稠油开发技术综述201405讲解

三、新疆稠油开发概况及油藏特点
中国石油
新疆油田稠油资源分布 于准噶尔盆地西北缘和东部2 大油区28个层块。
新疆准噶尔盆地稠油资源分布图
红山嘴油田
风城油田 百口泉油田 克拉玛依油田
三台油田
截止2010年，基本落实稠油资源近10亿吨，累积探明稠油地质储量4.69 亿吨 ,含油面积307.05km2 。
1.油藏描述与地质建模技术 2.油藏工程研究及数值模拟技术 3.不同类型稠油的开发经验
经济 评价
完整的评价 体系与方法
1. 热采井口 2.注采两用泵 3.井筒隔热技术 4. 防砂、排砂 5、高温调堵
采油 工程
地面 工程
单管注汽采油、 小站计量接转、 大站集中处理的 模式。
三、新疆稠油开发概况及油藏特点
成功汽驱的油藏类型主要为砂岩普通稠油和特稠油，汽驱井网为反九点，井距多为 70m。砂岩超稠油和砂砾岩特稠油正在进行攻关试验。
年产油（万吨） 6.6
23.9 33.7 39.8 38.2 44.7 51.7 79.4 88.8 95.1 94.6 88.4 83.7 79.2 84.2 87.8 79.7 79.3 65.7 63.1 年油汽比
五、稠油热采采油工艺技术
中国石油
直井采油工艺技术 水平井采油工艺技术 稠油井优化设计技术 稠油采油工艺配套技术 稠油动态监测工艺技术
五、稠油热采采油工艺技术
中国石油
1、直井采油工艺技术
完井工艺
驱和水平井火驱 注蒸汽热采：蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD等 冷采：注水开采、螺杆泵冷采、VAPEX等
二、新疆油田稠油分类及开采历史
中国石油
新疆浅层稠油分类标准
油藏类型
砂岩普通稠油 砂岩特稠油 砂岩超稠油 砂砾岩普通稠油 砂砾岩特稠油 砂砾岩超稠油
主要含油岩性 以砂岩为主 以砂砾岩为主
50℃原油粘度 (mPa·s)
20.9
6.0
200
287.9 277.9 280.6
286.6 268.5
271.9 251.0
150
211.9 201.4 187.1
158.0
139.4
151.5 149.0 158.5 170.8
181.6
194.3
178.7
100
143.7
104.8
60.9
49.0 32.8
50
11.6 2.0
1986至1990年间，开展了汽驱工艺技术攻关；1990年，九1区转入蒸汽驱开发 试验。
1991至1995年间，开展了水平井开采特、超稠油工艺技术攻关；1995年在风 城重1井区打了第一口浅层斜直水平井。
1996至2007年间，主要开展了完善、提高汽驱技术及水平井开采工艺技术方面 的研究；其中1997年先后在九6区打了六口斜直水平井开发浅层超稠油资源。 2004-2006年，开展了浅层直斜水平井开采技术研究，先后在六区和九8区开展 试验。2007年以来，水平井技术广泛应用于稠油开采。
四2区
六-九区
风城油田
红浅1井区
克浅10井区
百重7井区
风城（魔鬼城）地貌
三、新疆稠油开发概况及油藏特点
中国石油
2）埋藏浅、构造简单、油层薄、隔夹层比较发育
新疆油田已开发稠油油藏埋深在70－700m之间、构造多为断层遮挡的 单斜构造，地层倾角4º—12º，油层厚度在2-55m之间，层间和层内泥质和砂 砾岩夹层比较发育，均属于中－薄互层状、构造控制的岩性油藏
超稠油
九8
九1—九6区齐古组汽驱井网图
九7
九浅41井区
九2
九1
九3
检391井区
九5
九4
九6
特稠油
普通稠检油230井区
中国石油
四、新疆稠油主要开采技术
3、 水平井技术
新疆稠油水平井开采始于1994年
水平井规模开发始于2005年，应用水 平井最浅垂深140m。
2012年底完钻稠油水平井894口。
1980至1985年间，开展了吞吐工艺技术攻关。1983年初在风城2个区块开展特、 超稠油单井吞吐试验。1983年11月在九区单井吞吐获工业油流。1984年在九区 开始稠油注蒸汽吞吐开发。1986年稠油开采从科研走上生产，成立重油开发公 司。
二、新疆油田稠油分类及开采历史
中国石油
新疆稠油开采技术发展历程：
新疆稠油蒸汽驱开发曲线图
100
0.3
90
汽驱年产油量
80
汽驱年油气比
0.25
70 0.2
60
50
0.15
40 0.1
30
20 0.05
10
0
0
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
中国石油
四、新疆稠油主要开采技术
2、蒸汽驱
案例 大规模蒸汽驱开发：九1-九6区齐古组，累积汽驱面积13.7km2 ， 汽驱动用储量约3700万t，汽驱采油井数1618口，汽驱采出程度23.6%， 吞吐+汽驱采出程度44.96%。
三、新疆稠油开发概况及油藏特点
中国石油
取得的主要成果
形成了完整的专业技术链
形成了较为完整的地质油藏工程研究技术
建立了现技术经济条件下的稠油注蒸汽开发筛选
地质油
标准。 1.加砂水泥固井
藏工程
建立了现技2术.地经锚济预应条力件完下井 的稠油方案设计规范。
3.储层暂堵保护
形成了直井、水平井生产动态监钻 工测井 程技术。开发究方案研
四、新疆稠油主要开采技术
5、 火驱
稠油吞吐和汽驱后期的提高采收率技术，2009年在红浅1井区废弃油藏 （采出程度在20－30％）开展了火驱开发试验，目前点火9口井，已见到 效果。
2013年拟建第二个火驱试验区。 是新疆油田普通稠油吞吐和汽驱后期转换开发方式的首选技术。
1
红 浅 井 区 火 驱 试 验 部 署 图
新疆稠油蒸汽驱开发曲线图
100
0.3
90
汽驱年产油量
80
汽驱年油气比
0.25
70 0.2
60
50
0.15
40 0.1
30
20 0.05
10
0
0
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
年
中国石油
2、蒸汽驱
四、新疆稠油主要开采技术
汽驱开发始于1991年，截至2010年汽驱井组877个，汽驱动用储量5849.3×104t， 累积产油1323.5×104t，蒸汽驱阶段采出程度22.6％，含水88.5％，累积油汽比0.15。 2010年汽驱年产量63.1×104t。
0 1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996 1998
年份
2000
2002
2004
2006
2008
2010
三、新疆稠油开发概况及油藏特点
中国石油
1）平面分布广、纵向上含油层系多
主力油区分布在西北缘红山嘴—风城油田150km范围内，纵向上含油层 系较多，分布在三叠系（T）侏罗系（J）和白垩系（K) 。
九区岩性物性分布图
31.4 29.5
28
3107
1567
1782
粗砂岩
中砂岩
细砂岩
20
657 粉砂岩
6000
5000
4000
19
3000
2000
251 泥质砂岩
1000 0
三、新疆稠油开发概况及油藏特点
中国石油
4）原油具有“三高四低”，粘度变化大，粘温反应敏感的特点
三 高：原油粘度高：一般在1000mPa· s以上，最高可达5000000mPa· s以上 酸值高：2.13—6.48mgKOH/g油 胶质含量高：8.9%—34.7%
<700 700～2000
>2000 <700 700～2000 >2000
20℃原油粘度 (mPa·s)
<10000 10000～50000
>50000 <10000 10000～50000 >50000
二、新疆油田稠油分类及开采历史
中国石油
新疆稠油开采技术发展历程：
新疆油田1958年在准噶尔盆地西北缘发现2个浅层稠油层，打井48口、由于油 稠未能投入开发。
中国石油
新疆稠油开采方式
蒸汽吞吐 CSS：已成熟，η<24%
蒸汽驱 PCSD：已成熟， η<24% 蒸汽辅助重力泄油 SAGD：基本成熟 常规火驱：基本成熟
蒸汽吞吐技术
水平井火烧THAI：攻关阶段 坑道开采：计划阶段， η<15%
蒸汽驱技术
SAGD技术
中国石油
四、新疆稠油主要开采技术
1、蒸汽吞ห้องสมุดไป่ตู้：
稠油注蒸汽吞吐开发始于1984年，截止2010年底累积产油4831.8×104t， 吞吐阶段采出程度22.2％。 2010年吞吐产量279.8×104t，油汽比0.17 正方形井网，70－100m井距。
年产油（万吨） 6.6
23.9 33.7 39.8 38.2 44.7 51.7 79.4 88.8 95.1 94.6 88.4 83.7 79.2 84.2 87.8 79.7 79.3 65.7 63.1 年油汽比
1960年开展注蒸汽开采稠油室内模拟试验。
1965年在黑油山埋深115～120m油藏进行吞吐试验，产出油119.6t。
1967年继续在黑油山进行汽驱试验，产出油911t。1976年在六东2区埋深 480m油藏进行中间性矿场试验，产出油26.2×104t。
1960~1970年代开始了火烧油层的理论研究与试验工作，完成了6个井组的燃 烧试验，点燃了18m~420m的油层，进行了湿式燃烧及火水结合的火驱试验；
四 低：凝固点较低：-51℃ — +6℃ 含蜡量低：0.77%—3.91% 含硫量低：小于0.5% 沥青质含量低：1.37%—5.67%
三、新疆稠油开发概况及油藏特点
中国石油
5）地层压力低、油层温度低、溶解气量少，天然驱动能量弱
地层压力多在1.2－7.5MPa之间，多数压力系数小于1； 原始溶解气油比一般低于5m3/m3； 油藏无活跃边底水，驱动能量弱； 油层温度多在17.5℃－25 ℃之间，原油在地层温度下无流动性。
普通稠油周期产油是直井的3-4倍。
稠油单井日产油提高了1.8t，成为了新 3000
2500
疆油田稠油开发的主体技术
2000
周期产油 t
以蒸汽吞吐为主，井距60－100m，水 1500
1000
平段长度130－350m。
500
0
克浅109井区直井与水平井对比
2011
2302
水平井 直井
619
1
周期
三、新疆稠油开发概况及油藏特点
中国石油
3）储层物性好、胶结疏松、易出砂
新疆稠油油藏多数属于辫状河流相沉积，部分为洪积相，主要含油岩性 为中-细砂岩，砂砾岩次之，欠压实，胶结疏松，易出砂。
孔隙度（％） 渗透率（10－3um2）
40
35 孔隙度
30
25
23
20
15
10
5 238
0 砂砾岩
渗透率 28
1409 含砾砂岩
2007-2013年，开展了浅层超稠油SAGD开采技术攻关。2007年底，启动了新 疆油田SAGD开采工艺试验，先后建立了重32、重37先导试验区；2012-2013 年连续两年SAGD技术规模化应用于产能建设，2013年建立了重45试验区。
2009-2013年，开展了火驱开采工艺试验，在红浅1井区八道湾组油藏建了先导 试验区。2011年，开展水平井火驱辅助重力泄油试验，在风城重18井区建立了 先导试验区。
603 2
中国石油
四、新疆稠油主要开采技术
4、 SAGD（蒸汽辅助重力泄油）
2008年开始试验SAGD开发技术，在风城油田先后开辟了两个先导试验区 2012年进入规模化应用阶段 目前120对SAGD水平井，已投产井对平均日产油30吨 SAGD技术已成为开发风城超稠油的首选技术
中国石油
产油量（104t）
新疆油田稠油产量构成图
450
汽驱年产油量
400
吞吐年产油量
350
77.55 77.1
412
351.
63.2 62.1
65.2
82.6 82.7
89.6 79.8
300
83.9 90.0
87.6 85.4
250
323.4 335.7
75.2
48.8 42.3 36.0 37.8
31.2
中国石油
新疆油田稠油开发技术综述
新疆油田公司工程技术研究院 二零一四年五月
中国石油
目录
稠油开发方式简介 新疆油田稠油分类及开采历史 新疆稠油开发概况及油藏特点 新疆稠油主要开采技术 稠油热采采油工艺
一、稠油开发方式
中国石油
是否打井开采：露天开采、打井开采 打井开采：直井、定向井、水平井 热采和冷采 热采：注蒸汽热采和注空气火烧驱油技术 注空气火烧驱油技术：高温火烧和低温火烧，直井火
三、新疆稠油开发概况及油藏特点
中国石油
新疆稠油1984年开发，截至2011年，累积注汽31601.7×104t，累积 产油6407.7×104t，累积油汽比0.2，采出程度21.8%。2011年稠油产量 351.1×104t，采油速度1.19%，含水88.4％，阶段油汽比0.14。汽驱产量 63.2×104t，占稠油产量的18.0％ 。