渤海钻探蒸汽吞吐采油技术简介
蒸汽吞吐技术
摘要蒸汽吞吐(huff——puff)最早出现于20世纪50年代,目前已成为热力采油的主要方法。
蒸汽吞吐又称循环注入蒸汽方法(cyclic steam injection),它是周期性地向油井中注入蒸汽,将大量热能带入油层的一种稠油增产措施,注入的热能使原油粘度大大降低,从而提高油层和油井中原油的流动能力,起到增产作用。
关键词:稠油;热采技术;蒸汽吞吐目录摘要 0目录 (1)第1章稠油的定义及分类 (2)1.1 稠油的定义 (2)1.2 分类标准 (2)1.3 稠油与常规轻质原油相比主要所具有的特点 (3)第2章蒸汽吞吐开采方法 (4)2.1 注汽阶段 (4)2.2 焖井阶段 (5)2.3 回采阶段 (5)2.4 蒸汽吞吐采油的主要生产特征 (6)第3章蒸汽吞吐机理 (8)3.1 蒸汽吞吐的传热机理 (8)3.2 蒸汽吞吐采油机理 (8)3.3 稠油油藏进行蒸汽吞吐的增产机理 (10)第4章影响蒸汽吞吐效果的因素 (12)4.1 油藏地质条件对蒸汽吞吐开采的影响 (12)4.2 注汽工艺参数对蒸汽吞吐开采的影响 (17)4.3 注汽工艺参数的选择 (22)第5章蒸汽吞吐实例 (23)5.1 深井注蒸汽采油技术 (23)5.2 优化注汽工艺参数,规范施工作业,改善吞吐效果 (24)第六章结论 (25)第1章稠油的定义及分类1.1 稠油的定义稠油(重质原油)是指在原始油藏温度下脱气原油粘度为100~10000mPa.s 或者在15.6℃及大气压条件下密度为0.9340~1.0000g/cm3。
1.2 分类标准我国稠油沥青质含量低、胶质含量高、金属含量高,稠油粘度偏高,相对密度则较低。
根据我国稠油的特点分类标准列入表1-1。
在分类标准中,以原油粘度作为主要指标,相对密度作为其辅助指标,当两个指标发生矛盾时则按粘度进行分类。
以粘度为主的分类方法有利于指明原油在油藏中的流动性及产能潜力。
将此原油分类标准以外的原油成为中质原油及轻质原油。
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究稠油(heavy oil)是一种具有较高粘度的原油,常常存在于油田开采中。
为了提高稠油的开采效率,蒸汽吞吐注汽工艺(CSS)被广泛应用于稠油开采过程中。
本文将对稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺进行深入研究,探讨其工艺原理、应用场景以及发展趋势。
一、工艺原理稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺是通过向油层注入高温高压蒸汽,使得稠油在地层中升温、降粘和减压,从而改善流动性,最终实现油藏的开采。
该工艺主要包括三个步骤:首先是蒸汽吞吐阶段,通过向井底注入蒸汽,使得稠油在地层中被蒸汽吞吐,从而提高其流动性;其次是蒸汽驱替阶段,通过注入蒸汽将稠油驱替到井口,并采出地面;最后是注汽阶段,向油层注入蒸汽以维持驱油层的温度和压力,保持驱替的效果。
二、应用场景稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺主要应用于煤矿稠油和油砂矿稠油的开采过程中。
由于煤矿稠油和油砂矿稠油具有高粘度、低渗透率和高密度等特点,传统的采油工艺很难实现有效开采。
而蒸汽吞吐注汽工艺通过提高油藏温度和降低油粘度,提高了稠油的流动性,从而成功实现了大规模稠油开采。
三、工艺优势稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺具有许多优势。
它可以有效提高稠油的采收率和开采速度,提高了稠油资源的利用效率。
该工艺可以减少环境污染,降低采油过程中的温室气体排放量。
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺还可以减少水和化学品的使用量,降低了开采成本,对于油田的可持续开发具有重要意义。
四、发展趋势目前,随着人们对于环保和能源利用的重视,稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺正逐渐成为稠油开采的主流工艺。
未来,该工艺将更加注重技术创新和工艺优化,以提高开采效率、降低开采成本、减少环境影响。
随着科技的不断进步,蒸汽吞吐注汽工艺也将不断演变和完善,为稠油开采提供更多可能性。
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺是一项重要的油田开采工艺,对于加快稠油资源的开发利用、提高资源利用效率和保护环境都具有重要作用。
随着该工艺的不断发展和改进,相信它将为稠油开采带来更多的机遇和挑战。
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究随着油田的逐步老化,稠油储量逐渐占据了油田储量的主导地位。
在稠油开采过程中,由于稠油地层的物理性质特别是高粘度和低流动性的特点,使得传统的开采技术难以满足稠油开采的需求。
因此,采用蒸汽吞吐注汽工艺是稠油开采的一种重要方式。
本文针对稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺进行研究,旨在探讨其原理、影响因素及优化方案。
蒸汽吞吐注汽工艺是以热能为动力的一种采油方式。
其工作原理是:利用较高温度的蒸汽蒸发油藏中的水分和轻质组分,使油的黏度降低,从而提高油的流动性,降低井底压力,使油井实现自动吞吐油与蒸汽的交替注入,从而达到增产效果。
二、蒸汽吞吐注汽工艺影响因素稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺影响因素有很多,其中主要有以下四个方面:1、热能供应热能供应是稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺的基础。
研究表明,热能供应是影响提高采油率和油井稳产的重要因素之一。
因此,在开采过程中,需要保证蒸汽质量、温度和压力等参数的稳定,才能充分发挥采油工艺的优势。
2、注汽量和频率注汽量和频率是影响稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺效果的重要因素之一。
在注汽量和频率合理的前提下,可以有效地降低井底压力,提高油的自然流动性,从而达到提高采收率和稳产的目的。
3、注汽位置和方式4、地质物理条件地质物理条件也是稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺的重要影响因素。
油藏的物理性质、成分和分布状态都将影响采油工艺的效率和稳定性,因此需要根据实际情况进行合理的调整和优化。
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺的优化方案应该充分考虑热能供应、注汽量和频率、注汽位置和方式以及地质物理条件等因素。
在此基础上,可制定以下优化方案:1、在热能供应方面,必须选择高效的加热方式,确保蒸汽的质量和稳定性,同时合理利用原始能源资源,提高热能利用率。
2、在注汽量和频率方面,应根据油井的实际情况,合理安排注汽量和频率,避免频繁注汽导致能源浪费和油井产量下降。
3、在注汽位置和方式方面,应根据地质物理条件和油藏性质进行合理选择,避免注汽失效和油井产量下降。
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究
稠油是一种具有非常高粘度的油藏储量,开采过程中存在着许多困难和挑战。
为了提
高稠油的开采效率和经济效益,人们对各种开采工艺进行了研究和探索。
蒸汽吞吐注汽工
艺是目前被广泛应用的一种。
蒸汽吞吐注汽工艺是将高压饱和蒸汽注入到稠油储层中,通过蒸汽的热量和压力作用,降低油的粘度,使之能够顺利流动,从而增加原油产量。
这个工艺的主要原理是通过蒸汽
的热量将稠油加热,使之达到高温高压的条件下,油的粘度降低,流动性增强。
蒸汽的压
力可以将油驱出储层,提高采收率。
蒸汽吞吐注汽工艺相比传统的蒸汽吞吐开采工艺,具有一些优点。
注汽工艺中蒸汽的
注入压力可以达到更高的水平,增大了驱替效果。
注汽工艺中的蒸汽可以更充分地与稠油
接触,通过热传导作用将稠油加热,从而实现更高的采收率。
在蒸汽吞吐注汽工艺中,注
汽持续时间相对较长,能够更好地利用和消耗热量。
该工艺在提高采收率和降低开采成本
方面具有较好的效果。
蒸汽吞吐注汽工艺也存在一些问题和挑战。
注汽过程中会出现一定的能量损失,造成
热量的浪费。
注汽过程中可能会出现稠油与水反应产生沉淀物的情况,导致油层堵塞。
蒸
汽吞吐注汽工艺通常需要额外的设备和能源供给,增加了开采成本。
蒸汽吞吐注汽工艺是一种有效开采稠油的方法,能够显著提高原油产量和采收率。
该
工艺也需要解决一些技术和经济问题,以提高工艺的效率和可行性。
未来需进一步加强蒸
汽吞吐注汽工艺的研究和优化,以满足稠油开采的需求。
渤海油田稠油水平井蒸汽吞吐油藏经济技术界限研究及应用
孔隙度主要分布于2 平 高孔高渗特 征 , 8% ~4 4% , 均值为 3 渗透率主要分布于 1 7 . 8% , 0 0~5 0 0 0 mD, 平均值为 1 该油藏地下原油粘度为4 6 6 4 mD; 4 9~ · , 具有粘 度 高 、 密 度 大、 含 硫 量 低、 凝固点 9 2 6 m P a s 低、 含蜡量中等等特点 。 根据 该 油 藏 特 点 建 立 了 数 值 模 拟 油 藏 模 型 , 基 通过水平井蒸汽 本参数如表 1 所 示 。 利 用 该 模 型 , 吞吐注汽参数优化 计 算 , 确定出了水平井蒸汽吞吐 基础方案参数 : 注汽温度 为 3 井底蒸汽干度为 0 0℃ , / , 注汽速度为 1 焖井时间为7 油藏压力 0 . 5, 0 t h, d , 保持 7 水平井蒸 汽 吞 吐 第 一 周 期 注 汽 强 度 为 MP a / 其他周期注汽强 度 依 次 递 增 1 最大注 3 0 0 t m, 0% , / 汽强度为 5 0 0 t m。 单 水平井蒸汽吞 吐 开 采 前 期 属 于 投 资 回 收 期 , 3 井经济日产油量较高, 因此, 优 选1 2 m/ d作 为 水
3 , 元/ 基准收益 率 取 1 依据现金的收入与支 m 2% ,
出平衡原则计算得 到 的 海 上 稠 油 蒸 汽 吞 吐 开发的 经济极限油汽比与油价的关系曲线如图 1 所示 。 根 据海上目前开采现状 , 取原油价格为 6 水 0 美元/桶 ,
3 , 平井蒸汽吞吐吨油操作成本费为 1 得到 0 0 0 元/ m
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究稠油开采是指对稠油等高粘度原油进行开采和生产过程的总称。
由于稠油的高粘度和黏度大,常规的开采工艺难以适用,因此需要采用一些特殊的工艺来进行开采和生产。
蒸汽吞吐注汽工艺是目前广泛应用于稠油开采的一种方法,通过注入蒸汽来改善油田渗流条件,以提高原油采出率。
本文将对稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺进行研究和分析。
一、稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺概述蒸汽吞吐注汽工艺是一种通过注入蒸汽来降低原油粘度,改善储层渗透率,从而提高原油采出率的技术。
该工艺通常包括蒸汽注入、蒸汽吞吐和注汽三个阶段。
在蒸汽注入阶段,高压蒸汽通过井口注入到油藏中,使油藏内部温度升高,原油粘度降低;在蒸汽吞吐阶段,将注入的蒸汽压力降低,蒸汽由储层中的原油吞吐回来,同时带出部分原油;在注汽阶段,继续注入低压蒸汽,保持储层温度,达到稳产目的。
二、稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺原理1. 蒸汽注入原理蒸汽注入是将高温高压的水蒸汽通过井口注入到油藏中,将储层温度和压力升高,使原油粘度降低,改善油藏渗流条件。
同时蒸汽对原油的热量传导可以使原油的温度升高,粘度降低。
2. 蒸汽吞吐原理蒸汽吞吐是指在蒸汽注入后,降低注入蒸汽的压力,利用储层内部能量,使注入的蒸汽能够吞吐回来,并带出部分原油。
蒸汽吞吐的过程中,原油的渗透性和流动性得到显著改善,原油采出率增加。
3. 注汽原理注汽是指在蒸汽吞吐后,继续向油藏中注入低压蒸汽,以维持储层温度和压力,保持稳定的油田产能。
三、稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺的优势1. 提高采出率蒸汽吞吐注汽工艺可以有效改善储层渗流条件,降低原油粘度,提高原油采出率。
相比传统的稠油开采方法,蒸汽吞吐注汽工艺具有更高的采出率,可以更充分地开采稠油资源。
2. 降低开采成本蒸汽吞吐注汽工艺可以通过注入蒸汽来改善储层渗流条件,无需额外开采设备,降低了开采成本。
由于提高了采出率,可以降低单位原油开采成本。
3. 减少地面环境污染相比其他开采方法,蒸汽吞吐注汽工艺无需进行地面破坏性作业,降低了对地面环境的影响,减少了环境污染。
海上油田稠油热采技术探索及应用
海上油田稠油热采技术探索及应用
简介
海上油田中,稠油层位的开采是目前遇到的一大技术难题,稠油具有黏度大、流动性
差等特点,给开采带来了很大的挑战。
为了解决这一问题,多种稠油热采技术被提出并得
到了广泛应用。
本文将探讨稠油热采技术的基本原理、优缺点以及在海上油田开采中的应
用情况。
热采技术分类
目前,稠油热采技术主要可以分为以下几种:
1. 蒸汽吞吐式采油技术
蒸汽吞吐式采油技术是应用热力学原理将地下稠油加热蒸发为蒸汽,然后将蒸汽注入
油层,使原油黏稠度降低,流动性提高从而推动原油自然向井口流动。
该技术的优点是适
应性广,适用性高,适合开采黏度在1.3万mPa·s以下的稠油。
2. 燃烧驱油技术
燃烧驱油技术是将地下的稠油通过地层发生反应,进行内部燃烧,将原油内部的固体
物质燃烧,从而使得原油黏稠度降低,流动性增加并推动原油向井口流动。
该技术的缺点
是环保问题较为突出。
3. 加热注气采油技术
应用情况
稠油热采技术已经得到广泛应用,海上油田稠油热采技术的开发也取得了一定的进展。
例如,渤海港口壳牌南堡三套油层注汽吞吐式采油技术项目在2011年实现了成功采油,实现了对稠油油藏的有效采集。
结论
通过对稠油热采技术的探讨及应用情况分析,可以看出,稠油热采技术的应用对于有
效开采稠油具有十分重要的作用。
但不同的热采技术都有其优缺点,需要根据具体情况进
行选择。
在热采过程中,还需要注意环保问题,降低热采带来的环境污染。
探究超稠油井开采作业中的实际应用
探究超稠油井开采作业中的实际应用
超稠油是指由于油质的粘度较高,很难通过普通开采手段进行开采的一类油藏。
随着能源需求的不断增加和传统油田资源的逐渐耗竭,超稠油井开采技术逐渐成为了解决能源需求和缓解油品供应紧张情况的重要手段。
下面将一些超稠油井开采作业中的实际应用进行探究。
一、蒸汽吞吐法
蒸汽吞吐法是一种常见的超稠油井开采方式,通过注入高温高压的蒸汽来降低油藏中油质的粘度,使之能够流动起来。
在实际应用中,根据油藏条件和开采效果的需要,可以采用不同的蒸汽吞吐方式,例如连续蒸汽吞吐、间断蒸汽吞吐等。
超稠油井的蒸汽吞吐作业中,需要考虑蒸汽的生成和输送、注入井筒的温度和压力控制、产油井的温度和压力监测等问题。
通过合理选择蒸汽吞吐参数和操作方法,可以实现超稠油井的高效开采。
二、溶剂吞吐法
溶剂吞吐法也是一种常见的超稠油井开采方式,通过注入溶解能力较强的溶剂来降低油藏中油质的粘度,提高油的采收率。
常用的溶剂包括石油醚、石油苯等。
三、化学驱油技术
四、热采技术的辅助应用
由于超稠油油质较粘稠,开采过程中易发生堵塞和组分分层等问题,因此需要结合热采技术的辅助应用来解决。
可以通过注水来形成热构造,从而改善油水流动性;可以通过微生物改造来降低油质的粘度等。
超稠油井开采作业中的实际应用包括蒸汽吞吐法、溶剂吞吐法、化学驱油技术和热采技术的辅助应用等。
这些技术的应用可以提高超稠油井的开采效果,实现资源的高效利用和能源供应的可持续性。
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究稠油是一种高黏度、高密度、高含硫、高密度的石油矿产品,由于其流动性差,难以通过自然产能进行开采。
蒸汽吞吐注汽工艺已被广泛应用于稠油开采中,因为它能够改善油藏渗透条件,降低油液的粘度,提高油藏采收率。
本文将探讨蒸汽吞吐注汽工艺的基本原理、关键技术以及在稠油开采中的应用。
蒸汽吞吐注汽工艺是一种利用高温高压的蒸汽来改善油藏物性并增加油井产能的技术。
在该工艺中,蒸汽首先被注入到油藏中,使油井底部温度升高,然后通过注汽管道输入更多的高温高压蒸汽,从而形成一定压力差,使蒸汽在油藏中形成一定的压力差,从而形成“吞吐”现象,最终达到改善油藏物性、提高开采效果的目的。
在稠油开采中,蒸汽吞吐注汽工艺可以起到以下几个方面的作用。
它能够改善稠油的流动性,降低油液的粘度,增加油井产能。
通过增加油井底部的温度,可以减小油液的粘度,提高采油效果。
蒸汽吞吐注汽工艺还能够减少油藏压力差,改善油藏物性,提高开采效果。
蒸汽吞吐注汽工艺也存在一些问题和挑战。
由于稠油具有较高的粘度和密度,注入和排放蒸汽的能力有限,需要选择合适的注汽压力和流量。
蒸汽吞吐注汽工艺对注汽管道和设备的要求较高,需要耐高温高压的材料和设备来保证工艺的稳定运行。
蒸汽吞吐注汽工艺的应用还会导致一定的能源消耗和环境污染。
蒸汽吞吐注汽工艺是一种在稠油开采中广泛应用的技术,能够改善油藏物性、提高采油效果。
该工艺还需要进一步的研究和改进,以应对稠油开采中的挑战和问题。
只有不断创新和完善,才能更好地发挥蒸汽吞吐注汽工艺在稠油开采中的作用。
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。
海上稠油蒸汽吞吐技术研究
海上稠油蒸汽吞吐技术研究王超; 咸国旗【期刊名称】《《河南科技》》【年(卷),期】2019(000)014【总页数】2页(P137-138)【关键词】海上; 稠油; 蒸汽吞吐【作者】王超; 咸国旗【作者单位】中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院山东东营 257000【正文语种】中文【中图分类】TE132.11 研究背景通过研究胜利油田渤海5个主力油田油藏流体特征和开发方式,认为不同油藏流体特征下,化学驱、注气、水平井携砂冷采、稠油热采等技术均有其应用领域。
不同原油类型油田开发方式对比如表1所示。
胜利油田渤海油区有一部分非常规稠油油田(地下原油黏度大于400mPa·s)。
由于原油黏度高,在现有技术和投资条件下,使用注水等常规开发方法已无法满足开采需求,急需在海上实施稠油热采技术。
目前,海上注蒸汽较为成熟的工程方案有两种:一是注汽锅炉及水处理设备撬装在工程船舶上,在油田海区游弋服务作业;二是注蒸汽流程布置于海上平台,结合热采部井方案,为平台上的多口井提供注汽服务。
胜利油田目前的海上平台面积受限,无法采用第二种方案将注蒸汽流程布置于平台,采用第一种工程船舶注汽作业较为可行。
委内瑞拉巴查克拉油田的油藏情况与胜利油田渤海油区相似,其蒸汽吞吐工艺采用的就是工程船舶注汽方案,取得了较好的开发效果。
本文将重点分析巴查克拉油田蒸汽吞吐工艺,总结工程船舶注汽方案的具体完井、水处理、注汽等工程方案,对胜利油田海上注汽工艺的实施具有重要的借鉴和指导意义。
表1 不同原油类型油田开发方式对比images/BZ_142_185_335_2290_393.png稀油常规稠油超稠油10~100 100~1 000>1 000水驱水驱、化学驱水驱>20<20<15注汽、化学驱水平井携砂冷采、热采、化学驱热采2 巴查克拉油田蒸汽吞吐工艺2.1 油田概况委内瑞拉的巴查克拉油田为全球最大的海上(湖上)采用蒸汽吞吐的油田,位于马拉开波湖,马拉开波市东南方向大约75km。
科学运用蒸汽吞吐工艺提升老油田采收率
科学运用蒸汽吞吐工艺提升老油田采收率摘要:随着低产、低效井的不断增加,油田稳产会变得越来越困难。
经过多年开发之后,如何能够更好地发现油田区块低产、低效井的根本原因,并采取有针对性的措施,提高油井产能和生产效果。
关键词:油田开发;中后期;采收;效果1油井低产、低效的原因分析1.1油井正常产能受汽窜影响的情况伴随着压力下降,原来在井底的原油由于受到温度降低的影响,粘度会变大,产出的难度会增加,这样会明显地影响到油井的注汽效果。
汽窜对于生产的影响偏负面,会对油井的正常生产能力带来一定的负面效应,所以我们在生产过程中,还是要尽可能地减少汽窜的影响。
1.2地层压力降低使油井供液能力变差、产能降低随着多轮次的开采,地下的原油等液体会被大量采出,这样下来的结果是地层处于严重亏空状态,特别是经过蒸汽吞吐多个步骤的强加效应,在一定程度上会造成井下压力失衡,从而使地层压力大幅降低,这对产能也有着非常明显的影响。
1.3出砂造成油井产能降低究竟是什么原因使砂堵油层与砂埋油层出现下降。
并且如果采取措施避免或者减少出砂现象,避免油井生产受到出砂的影响,确保产能不受这些问题的困扰。
1.4水淹造成油井含水上升降低油井产油能力多轮次蒸汽吞吐降压开采,会造成地层压力降低,从而使边、底水大量内侵,油井含水大幅上升,边、水与油藏的压力差逐渐增大。
减少水淹层的产能无法发挥出现的机率,从而实现油井的正常生产。
注蒸汽开采能够大幅度提高油层吸汽能力,使热蒸汽能够迅速得到热传导,并且在热传导的作用下,实现井筒到油藏之间的温度的平衡。
2蒸汽吞吐开采技术的应用情况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,使蒸汽能够更多地波及原油的体积;二是使油层压力下降,作为蒸汽驱及蒸汽辅助重力驱的预热方法之一,能够使井底原油之间,甚至不同采油井之间热相互连通,为实现整体开发效果的提升奠定较好的基础。
蒸汽开采的注采工艺参数一般情况下由油藏工程计算、数值模拟、类比等方法得出,并要结合现场实际操作的环境、压力、温度等综合方面进行考虑。
渤海油田稠油水平井蒸汽吞吐油藏经济技术界限研究及应用
低、 含蜡 量 中等等 特点 。 根 据该 油 藏 特 点建 立 了数 值 模 拟油 藏 模 型 , 基
本参 数如 表 1所 示 。利 用 该模 型 , 通 过 水 平 井蒸 汽 吞 吐注 汽参数 优 化计 算 , 确 定 出了水 平 井 蒸 汽 吞 吐
基础 方案 参数 : 注 汽温度 为 3 0 0 。 C, 井 底蒸 汽干 度 为
油藏中深/ m
参 数 值
1 0 7 5
孔隙体积/ 1 0 m 油层有效厚度/ m 净 毛 比/ f 空气渗透率/ mD 初始含油饱和度/ %
平均孔隙度/ %
5 7 . 7 1 1 0
原始地层压力/ MP a 溶Leabharlann 气油比/ ( m ・ mI 3 )
1 0 1 2 6 8 0 4 2
藏 热 采 潜 力 进 行 了预 测 , 所 获 得 的研 究 成 果 可 为 海 上 稠 油 实 施 蒸 汽 吞 吐 和 其 他 热 采 方 式 提 供 技 术
依 据 和指 导 。 关 键 词 渤 海 油 田稠 油 水 平 井 蒸 汽 吞 吐 极 限 油 汽 比 油 藏 界 限 应 用 潜 力
0 . 5 , 注 汽速度 为 1 0 t / h , 焖井时间为 7 d , 油 藏压 力
保持 7 MP a , 水平 井 蒸 汽吞 吐 第 一周 期 注 汽 强度 为 3 0 0 t / m, 其 他周 期 注汽强 度 依 次递 增 1 0 %, 最 大注
汽强 度 为 5 0 0 t / m。
张 贤 松
( 1 .海 洋 石 油 高 效 开 发 国 家 重 点 实 验 室 ; 2 .中海 油 研 究 总 院 )
摘 要 将 渤 海 油 田 稠 油 油 藏 按 照 原 油 粘 度 大 小 划 分 为 4种 类 型 , 选 取 某 典 型 稠 油 油藏 , 通 过 数 值
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究稠油开采是一种特殊的油田开采方式,由于稠油粘度较高,通常需要采用热力法进行开采。
蒸汽吞吐注汽工艺是稠油热力采油的一种重要方式,其具有设备简单、操作方便、适用范围广等优点,逐渐成为近年来稠油开采的主流工艺。
1. 蒸汽吞吐注汽工艺原理蒸汽吞吐注汽工艺是利用蒸汽的热能将稠油加热至一定温度后,注入一定量的高温汽体,使得稠油的粘度降低,渗透性增强,从而达到开采油藏的目的。
该工艺的基本原理如下:(1)蒸汽吞吐:在蒸汽注入井筒后,由于地温等因素的作用,稠油发生了蒸汽吞吐行为,表现为稠油受到蒸汽的挤压和沸腾作用,从而提高了稠油的温度和粘度。
(2)注汽作用:注汽的作用是在蒸汽吞吐的过程中,使稠油的温度进一步升高,粘度降低。
同时,注汽能有效增加油藏中的压力,增加稠油的裂缝渗透性,促进稠油的生产。
(1)设备简单:与其他热力采油工艺相比,蒸汽吞吐注汽工艺设备简单,容易维护和运行。
(2)操作方便:该工艺操作简单、流程清晰,能够有效提高施工效率,降低生产成本。
(3)适用范围广:蒸汽吞吐注汽工艺适用于不同温度、压力、油藏条件下的稠油开采,具有适用范围广的优点。
(1)注汽温度:注汽温度为稠油的温度提供保障,过低或过高都会对采油效果造成不利影响。
一般来说,注汽温度应根据稠油的温度、湿度、地温等因素进行选择,一般在250-270℃之间。
(2)注汽浓度:注汽浓度是指注汽中的汽体体积占总注入体积的比例,与注汽体积、蒸汽压力、注汽速度等因素有关。
一般来说,注汽浓度应根据油藏的渗透性、原始油的粘度而定,一般为3-10%。
4. 结论蒸汽吞吐注汽工艺是一种适用于稠油开采的重要热力采油工艺,其具有设备简单、操作方便、适用范围广等优点。
在实际生产中,应根据油藏的温度、湿度、地温等因素,选择合适的注汽温度、注汽浓度、注汽率等参数,以提高开采效果和经济效益。
蒸汽吞吐采油技术名词解释
蒸汽吞吐采油技术名词解释
蒸汽吞吐采油技术是一种常用的稠油热采方法,其英文名称为"Steam Stimulation",意为蒸汽刺激。
该技术的主要原理是通过向油井注入高温、高湿的蒸汽,提高油藏的温度和地层压力,从而降低原油粘度,增加原油的流动性和采收率。
蒸汽吞吐采油技术的主要步骤包括:
1. 注入蒸汽:将高温、高湿的蒸汽注入油井,使蒸汽在井底附近的地层中形成蒸汽腔,提高周围地层的温度和压力。
2. 焖井:在蒸汽注入后,关闭油井一段时间,让蒸汽在地层中滞留、渗透和加热原油。
3. 开井生产:当蒸汽腔形成并达到预期效果后,重新打开油井进行生产,将加热后的原油采出地面。
蒸汽吞吐采油技术的优点包括:
1. 提高原油流动性和采收率:通过提高地层温度和压力,降低原油粘度,增加原油的流动性和采收率。
2. 可就地加热:蒸汽吞吐采油技术可以在油井附近就地加热,无需建设大规模的蒸汽产生设施。
3. 适用范围广:蒸汽吞吐采油技术适用于各种类型的油藏,包括薄层、多层、低渗透等。
4. 操作简单:蒸汽吞吐采油技术的操作相对简单,可以在原有生产设施的基础上进行改造和实施。
然而,蒸汽吞吐采油技术也存在一些缺点,如有效期短、采收率提高有限、对地层和油藏性质要求较高、注汽过程中可能对地层造成损害等。
因此,在实际应用中需要根据具体情况进行评估和优化。
蒸汽吞吐开采稠油研究概况
1 绪论在当今的世界石油生产中,除了为数不多的几个产油国,多数国家的常规开采已经到了中期或中后期,具体表现为开采难度加大,开采成本上升,产量递减。
为了今后的发展,世界上一些大的石油公司正在不断调整经营战略。
在我国也同样面临常规油后备储量严重不足的情况,在今后的若干年,原油的供需矛盾将会更加突出,在无法发现新的常规储量的情况下,动用稠油资源是缓解未来原油短缺的重要手段。
根据联合国培训研究署(UNITAR)1982年2月在第二届国际重油及沥青砂学术会议上提出的稠油定义:重质原油是指在原始油藏温度下脱气原油粘度为100~10000mPas,或者在大气压力下、15.6℃(60℉)时密度为:934一l000kg/m3,的原油;沥青砂油是指在原始油藏温度下脱气原油粘度超过10000mPas,或者在大气压力下、15.6℃(60℉)时密度大于1000kg/m3(小于100API)的原油。
有研究表明,除了南极洲外各大洲均蕴藏有十分可观的稠油。
全球己探明的稠油资源有3000亿吨以上的储量,仅加拿大就大约有400亿立方米的地质储量,委内瑞拉也是稠油十分丰富的国家。
而可供开采的稀油资源仅剩下1700亿吨,可见稠油将是21世纪的重要资源。
过去稠油开发主要集中在美洲大陆,近二十年来亚洲的稠油开发开始崛起。
上世纪八十年代初,我国的稠油资源才开始工业性开发,至2002年产量己达1300万吨,占全国原油产量的8%。
我国目前己经探明和控制的稠油储量约为20亿吨,主要分布在辽河、新疆、胜利和河南油田,大港、江汉等油田也有部分稠油。
仅中国石油天然气集团公司预测的稠油资源量就有198亿吨,已探明地质储量12亿吨,动用地质储量8亿吨。
经过20年的研究与实践,现已形成1000万吨以上的生产能力。
因此,经济高效的开发稠油对我国具有重要的现实和战略意义。
2000年初,世界上强化采油的日产量大约是36.6万吨,其中热力采油的日产量约为2.07万吨,约占强化采油的56.6%,可见稠油热采在强化采油中占的主导地位。
渤海稠油蒸汽吞吐环空注氮隔热工艺优化
渤海稠油蒸汽吞吐环空注氮隔热工艺优化李金蔓; 霍宏博; 陈毅; 刘春艳; 刘海龙【期刊名称】《《石油化工应用》》【年(卷),期】2019(038)010【总页数】4页(P37-40)【关键词】渤海; 稠油热采; 氮气; 反循环; 蒸汽吞吐【作者】李金蔓; 霍宏博; 陈毅; 刘春艳; 刘海龙【作者单位】中海石油(中国)有限公司天津分公司天津 300459【正文语种】中文【中图分类】TE357.7稠油在石油资源中所占比例较大,稠油开采技术受到世界石油行业关注[1],渤海稠油储量占渤海总储量2/3 以上,其高效开发对国家发展有直接、深远的战略意义[2]。
稠油开采技术主要包括:蒸汽吞吐、蒸汽驱、注水等[3-5],渤海稠油黏度在350 mPa·s~10 000 mPa·s 的稠油油藏通常采用蒸汽吞吐环空注氮气隔热技术开采[6]。
通过隔热管向地层注热蒸汽并在油套管环空注入氮气以阻止热量向套管及地层扩散[7,8]。
赵利昌等通过建立井筒数学模型论证了油套环空注氮工艺的隔热效果优于环空充氮气工艺[9],刘利等对环空注氮排量等参数进行了优化[10]。
针对于环空注氮隔热工艺主要关注参数研究,对注氮工艺优化较少,注氮隔热工艺存在一定缺陷:环空注氮气隔热工艺将氮气和热蒸汽一同注入井内[11-13],会将井内低温完井液被挤入地层,使井周地层孔隙中充满完井液,热蒸汽首先加热完井液,剩余热量才用于加热远离井眼的地层孔隙中的稠油,完井液升温对增产并无意义,消耗大量宝贵的热能。
受海上油气开发法规的限制[14],稠油热采的注热和生产需要两套管柱,多轮次注热会使消耗的热量累积[15],因此对环空注氮工艺的优化非常有必要。
在渤海稠油注热开发对蒸汽吞吐环空注氮气工艺进行优化并首次应用,先采用氮气排空油套环空的完井液后再进行注热,有效提高了稠油蒸汽吞吐注热效率。
1 蒸汽吞吐环空注氮气工艺优化对环空注氮气隔热进行工艺改进:在注蒸汽前,增加氮气反循环的步骤,顶替出井内完井液,使井筒内充满氮气。
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蒸汽吞吐采油技术简介一、蒸汽吞吐采油机理1、加热降粘作用由于稠油对温度非常敏感,当向油层中注入250℃-380℃的高温高压蒸汽和热水后,油层中与其接触的流体和骨架被加热,原油的粘度急剧下降,原油流向井底的阻力相应减小,油井的产量随之增加。
2、加热后油层弹性能量释放油层加热后其骨架体积、流体的体积膨胀,在弹性能和气体的作用下,原油在油层中容易流动,使油井增产。
3、开采过程中吸收余热油井注蒸汽后回采时,随着近井地带被加热的原油不断流向井底,地层深部原油随之向加热的地层区域内进行补充,在流经加热地层的区域后原油的温度上升,粘度下降,减少了流动阻力,使油井增产。
4、蒸汽吞吐过程中的油层解堵作用油井在开采过程中,油层内的轻质成份首先流入井筒被采出,伴随着油层温度的下降,油层中的蜡质、胶质、沥青质就会在油层孔道中形成凝结,堵塞油流通道,注蒸汽后就会使堵塞物融化或裂解,改善了油层渗透率,对油井增产起到了积极作用。
二、蒸汽吞吐采油的选井条件影响蒸汽吞吐采油效果的主要参数有原油粘度、油藏深度、油层纯厚度、孔隙度、原始含油饱和度。
三、蒸汽吞吐采油井施工工艺要使蒸汽吞吐采油施工顺利进行,应对井筒质量进行验证,对井筒内的液体及残渣进行清理,对油层进行处理,增加油管及环空内的隔热能力,解决油层套管、技术套管、表层套管受热变形不统一的矛盾,解决注蒸汽施工过程中管柱因受热和降温引起的伸缩问题,解决井口在高温、高压条件下的注汽问题,解决油层出砂问题,解决射孔孔眼导流能力问题,解决放喷及举升问题,解决井筒保温问题。
1、井筒内的清理:下笔尖实探人工井底,有砂用清水冲砂,若冲不动采用螺杆钻冲至人工井底,若螺杆钻钻不下去,采用打铅印的方法检查套管内落物的情况及套管的变形情况,最后用80℃以上的热水洗井,清除套管内的有机物。
2、检验井筒质量:用与套管匹配的通井规通井、用刮削器刮削套管、用封隔器配合地面泵车对套管试压,套管试压压力为25MPa。
3、增加射孔孔眼的导流能力:注蒸汽施工时以8t/h水烧成蒸汽的速度,由套管经射孔孔眼注入地层,目前油层孔密在10-15孔/米之间,其导流能力不能满足注汽施工的要求,因而必须对注汽层实施补孔作业,使注汽层孔密达到26-32孔/米。
4、对出砂层的治理:由于采用高温高压蒸汽向地层内注入,在回采时一旦地层出砂就会造成整个注汽施工的失败,因而在注汽施工前要首先验证地层是否出砂,如地层出砂采用热采防砂管柱对出砂层进行防砂。
5、井口、井筒、管柱高温变形的应对及隔热:①在注汽过程中,井口温度高达380℃,普通的井口不能在此温度下正常工作,因此井口应更换为特种高压高温热采井口。
②在注汽过程中,井筒的温度缓慢升高,油层套管、技术套管、表层套管受热不均匀,引起的变形不一,油层套管变形最大,为了不拉坏油层套管,应将井口的环形钢板割开。
③在注汽过程中,为了减少热能的损失,使蒸汽携带的热能尽可能多的接触地层,应采取隔热措施,其隔热工序为下隔热油管,并在油套环空注入低导热系数的氮气。
④在注汽过程中,隔热油管是通过封隔器坐封在注汽层顶界的套管内,热蒸汽通过隔热油管时会导致隔热油管伸长,因此应在隔热油管串内加入高温高压伸缩管,保证整个注汽过程中隔热管不因伸长变形而弯曲。
6、地层处理:由于注汽地层内含有泥质、胶质、沥青质,因此在注汽施工前应对地层进行处理,其工序是向注汽地层内挤入油层清洗剂、粘土防膨剂。
7、放喷方式及热采举升工艺①放喷方式注蒸汽及焖井结束后,在放喷期间考虑到由于生产压差较大会造成地层出砂,因此设计制定了以下放喷方式。
⑴放喷初期用3mm油嘴放喷(根据井口压力调整油嘴大小),放喷初期24h控制在10-20m3/d,以后加大油嘴放喷,产液量控制在40m3/d以内,最后去掉油嘴。
⑵初期液体进现场储液罐,待井口温度降低到具备进站温度时,应进站生产。
⑶正常自喷每4h计量一次该井产量,每班取样一次,化验含水和含砂。
⑷井口压力低于进站压力时,关井,同时立即向隔热油管的挤稀原油或热洗井液(挤入量为隔热油管的内容积,以免稠油凝固堵死管柱).②举升工艺及井筒保温稠油蒸汽吞吐采油在国内其它油田先后实验过螺杆泵、电动潜油泵、水力活塞泵举升工艺,都因不适用蒸汽吞吐采油的特点而被淘汰,最终唯一适合蒸汽吞吐采油的举升工艺是有杆泵。
结合生产过程中井筒保温,确定三口实验井采用电热杆加热举升工艺。
8、蒸汽吞吐施工地面流程图及井筒管柱图⑴地面流程图⑵井筒管柱图四、蒸汽吞吐的施工参数 1、蒸汽干度的选择。
根据室内模拟实验及实际应用经验表明,干度越高增产效果越好。
因为在相同的注汽压力下,干度越高热焓越大,加热的体积大;在相同的压力下,干度越高比容越大,加热半径越大。
所以应尽量提高蒸汽干度;但由于井深及设备的因素所限,应将蒸汽的干度控制在60%~80%之间。
2、注汽量的选择。
室内模拟实验及现场经验表明,最优范围是80-120t/m ,薄油层及非均质严重的油藏初期注汽强度应适当低些,尤其是浅油层,压力低,若注汽量过大,回采产量将降低。
随着蒸汽吞吐次数的增加,需要增加注汽强度,以扩大加热范围。
一般推荐逐渐递增15%注汽量。
3、注汽速度和注汽压力的选择注汽速度越高,日产油量越高。
虽然注汽速度和注蒸汽压力的增大,都会提高增产效果,但由于注汽速度与注汽压力的过高会导致地层破裂,在地层中形成汽窜,造成注汽失败。
在实际注汽施工中应从设备能力和地层破裂压力两个方面进行考虑,应在低于地层破裂压力的条件下进行注汽,并最大限度地发挥注汽设备的注汽速度。
4、焖井时间的选择焖井主要目的是为了使注入油层中的热蒸汽充分与地层及地层内的流体进行热交换,提高热能利用率。
焖井时间过长,会导致热量的向盖层的扩散,焖井时间太短不能使注入的蒸汽发挥其应有的作用。
根据经验将焖井时间确定为2-3天。
隔热油管高温高压伸缩管高温高压热敏封隔器油层套管目前人工井底油层5、注汽用水由于高压锅炉在注汽过程中其炉堂的温度高达390℃,如果水的矿化度过高就会导致炉堂内结垢,影响燃油的热效率,因此要求注汽用水的矿化度小于700 mg/L。
6、燃料油燃料油是进行蒸汽吞吐采油的热量来源,如果用成品油价格过高,因此选用脱水原油作为高压锅炉的燃料油。
五、蒸汽吞吐采油案例井施工简况及注汽参数1、自21-10井①施工时间:2010年3月25日至2010年5月11日。
②施工步骤⑴提出井内管柱,通井,刮削,井筒试压,进行机械防砂施工;⑵用70-80℃热洗井液洗井;⑶下注蒸汽管柱,注汽工艺管柱自下而上依次为:φ62mm喇叭口+φ73mm油管短节1根3m+热敏封隔器+伸缩管+φ89mm隔热管至井口;⑷割环型钢板;⑸装全套注汽井口;⑹组装注汽流程,井口流程试压21MPa,15min不刺不漏试压合格;⑺环空注氮气4吨,关套管闸门;⑻正挤入3t高温防膨剂。
2、家27-52井①施工时间:2010年6月3日至2010年6月19日。
②施工步骤⑴用70-80℃热洗井液洗井;⑵下入φ152mm×1.2m套管通井规通井至1725m;⑶下入φ178mm套管刮削器刮削至1725m,用70-80℃热洗井液反洗井;⑷下入Y211-150封隔器至1677m,对套管试压,25MPa,30min试压合格;⑸用有电缆102枪127弹对9、11、13号层重复补孔,射孔井段1677.6-1682.3m;1692.0-1697.0;1711.1-1713.8m,孔密16孔/米;⑹下气举管柱;⑺反气举排液,降液面至1300m;⑻待液面恢复后,加深管柱硬探砂面至1730m,地层没有出砂,用70-80℃热洗液洗井;⑼上提管柱φ62mm喇叭口完成至1667m,正试吸收量;⑽依次正挤入降粘剂3m3、高温防膨剂3m3、顶替清水6 m3,提出管柱;⑾换350型7″套管注蒸汽井口;⑿下注蒸汽管柱,注汽工艺管柱自下而上依次为:φ62mm喇叭口1675.5m+φ73mm油管短节1根2m+热敏封隔器1673.5m+伸缩管1365.0m+φ114mm隔热管至井口;⒀割环型钢板;⒁组装注汽流程,井口流程试压21MPa,15min不刺不漏试压合格;⒂环空注液氮6 吨,关套管闸门。
3、官32-18井①施工时间:2010年5月21日至2010年6月2日。
②施工步骤⑴井口装250型采油树;⑵下φ73mm笔尖+中间球座,实探砂面,冲砂至丢手1620m,冲后用80℃热水洗井一周;⑶冲砂后投球对油管试压,20MPa,30min,试压合格;⑷下φ118mm×1200mm通井规通至1600m;⑸下φ140mm套管刮削器刮削至1600m;⑹下入Y211-150封隔器完成于1560m,对套管试压,25MPa,30min,试压合格;⑺下φ73mm笔尖至1590m,填砂至1617m;⑻注灰,灰面为1594.44m;⑼用70-80℃热洗井液洗井,对注汽层补孔;⑽下注蒸汽管柱,注汽工艺管柱自下而上依次为:φ62mm喇叭口+φ73mm油管短节1根3m+热敏封隔器+伸缩管+φ89mm隔热管至井口;⑾割环型钢板;⑿装全套注汽井口;⒀组装注汽流程,井口流程试压21MPa,15min,试压合格;⒁环空注液氮4t,关套管;⒂正挤入降粘剂6t;⒃正挤入2.5t防膨剂。
4、注汽参数及施工效果如表1和表2所示:表2 施工效果1)蒸汽吞吐采油在生产阶段,井筒采用掺热水降粘工艺,水温大于80℃;2)确定蒸汽吞吐采油井有效厚度时,其最小厚度应大于12m(因为自21-10井、官32-18井在注蒸汽过程中都采用适当放空的方式注汽);3)对注汽层出砂的井,应在注汽前进行防砂;4)在注汽过程中如果地面注汽设备发生故障,在24小时之内不能恢复应将井筒和地层注入的蒸汽或热水排出后,再重新进行注汽施工。