法 (11)第七章微生物驱提高采收率技术 (11)7.1 微生物驱机理研究 (11)7.1.1 微生物生长代谢对油藏的影响 (12)7.1.2 生物表面活性剂的作用 (12)7.1.3 生物气体的 (12)7.1.4 生物聚合物的作用 (12)7.2 微生物筛选与培养 (12)7.2.1 微生物筛选 (12)7.2.2 微生物培养 (12)7.3 微生物驱方案设计 (12)7.3.1 微生物注入方式 (12)7.3.2 微生物注入量 (13)7.3.3 微生物注入时机 (13)7.3.4 微生物驱油效果评价 (13)7.3.5 微生物驱后续调整 (13)第八章非常规提高采收率技术 (13)8.1 热力驱提高采收率技术 (13)8.2 破乳驱提高采收率技术 (13)8.3 混相驱提高采收率技术 (14)第九章提高采收率技术集成与应用 (14)9.1 技术集成原则 (14)9.2 技术集成应用案例 (14)9.3 技术应用效果评价 (15)第十章提高采收率项目管理与评价 (15)10.1 项目管理流程 (15)10.1.1 项目立项 (15)10.1.2 项目设计 (15)10.1.3 项目实施 (16)10.1.4 项目验收 (16)10.1.5 项目运行与维护 (16)10.2 项目风险评估与控制 (16)10.2.1 风险识别 (16)10.2.2 风险评估 (16)10.2.3 风险控制 (16)10.3 项目经济效益评价 (16)10.3.1 投资回收期 (16)10.3.2 投资收益率 (17)10.3.3 财务净现值 (17)10.3.4 内部收益率 (17)第一章提高采收率概述1.1 提高采收率的意义提高采收率是石油行业中的重要研究方向，对于保障国家能源安全、促进石油资源的合理开发与利用具有重大意义。
提高采收率
本科生毕业设计（论文）提高采收率概述2010年06月06日摘要油气田开发的任务就是尽可能经挤、合理地提高地下油气的采出程度，即提高石油采收率．纵观原油生产的垒过程，其实就是一个不断提高采收率的过程。
在原油生产的第一阶段(一次采油)，原油是利用天然能量来开采的，其最终采收率一般只能达到15%左右。
当天然能量衰竭时，通过注水向油层提供补充能量，即开始了开采的第二阶段(-次采油)。
它的采收率远比能量衰竭法高，最终采收率通常为30%～40%。
当该油田的水油比接近作业的经济极限时，即产出油的价值与水处理及其注入费用相差太小，而使纯收益减少时，则进入了三次采油的阶段，这个阶段被称为提高原油采收率 (或“强化开采 Emhanced OilRecovery”，即EOR)。
由于一次采油和二次采油方法采出的原油总量一般小于原始地质储量的40%，地下还有至少60%的储量等待开采，因而提高采收率方法的研制，目前备受国内外重视。
关键词：提高原油采收率；三次采油；EORABSTRACT目录绪论 1第一章气体混相驱 71. 液化石油气驱（LPG驱） 72. 二氧化碳驱 93. 富气驱 134. 高压干气驱 145. 高压氮气驱 15第二章化学驱 171. 聚合物驱 172. 表面活性剂驱 223. 碱水驱 244. 三元复合驱（ASP驱） 265. 泡沫驱 27第三章热力采油法 281. 蒸汽吞吐 282. 蒸汽驱 303. 火烧油层 33第四章微生物采油 36第五章物理采油法 41第六章结论 43绪论根据石油开采及油田开发的投资过程，可分为三个阶段：一次采油、二次采油和三次采油。
一次采油是指利用油藏天然能量开采的过程，如利用溶解气驱、气顶驱、天然水驱、岩石和流体弹性能驱及重力排驱等能量，它是油藏开发的第一个阶段。
油田投资主要在钻井及油气集输两方面，它是油田开发的第一次投资过程，因此称为第一次采油。
一般来说，一次采油采油率低于15%.二次采油是指采用外部补充地层能量（如注水、注气），以保持地层能量为目的的提高采收率的采油方法。
热采是目前稠油油藏提高采收率最有效的方法
用数 值 模 拟技 术 ， 改善 稠 油 开发 效 果 ， 为 同类 稠 油油 藏 热 采 技 术 提 高采 收 率 提 供 了借 鉴 。
【 关键词 】 稠 油热采； 蒸汽驱 ； 采 收率
稠油 ．一般 是指 油层条 件下 粘度 大于 ５ ０ ｍ Ｐ ａ ＇ ｓ 。相 对 密度 大于 油工程 的技术措施 目前有两种 ： 能耗 自平衡 稠油采 油技术 和超 导加热
０ ． ９ ２ ０的原油 ． 国外也称重油 ． 在稠油热采过程 中 ． 蒸 汽驱是 稠油提高采 热洗技术 。能耗 自平衡稠油采油技术的原理 ， 是将 超临界导热液体通 收率的重要接替技 术 能够将井 间蒸 汽吞吐未波及到的原油驱动至周 过 中空 的抽油管线注入到井底 ． 然后借助超 ｌ ｝ 缶 界 导热液体 对热量优异 围 的生产 井采 出． 扩大 了蒸汽波及 体积， 可 以提高 原油采 收率 ２ ０ ％ 的传导性能 ． 将井底 自 身的热量传递到地面。此技 术不用 配备电力加 即可提升地面井 口生产 出的流体 的温度 ． 从而清楚井 筒的 ３ ０ ％ 威 功蒸汽驱 的采 收率平均达到 ６ ０ ％ 左 右。下 面详细介绍几种热 热 的设备 ． 采技术以及相关技术的研 究与应用 结婚、 降低 了流体粘 度 、 增加 了采收率 ， 为油井 的稳产高 产提供 了保 障 超导加热热洗技术是在能耗 自平衡稠油采油技 术的基础上 ． 将套
油的开采。
程， 其机制和过程均相 当复杂 。为此 ， 笔者应用连续 介质力学理论 ， 建
另外有研究表 明． 蒸 汽增 效剂在热处理采油技术 中也起 到事半功 立 了热采井应力定量评 价的数学模 型 ． 并 得出 了蒸汽过程 中地层温 倍的作用 蒸汽增效剂的增油机理为 ． 泡沫封堵 调剖和表面活性剂的 度 、 超孔 隙压力 和井 眼热应力等参数的分布规律 通过数值模拟算例 复配协同的多复合驱油机理 室 内研究与现场试 验都表 明． 泡 沫调剖 研究不 同蒸汽注入速度下井眼附近地层的温度 、 超孔隙压力和井眼热 是蒸 汽多轮次吞 吐后期 提高采收 率的有效 手段之一 另外 ． 泡 沫也 应力分布规律 ， 模拟结果如下 ： 可用 于蒸汽驱 开采稠油 ， 通过控 制蒸汽 流度 、 封堵 汽窜通 道 、 调 整油 第一 ．地层 中的温度 传导和扩散是诱 发孔隙 流体压力 的主要原 层吸气 剖面 ， 增大波及 系数 ． 提 高采收率 。表面 活性 剂 的广泛使 用 ． 因。在蒸 汽注入速度 不同时 ． 地层温 度和孑 Ｌ 隙流 体压力 沿地层 径向 极大 的改善 了油 田的开 采状 况 ． 通过 降低界 面 张力 、 改变 原油 的流 的传输 和变化 规律表 明 ． 随着 高温蒸 汽 的持续 注入 ． 在地 层 内建立 变性 、 降低粘度和极 限剪切应力等 手段 提高采收率 。试验表 明 ． 将一 了相互对应 、 变化 趋势一致 的温度与 孔隙流体压 力剖 面 由于 热对 定浓 度的增 效剂 放在反 应釜 中 ． 在 高 温高压 下放 置一 段时 间 ． 然后 流的作用 ． 孔隙流 体压力 的波及范 围要 大于温度 场 的变 化范 围 第 检 测 老化前后 的表 面张力 和粘 度 ． 从实 验结果 可 知 ： 增 效 剂热稳 定 二 、岩层骨架 有效应力 由孔 隙流体 压力 和地层温度 的变化 所决定 。 性 试验 后其 粘度 和表 面张 力变化 很小 ．说 明增效 剂耐 高 温性 能较 根据 有效 应力理 论 ． 孔 隙 流体压 力能 够增 大岩层 骨架拉 应力 ． 促使
提高石油采收率技术分类及其适用条件
用蒸汽吞吐法提高石油采收率的幅度不是太大，通常是10%～15%。但是用蒸汽吞吐法可以使本来很难开采的稠油油藏能进入开发，从而增加了经济效益。
由于蒸汽在地面和井中输送时有热损失，蒸汽采油法的深度目前还很难超过1600m。目前矿场所用的蒸汽发生器在用油作为燃料时每吨原油可产生13～14t蒸汽。生产每吨原油的耗油量（油气比）就成为一个非常重要的经济指标。由于蒸汽比水轻因而蒸汽驱时往往会出现上部超覆现象而形成舌进。此外还由于储层的非均质性使蒸汽前缘的移动在平面上和剖面上出现不均的推进并造成在一些井中出现气窜（与水窜在机理上相似）现象，从而降低了波及效率，影响了石油的采收率。为此，在蒸汽驱油时，常常在注入的蒸汽中加入转向剂，对蒸汽前缘作某些调整，以改善其波及效率。
国内微生物技术主要在大庆、吉林、胜利等油田展开。目前还处于室内研究和现场先导性实验和井组实验阶段，提高采收率的程度还比较低（一般在5%以下），但有望成为其他化学驱方法之后的接替方法。
五、其他三次采油方法
如超声法，利用电位差通电提高采收率，磁化水驱油，在井中注入浓硫酸等等。
目前热力采油法主要用于开采稠油，常规石油的开采则主要用注水法。虽然注蒸汽能得到比注水更高的采收率，但是成本高得多，因此尽管有些常规石油的油田最近已经进行过一些实验，但热力法开采常规石油还没得到普遍的应用。 二Fra bibliotek注气提高采收率
提高采收率5热力采油
§2 热载体的选择
选择原则： 载热能力强，
价格便宜且来源广，
流动性能好。
选择依据：
从物质的热力学性质分析。
一.比热
使单位质量的物质升高1℃所需吸收的热量， 单位：KJ/Kg.℃。
升高一定温度吸收热量越多
C大
地面吸热
地层放热
降低一定温度放出热量越多 水的比热大，参见P135图5-3。
1kg的水由常温升高到100℃吸热335kJ。
地面管线热损失计算方法
开始为不稳定传热（一般不到1天，热损 失很大），不久变成稳定传热。 地面管线稳定传热时的热损失Q与温差△T
成正比，与系统的总热阻成反比：
Tb TA Q Rh
Q—单位长度管线的热损失速率， Tb —管线流体平均温度， TA —大气环境平均温度， Rh —放热系统的总热阻。
Vo,Vw—分别为油相和水相的渗流速度， T—温度，
K—导热系数，
利用热传导方程可求出蒸气驱前缘在任一 时刻距注入井的径向距离。
§5 蒸汽驱(Steam drive)
一.主要机理
•增温降粘，改善流动性， •原油热膨胀，
•蒸汽蒸馏作用：轻烃蒸气+水蒸汽→轻质油+
水
•气驱作用
•溶剂的萃取效应（轻质油起作用）
对于包有绝热层的管线，Rh为：
1 Rh 2
1 r0 rins 1 1 1 1 1 ln ln r0 h fc rins h f ri h pi ri p ri h po ro ins
hf：管内流体与管壁之间的放热系数，
hpi：管线内壁尘垢层的传热系数， λp：管线的导热系数，
注蒸汽井，意外井喷，带出大量的油)
热力采油的概念
热力采油的概念热力采油是一种利用高温或高压的热力能量进行石油开采的技术。
它的原理是通过注入热水、热蒸汽或其他热介质到井内，使原油黏性降低，从而增加原油流动性，提高采收率。
热力采油的发展历史可以追溯到19世纪末，在当时主要是使用蒸汽压力驱动原油流动，对深层或高黏度油藏的改善效果非常显著。
随着石油工业的高速发展，热力采油技术也得到了进一步的发展，并广泛应用于各种复杂油藏的开发中。
热力采油的原理主要通过以下几个方面实现：1. 降低原油粘度：在热力采油过程中，通过注入高温介质，使原油的温度升高，从而使原油的粘度降低。
原油粘度的降低可以大大增加原油的流动性，提高采收率。
2. 扩大原油渗透率：通过注入高温介质，可以使原油中的水分子产生热胀冷缩的效应，从而扩大了岩心孔隙的通道，提高了原油的渗透率。
3. 改变岩石物性：高温介质的注入可以改变岩石内部的物性，如热胀冷缩性等。
通过改变岩石的物性，可以减小油层渗透阻力，提高原油的渗透性。
4. 增加溶解效应：高温介质的注入可以增加原油中的溶解物质的溶解度，从而加快原油中的溶解反应。
这将有助于溶解原油中的沉积物、杂质和油层中的碎屑颗粒，提高原油的流动性。
5. 增加地层压力：高温介质的注入会使地层内的温度和压力升高，从而增加地层对原油的压力驱动力。
这将有助于提高原油在地层内的流动性，增加采油产量。
热力采油的应用范围非常广泛，特别是在复杂油藏的开发过程中，有着重要的作用。
热力采油可以适用于各种类型的油藏，包括油砂、稠油、重油、高温高压油藏等。
此外，热力采油还可以与其他采油方法相结合，如水驱、气驱、聚合物驱等，以达到更好的采收效果。
热力采油技术的发展还面临一些挑战和问题。
首先，高温介质的注入需要大量的能源消耗，而且会产生大量的二氧化碳排放，对环境造成一定的影响。
其次，对于一些较深层次或较高黏度的油藏，热力采油的应用技术还需要进一步研究和开发，以提高采收率和经济效益。
总之，热力采油作为一种利用高温或高压的热力能量进行石油开采的技术，已经广泛应用于各种复杂油藏的开发中。
采用热力采油提高原油采收率
４ 热 载 体 和 碱 溶 液 注入 相 配 、
油 效 率。此时 增加 １ ２ ×１ 合。 ． ８ ０～ ５注蒸 汽和地 下燃烧相 配合 。 、 ０ｍ。 经 目前 ， 汽驱 已用 在第 １ 块 的 １。 的 可 采 储 量 的 原 油 ， 计 算 蒸 ０ ６周期 性注空气 。 、 第 四个生产层 。这块 的原始储 量为 可 以达到 ２ 的 ０ｉ 最终 原 油 ７ ０ ｐ的
乌萨油 田的地质 特征和原 油性 验 ， 在油 田试 验规 模 应用 的非 常 并 质列 于表 ２ 。
乌 萨油 田一 、 二阶 段 原油 采 出 （ ０ ） ７ ～１ 。 ０ｉ 的 ｐ Ｏ 如此 低的采 收
因。
规 热力采油工 艺 ：
这两种 技术采 出油 的数 量相差 的 主要优点 是使 Ｓ Ｒ 降低 ３ 。 Ｏ Ｏ 同样， Ｈ ＴＳ Ｓ技 术 采 出 油 的 含 水 量 比常规 蒸汽驱小 ５ ～６ 。
５ ～８ Ｏ ７ ５ ２０ ０ ～ ｏ ｏ
１ ～如 ３
１ ０ ３ｏ ｏ～ ００
ｌ ７
、
常规采 油方 法 的应用
温度（ ） Ｔ
从 １５ 年开 始 ， 水 已成为 前 ９０ 注 国 外 油 田 Ｉ 程 １ ９ ． ９３ ２ １ １
注入 的 效 果 。此 时累 积 蒸 汽／ 比 ５０７ 油 ６ ＂的过 热水 ， 显示出很高 的采 １ 并
经达到 峰值 ４０ ， ， ４ｍ。ｄ 比注 蒸 汽 前 的采 油速度提高 ４倍 （ ２ 。 图 ）
ＴＳ 在 １ ５ 年 末 已开始 了地下 燃 （ ＨＳ） ９０
燃 采油技术 。这种技术 已经成为工
由计 算 看 出 ， 油 采 收率 和 开 原 业 规 模 ， 在 １９ 并 ９ ０年 采 出 了 １１ｍ ｄ的原油 。 ３２ ／ 在西 哈萨克斯坦 始形成 的热段塞 的大 小以及 蒸汽 的 井 注入 热载体 的速度和 注 的卡拉赞 巴斯稠油 田湿法 地下燃烧 质量 、 网、 换 是 成功的 。表 ２列 出了这 个油 田的 入冷水 之间有重 要关 系 句话说 每个油 田的最高 原油采 收率 取决于 地质特征和 原油的性质 。 卡拉赞 巴斯油 田是由两个主要 这些控制 因素 的相 互配合 。 部 分组成 。其 中西部是用 地下燃烧 按 一定顺序 注入蒸 汽和 水在 地 ９６年起 ， 在 开发， 而东部用 蒸汽驱 开发 。 部开 层 中能形 成段塞 。从 １８ 西 ２口井 的试验 发 区有 ３ ４口生 产 井和 ７ ６ ８口注入 卡 拉赞 巴斯油 田的 １
提高原油采收率原理 第九章 热力采油-处理
油层破裂压力内，注气速度高
焖井时间：一般为3-6d
第二节 注热法
蒸汽驱是通过适当的注采井网，从注入井连续 注人蒸汽，加热并驱替原油的采油法。
蒸汽驱油法类似于水驱，需要一定数量的注 入井和生产井，注入地层中的蒸汽不仅可以 改变原油的流动性，而且可以增加地层的能 量。
第二节 注热法
第三节 地下燃烧法
地下燃烧（火烧油层）法是一种热力采油法。 该法是通过适当井网，从注人井将空气（或氧 气）注人油层，用点火器在注入井或油井点燃 油层，继续向油层注入空气（或氧气），形成 移动的燃烧带，利用燃烧带的产物和所产生高 温的综合作用，将原油从油层驱出。
第二节 注热法
1、油藏参数的影响 （1）油层厚度： ➢随着净总厚度比的增加，蒸汽驱采收率越来越大。 ➢净总厚度比大于0.6以后，改善幅度变小。 ➢净总厚度比小于0.6后，随着净总厚度比的减小， 蒸汽驱效果急剧下降。当净总厚度比小于0.4时蒸汽 驱效果较差。 （2) 原油粘度：从开采效果和操作因素考虑，常规 蒸汽驱的地层油粘度最好小于5000mPa.s
把高温高压饱和蒸汽注入油层。注入蒸汽优先进入高渗透带， 而且由于蒸汽与油藏流体密度差，蒸汽占据油层的上部。油层 内的温度分布并不均匀，靠近井眼处的地层及油层的上部温度 相对较高，随着注气过程的进行，被蒸汽加热的区域原来越大。
关井阶段：目的在于使注入近井地带的蒸汽尽可能地扩散到油
层深部，加热那里的原油；腾出时间准备回采条件。在关井阶段， 蒸汽的热损失导致蒸汽扩散区域的蒸汽冷凝，变成热水带，该热 水带温度较高，仍然可以加热地层和原油。
热力采油发展历史
国内：
1965年在胜利油田、新疆、吉林等油田开辟了 注蒸汽小型试验区，但由于注汽设备、井筒隔热 设备等工艺不完善而宣告失败。
提高原油采收率原理(第八章)
一、干式正向燃烧法
不 加 水 ， 在 注 水 井 点 火
干式正向燃烧法有下列特点：
（1）不加水；ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（2）在注入井点火；
（3）燃烧前沿从注入井移向生产井； （4）不烧原油，只烧去原油裂解后留下的焦炭。
干式正向燃烧法有下列缺点：
（1）只适用于密度小于0.966 g· cm-3的原油，因 密度太高，油太稠，流体不易通过油层的低温区；
保持隔热油管的隔热效率。
防腐技术
（3）通过潜在酸（如氯化铵、硝酸铵）在锅炉中 高温分解：
中和 技术
使水的酸性增加，以中和HCO3-分解：
使水产生的碱性，保护注入井中的砾石充 填层，使之不为碱所溶蚀。
调剖技术
（4）用泡沫调整蒸汽的注入剖面，该泡沫 由耐高温的起泡剂和不冷凝气体配成。耐高
温的起泡剂可用α-烯烃磺酸盐或磺烃基化的
汽吞吐循环，然后再进行蒸汽驱。这样做可以得 到更高的产量、采收率和更大的经济效益。
随着回采时间的延长，热损失和产出液带出大量的热量， 被加热的油层逐渐降温，原油黏度升高，产量下降。
一个有代表性的蒸汽吞吐循环
注 蒸 汽 后 地 层 中 各 带 温 度 分 布 与 蒸 汽 干 度 分 布
第三节 地下燃烧法
盐的晶体都可耐高温，是理想的高温调剖剂。若
需要起调剖作用的盐移前，则只需注入一定数量
的水就可达到目的。
增加调剖效果
3.根据油井产出液中原油酸值的变 化判别油层燃烧的前沿位置。
检测与优化参数
本章小结
• 1、基本概念：热力采油；稠油；特稠油；超稠油； 蒸汽吞吐；蒸汽驱；火烧油层法；干式正向燃烧 法；干式反向燃烧法；湿式正向燃烧法；焦碳的 热值； • 2、综合思考题（1）简述热力采油及其主要分类 方法。（2）地下燃烧法有哪三种方法？比较其优 缺点。（3）简述注热法和地下燃烧法提高采收率 的原理。（4）适合蒸汽驱、火烧油层法油田的筛 选标准和适用性是什么？（5）了解注热法和地下 燃烧法的进展。
热力采油提高采收率
火烧油层(In-situ Combustion):二十世纪初
热水驱(Hot-water Drive) 蒸汽驱(Steamflooding)：1931，Texas 蒸汽吞吐(Puff and Huff,，1959，委内瑞拉，注蒸汽井，放喷，带出大 量的油)
蒸汽-泡沫驱(Foam-Steam Drive)
50*-150* 150*-10000 10000-50000 >50000
特稠油
超稠油 (天然沥青)
注：*指油层条件下的粘度; 其它指油层温度下的脱气油粘度。
——粘度最高可达100万mPa.s以上，呈半液体半固体状态。
二、我国稠油的主要特点
轻质组分少（5%左右），胶质沥青质含量很高。 含硫量低（<8%）。
新技术的运用：如SAGD技术。
蒸汽辅助重力驱
（Steam Assisted Gravity Drainage，SAGD）
辽河油田SAGD技术试验
地面井距29m
井深1000m
油层厚 度47m 水平长度300m
油层井距 10m
应用效果
打井投资3300万元，
注汽1200万元。
高压阶段：油层温度310-318℃，产量336吨/天。
六、引起蒸汽气窜的主要原因
–油藏的非均质性。 –蒸汽的高流动能。
–蒸汽与油层流体的粘度差。
–吞吐形成的蒸汽通道。
七、蒸汽驱设计的内容
油藏地质研究 油藏工程研究
工艺技术设计
经济效果评价
§7 火烧油层
（In-situ combustion）
蒸汽吞吐和蒸汽驱方法在实施过程中有大量的热量由
（1）UNITAR推荐的重油分类标准（1982年2月，委内瑞拉， 联合国训练研究署 ）
热力采油与提高原油采收率
热力采油与提高原油采收率
王弥康
【期刊名称】《油气采收率技术》
【年(卷),期】1994(001)001
【摘要】实验研究和现场结果表明，具有独特优点的热力采油技术已成为提高原油采收率（ＥＯＲ）的主要方法。
其中，注蒸汽在开采稠油领域中明显地占据着领先地位。
蒸汽吞吐是注蒸汽热采工艺的先导，是提高最终采收率的蒸汽驱方法的必经阶段。
作为注蒸汽工艺主要设备的蒸汽发生器的各种改进，是热力采油方法的主要发展方向之一。
【总页数】6页(P6-11)
【作者】王弥康
【作者单位】石油大学
【正文语种】中文
【中图分类】TE357
【相关文献】
1.微生物采油技术在提高原油采收率中的应用 [J], 董龙;张蓓蓓;刘永建
2.微生物采油提高原油采收率的模拟研究和实验研究 [J], 孙继伟
3.微生物采油技术在提高原油采收率中的作用分析 [J], 高振强
4.微生物采油技术在提高原油采收率中的应用 [J], 刘畅
5.三次采油技术中化学驱技术提高原油采收率 [J],
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藏一般都是先进行蒸汽吞吐，然后再转向蒸汽驱开采方式。
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提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层Biblioteka 热力驱油的工艺流程图8
提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
一、蒸汽吞吐的工艺过程 1、注汽阶段 注汽阶段是油层吞人蒸汽的过程，见图。
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提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
三、影响蒸汽吞吐效果的因素 1、油藏地质参数 1）、原油粘度
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
原油粘度对蒸汽吞吐效果的影响
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提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
三、影响蒸汽吞吐效果的因素 2）油层厚度
第六章 热力采油法
粘度(油层温度下，脱 类型 气) mPa .s 重油 沥青砂油 100~10,000 >10,000 密 度 （ 常 压 ， 15.6º C） kg/m3 934~1,000 >1,000
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提高采收率原理
6.1 稠油的概念
一、稠油分类
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
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提高采收率原理
6.1 稠油的概念
二、稠油与“正常”原油的区别
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
稠油(重油)与普通“正常”原油的区别可以从组成和物性参数上的特 点给予说明。 烃类组成的差别是区分重质油与正常原油的显著标志之一。我国陆相 正常原油中，烃的组成(饱和烃+芳香烃)一般大于60％，最高可达95％； 而重质油中，烃的组成一般小于60％，最少可在20％以下。重质油中随着 非烃和沥青质的增加，其比重呈规律性地增大。沥青质是原油中结构最复 杂，分子量最大的成分，在正常原油中的含量一般不超过5％，但在重质 油中可达10—30％，个别特重油可达50％或更高。此外，重质油中一般都
增加
稠油蒸汽驱机理对采收率的贡献
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提高采收率原理
6.3 蒸汽驱
三、影响蒸汽驱效果的因素 1．油藏参数的影响 1)油层厚度
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
2)原油粘度
3)含油量 4)油藏埋藏深度 5)油藏压力 6)油层的非均质性 2．工艺参数对蒸汽驱效果的影响 1)注入速度 2)蒸汽干度
我国稠油的沥青及金属含量较低，胶质含量很高，具有粘度高而密度低的
特点，所以在我国一般把重质原油称之为稠油。根据我国稠油的特点，我 国热采工作者提出了适合我国油田的稠油分类标准，见表
稠油分类 第一指标：粘度， mPa. S 稠油 50①(或100)~ 10,000 特稠油 10,000 ~ 50,000 >0.95 第二指标：相对密度 (20º C ) >0.92
6.3 蒸汽驱
一、工艺过程
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
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提高采收率原理
6.3 蒸汽驱
二、提高采收率的机理
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
1．降粘作用 2．热膨胀作用 3．蒸汽蒸馏作用( 汽提作用) 4．溶剂混相驱 5．油相相对渗透率
蒸汽干度是指在单位重量的湿蒸汽中（含有水分的饱和蒸汽），干蒸汽所占的重 量百分数。蒸汽干度是影响蒸汽吞吐开采效果的主要因素。在总蒸汽量相同的条件下 ，蒸汽干度越高，回采期原油峰值产量越大。而且整个回采期的累积产油量越高。 2)注入汽量 在其他因素条件相同时，注入蒸汽量增加，吞吐增产油量也增加，但原油蒸汽比下降 。对于某一具体油藏，注入量越大，肯定是加热范围越大，热油产量越高。但注入量 太大，原油蒸汽比下降，油井停产作业时间延长，对生产不利。注汽量也不能太小， 否则峰值产量低，增产周期短，周期累积产量低，一般认为注气强度的最优范围是每 米油层80—120t蒸汽。
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提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
一、蒸汽吞吐的工艺过程 3、开井生产阶段
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
油井注完蒸汽关井达到设计的焖井时间后，进入开井生产阶段，见图
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提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
一、蒸汽吞吐的工艺过程
第六章 热力采油法
提高采收率原理
6.3 蒸汽驱
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
在热力开采稠油的方法中，蒸汽吞吐只能采出油井井筒附近地层中的原 油，而井间仍有大量的稠油未能采出，其采收率仅为10％～20％。因此，蒸 汽吞吐后往往要进行蒸汽驱开采，使一部分井间地层中的原油采出地面。蒸 汽驱是接替蒸汽吞吐的一种稠油开采方法，可进一步提高稠油的采收率20％ ～30％。与蒸汽吞吐相比，尽管蒸汽驱可以大幅度提高稠油油藏的采收率， 但该方法消耗的热能多、投资大、技术复杂程度高、风险大。目前蒸汽驱的 产量要比蒸汽吞吐的产量小。
提高采收率原理
绪论
（4学时）
（4学时） （8学时） （6学时） （4学时）
目录
第一章 注水驱油
第二章 聚合物溶液驱油
第三章 表面活性剂溶液驱油
第四章 碱水驱及复合体系驱油 第五章 气体混相驱油法（6学时） 第六章 热力采油法
（6学时）
第七章 微生物提高原油采收率
（2学时）
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
蒸汽吞吐生产动态示意图
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提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
二、蒸汽吞吐的增产机理
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
周期吞吐增产的机理较为复杂，但可以肯定原油受热降粘在提高稠油 产量中起着非常重要的作用；热膨胀的溶解气作用也促进了地层流体的流 动；蒸汽的井筒清洗效应以及回采过程中的地污染的清除也是蒸汽吞吐增 产的因素。此外高温引起的油水相对渗透率和毛管压力变化，以及岩石润 湿性改变都有助于地层原油的流动。 1、原油降粘
，则用井下点火器下人到注入井底加热油层，使其点燃。点火成功后，
继续注入空气，使燃烧维持下去，使地层部分原油就地燃烧，利用燃烧 前缘推动原油的热采方法。
火烧油层法又称层内燃烧或火驱。
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提高采收率原理
6.4 火烧油层
一、工艺方法 1、正向燃烧法
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
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提高采收率原理
6.3 蒸汽驱
一、工艺过程
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
蒸汽驱的工艺流程图
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提高采收率原理
6.3 蒸汽驱
一、工艺过程
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
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提高采收率原理
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提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
二、蒸汽吞吐的增产机理 4、相渗透率与润湿性改变
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
注入的湿蒸汽加热油层后，高温蒸汽使砂粒表面上的沥青胶质油膜破 坏，润湿性改变，由原来的亲油或强亲油变为亲水或强亲水，油水相对渗 透率发生了变化，油相渗透率增加，水相渗透率降低。
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提高采收率原理
6.4 火烧油层
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
蒸汽驱采油的热量是经地面注入管线和井筒注入到地层。而在地面 锅炉产生的蒸汽经过地面管线及井筒到达地层过程中，有大量的热量由 于传导、对流和辐射作用而损失，致使井底蒸汽干度降低，火烧油层法 可以解决以上问题。 火烧油层是向油层注入空气(或氧气)，使注入井附近地层的原油氧 化。如果氧化反应快，原油将自燃点火，并开始燃烧。如果氧化反应慢
提高采收率原理
6.1 稠油的概念
一、稠油分类
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
稠油，就其物理特性来讲，主要是粘度高，密度大。对于稠油的定义
和分类，目前还未有公认的统一标准。1982年2月在委内瑞拉由联合国训 练研究署(UNITAR)组织的专家讨论会议所推荐的稠油分类标准见表
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
此外，油层渗透
率越高，吞吐效
果越好。地层残 余油饱和度越高
，吞吐效果越好
。
油层厚度对蒸汽吞吐效果的影响结果
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提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
三、影响蒸汽吞吐效果的因素 2、注汽工艺参数
1)蒸汽干度
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
正向燃烧法是向注入井注入空气或氧气，燃烧前缘沿径向推进生产 井，其特点是空气流动方向与燃烧前缘方向一致。 由于高温，使近井地带原油蒸发和焦化，轻质油蒸汽向前流动并与冷油 层发生热交换而凝析下来，焦化的重烃变成残留的可燃炭继续燃烧和提 供热量。残炭燃烧的热废气在往前流动时加热稠油和岩层。只要有足够
含有硫，以及镍、钒、钼等金属。
在物性方面，重质油在粘度与密度(或比重)上则与正常原油有明显的 差异。
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提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐