超稠油HDCS强化采油技术
浅析提高稠油采收率的措施与应用
浅析提高稠油采收率的措施与应用摘要：热采是目前开采稠油的常规方法，但是其采收率较低。
为提高稠油采收率，近年来发展了新的稠油开采技术。
主要包括：稠油热/化学驱，蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)及配套技术，超稠油HDCS强化采油技术，稠油化学驱等技术。
文中详细阐述了这几种采油技术的国内外发展现状及其作用机理和特点。
认为随着科学技术的发展和对环保要求的不断增强，这些技术必将是未来开采稠油的主要方法。
关键词：稠油；提高采收率；化学驱；HDCS强化采油技术；发展趋势引言稠油在世界油气资源中占有较大的比例。
据统计，世界稠油、超稠油和天然沥青的储量约为1000×108t。
稠油资源丰富的国家有加拿大、委内瑞拉、美国、前苏联、中国等。
我国稠油主要分布在胜利、辽河、河南、新疆等油田。
目前开采稠油主要方法为蒸汽驱和蒸汽吞吐。
但是常规热采的缺点是效率低，成本高，消耗大。
因此，为了改善稠油开采效果，提高稠油采收率，发展了多种提高稠油采收率技术，文章主要阐述了：稠油热/化学驱，蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)及配套技术，超稠油HDCS强化采油技术，稠油化学驱开采技术的作用机理和特点。
一、稠油资源概况我们把沥青质、胶质含量较高且黏度和密度较大的原油称为稠油，国外统称稠油为重质原油。
我国通常把油藏条件下相对密度为0.92数0.95、黏度为100数10000mPa·s的原油称为普通稠油；油藏条件下相对密度为0.95数0.98、黏度为10数50Pa·s的原油称为特稠油；油藏条件下相对密度大于0.98黏度大于50Pa·s的原油称为超稠油。
稠油是石油资源的重要组成部分，是多种重要化工产品的生产初级原料，也是近几年国家石油勘探开发与开采的重要目标。
1.稠油开采技术1.稠油热/化学驱油技术在蒸汽开采方法中，由于稠油与蒸汽密度和粘度的差异，常常导致蒸汽重力超覆和指进，导致蒸汽开采体积波及系数的降低。
另一方面，即使在蒸汽所波及的区域，由于受岩石-原油-水体系界面特性的影响，有很大一部分稠油不能从岩石表面剥离下来，降低了原油的最终采收率。
超稠油HDCS高效开采技术研究
超稠油HDCS高效开采技术研究李宾飞;张继国;陶磊;李兆敏;王勇【期刊名称】《钻采工艺》【年(卷),期】2009(032)006【摘要】HDCS高效开采技术是一种采用油溶性复合降粘剂及CO2辅助水平井蒸汽吞吐的超稠油开采技术,它由水平井、油溶性复合降黏剂、CO2和蒸汽四个关键部分构成.研究表明超稠油HDCS高效开采技术针对超稠油油藏有诸多优势:数值模拟研究表明水平井能增强注汽能力,增大油汽比,对于薄油层能够相当大程度上减少蒸汽的热损失;实验研究表明通过注入高效油溶性降黏剂和CO2能减小油水界面张力,破碎沥青质的层状结构,降低原油粘度,降低剩余油饱和度,增强地层弹性能量,减缓油藏压力衰竭.矿场统计和分析表明该技术可有效地提高蒸汽利用率,降低注汽压力,提高油汽比,增加产量和生产周期.该技术的应用使黏度大于300 000 mPa·s(50℃)、埋深大于1 300 m、油层平均厚度小于8 m的超稠油藏实现了动用,目前已在胜利油田建成4×104 t的产能.【总页数】4页(P52-55)【作者】李宾飞;张继国;陶磊;李兆敏;王勇【作者单位】中国石油大学石油工程学院·华东;胜利石油管理局石油开发中心;中石化胜利油田地质科学研究院;中国石油大学石油工程学院·华东;中国石油大学石油工程学院·华东【正文语种】中文【中图分类】TE357【相关文献】1.特超稠油HDCS吞吐影响因素分析及潜力评价方法 [J], 赵淑霞;何应付;王铭珠;廖海婴2.关于超稠油HDC高效开采技术的研究 [J], 林刚3.草27块特超稠油HDCS技术参数优化研究 [J], 何旭4.中深层特超稠油HDCS强化采油技术研究 [J], 李豪浩;毕雯雯;胥晓伟;代妮娜5.HDCS技术中各因素对超稠油性质的影响 [J], 刘伟;李兆敏;孙晓娜;李宾飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
海上稠油多元热流体开采技术
88 |
2021年06月
多年的试验攻关，目前已在中深层特超稠油开发领域形成一套 有效的 HDCS 强化采油技术。多元热流体技术通过热降粘以及 波及系数增大等协同增产机理，国内已在新疆油田、胜利油田、 辽河油田以及渤海油田开展现场试验且增油效果明显。由于其 能够较好地适用于海上稠油油藏经济有效开发，已在渤海油田 的稠油开发中发挥着日益重要的作用。
（3）降低界面张力。多元热流体中的 CO2，可以不同程度的
溶解于油相和水相之中，降低油水两相的差异性，从而提高油 相的渗透率，实现产量提升。
3.3 多元热流体技术特点
目前，稠油热采技术发展较快，且各种技术都有其独到之 处，但是针对海上油田地质情况复杂的特点，多元热流体技术 更具优势。多元热流体具有以下技术特点：
2 多元热流体开采工艺流程
陆地稠油热采所使用蒸汽锅炉通常占地面积大且重量较 重，无法在海上直接使用。经过不断探索与实践，海上平台利用 多元热流体发生器取代了传统锅炉。该发生器基于航空火箭发 动机燃烧喷射技术，将燃料、空气、水注入高压燃烧室中，生成 由 CO2、N2、水蒸气等所组成的高压多元热流体混合物，然后 将多元热流体混合物注入到热采井井筒内，既能够降低稠油粘 度，又能增加油层的压力，可以有效提高稠油开采率 [6] 。由于 多元热流体中的 CO2、N2 等气体与水蒸汽可以产生非常显著 的协同效应，因此与注蒸汽吞吐技术中水蒸汽单独加热油层相 比，能更为有效降低稠油粘度，实现增产与采收率的大幅提升。 多元热流体开采技术原理示意图如图 1 所示。
参考文献：
[1] 刘群 . 稠油热采技术现状及发展趋势 [J]. 化工管理， 2015(035):181.
[2] 梁伟，赵晓红，张紫军，等 . 多元热流体提高稠油油藏采 收率作用机理及应用 [J]. 石油地质与工程，2014，28(003):115117.
中深层特超稠油HDCS强化采油技术研究
中深层特超稠油HDCS强化采油技术研究李豪浩;毕雯雯;胥晓伟;代妮娜【摘要】Conventional thermal recovery methods can 1 effectively recover super and extra heavy oil reservoirs due to their deep depth and high viscositv. Based on the study on the mechanism ol the cooperative functions of horizontal wells, SLKF, highly effective oil - soluble composite vis - breaking agent, CO, and steam, a new development mode is created, which is the combination of synergic vis - breaking, composite mass transfer, energy increasing and assisting back flow. The new technology makes it possible that super and extra heavy oil with viscosity of over 30 × 104mPa · s(50℃ ) and depth of over 1 300 m can be effectively developed; and it fills the gap of super and extra heavy oil production at home and abroad. After the repeatedly practice and research for 4 years, the technology is successful and is industrially popularized. Currently the technology has been applied in 7 mid -deep super and extra heavy oil reservoirs that were earlier thought not to be recovered for a long time and achieves a good economic benefit.%中深层特超稠油油藏埋藏深、原油黏度高,常规热采无法有效动用.在开展水平井、SLKF高效油溶性复合降黏剂、CO2和蒸汽的协同作用机理研究基础上,创建了超稠油HDCS协同降黏、混合传质、增能助排的新型开发模式.该技术实现了黏度高于30×104mPa·s(50℃)以上、埋深大于l 300 m的特超稠油油藏的有效开发,填补了国内外在中深层特超稠油开采领域的空白. 经过4 a多的反复实践与探索,攻关创新并成功进行了工业化推广,目前已在胜利油田7个长期不能动用的中深层特超稠油油藏得到推广应用,并取得良好的经济效益.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2013(020)002【总页数】3页(P87-89)【关键词】特超稠油油藏;HDCS;协同降黏;混合传质;中深层;油藏开发【作者】李豪浩;毕雯雯;胥晓伟;代妮娜【作者单位】中石化胜利石油管理局,山东东营257000【正文语种】中文【中图分类】TE357.4引言全球稠油资源约40 000×108t，中国稠油资源预计为79.5×108t，在已探明稠油储量中，有近1/3的储量未实现有效动用，这部分储量大多以中深层特超稠油油藏为主。
HDCS技术中各因素对超稠油性质的影响
一
引 言
胜利油 田王庄 郑 ４ １ １块 为 深 薄层 超 稠油 油 藏 ，
定 的借 鉴 和思路 。 原 油 的 流变 特 性 主要 取 决 于原 油 中气 体 和 固
体物 质 的含量 以及 固体 物质 在原 油 中的分 散程 度 。
原油 中的液态 组分 通 常可划 分为 烷族 、 环烷 族 和芳
地面 脱 气 原油 密 度 为 １ ． ０ ４ ３ ３ ｇ ／ ｃ ｍ ， 油 藏 温 度 （ ６ ８ ￣ （ ２ ） 下 地面脱气 原油 密 度大 于 １ ． ２×１ ０ ｍ Ｐ ａ・ ｓ ， 油 藏埋 深 为 １ ４ ０ ０～１ ６ ０ ０ Ｉ Ｔ Ｉ ，油 层 有 效 厚 度 约 为
２ ．中国石油 大学 ， 山东
成都
青岛
６ １ ０ ０ ５ ９ ；
２ ６ ６ ５ ８ ０ ）
摘要 ： 胜利 油田郑 ４ １ １区块 采 用 Ｈ Ｄ Ｃ Ｓ （ 水 平井 ， 油溶性 降黏 剂 ， 二 氧化碳 和蒸 汽） 技 术 实现 了
超稠油的有效动 用。为了研 究 Ｈ Ｄ Ｃ Ｓ技术 中各 因素的 降黏 机理 和对超稠 油性质 的影 响 ， 进行 了不 同因素组合与超稠 油作 用的实验 ， 测量作 用前后超稠 油黏度 、 四组 分含量 和分子 质量 、 芳
１ ． ５ ９ ％） ， 胶质、 沥 青 质 含 量 较 高术 的 现 场 试 验 ，但 由于 原 油 黏 度 大 且埋 深 较深 ，导 致蒸 汽 注入 压 力 过 高 ，降低 了 蒸 汽 干度 ，无 法 实 现该 区块 的有 效 开 发 。在 前 期 研究 的基础 上 ，该 区块 运 用 ＨＤ Ｃ Ｓ技 术 ，实 现 了 超 稠 油 油 藏 的 有 效 动 用 ，并 进 入 到 全 面 开 发 阶 段 Ｉ ２ ］ 。该 区块 利 用 ＨＤ Ｃ Ｓ技 术 有 效 降 低 了原 油 黏度 和 注气 压力 ，但 由于 这 属 于 １种 多 元 复 合 吞 吐技 术 ，其 中各 因 素在 降低 原 油 黏 度 、改 善 原 油 性质 方 面所发 挥 的作 用 、降 黏机 理 和各 因素 间是
浅析稠油开发配套工艺优化
浅析稠油开发配套工艺优化稠油开发渗透率偏低，影响注汽压力，吞吐回采油流阻力大，热采产量递减快。
同时，粘土含量高，在注蒸汽热采过程中因粘土膨胀、运移造成近井地带渗透率下降，井口产量递减快。
而且，油层胶结疏松，岩性细，注采过程中砂粒容易发生二次运移，造成油层堵塞，渗流能力下降，防砂难度大。
因此，稠油开发要从射孔、防砂、注汽、管柱等四个方面进行配套工艺优化。
1射孔优化：在射孔工艺上，从127型枪弹转变为140型大孔径枪弹。
大孔径的目的就是要产生尽可能大的射孔孔眼来增加油气往井筒内的流入，孔眼越大流动的截面积越大，油气流入井筒受到的阻力越小。
同样，砾石充填时受到的阻力也越小，配合适当粘度的携砂液，可以更有效地通过射孔孔眼充填砾石（图1）。
2 防砂优化2.1防砂前氮气泡沫混排氮气泡沫混排是通过向地层挤入低密度泡沫流体，同时在井内形成负压，使地层流体高速喷出，泡沫及地层流体带出大量松散微粒、近井堵塞物如泥浆、外来固相杂质。
这样不但防止入井液漏失，而且利用高粘泡沫流体的携带性能和洗油能力，大大提高作业效果，并缩短了作业时间。
2.2压裂防砂压裂防砂优点：（1）压裂防砂形成的短宽缝提高近井地带渗透率，提高储层吸汽能力，降低注汽压力。
（2）压裂防砂形成的垂向裂缝可以沟通各个小层，充分利用蒸汽超覆作用，改善热采效果。
（3）将压前径向流动模式转变为压后双线性流动模式，降低生产压差（图2）。
结合稠油油藏特点，对压裂防砂参数、携砂液、施工参数进行优化，形成压裂防砂模式：（1）相比循环充填、挤压充填，提高压裂防砂工艺加砂量、施工排量，通过增大加砂量、增大施工排量，增加改造半径。
（2）为满足热采生产的要求及砾石溶蚀效应，砾石材料设计使用0.85mm-1.18mm陶粒砂，适度将地层运移的细微颗粒排出，提高防砂效果及周期。
（3）普通挤压充填防砂施工最高砂比在60%以下，压裂防砂需要更高的砂比来促使裂缝膨胀，提高裂缝宽度，提高铺砂浓度，从而提高导流能力。
超稠油油藏回型井网蒸汽驱研究
超稠油油藏回型井网蒸汽驱研究作者：张静文守成来源：《新疆地质》2020年第01期深层超稠油油藏的高效开发有利于未来我国油气资源的均衡可持续发展，而我国已探明稠油油藏储量有几乎1/3未能有效动用。
《超稠油油藏HDCS强化采油技术》一书总结了国内外稠油油藏蒸汽驱开采研究现状及不足之处，系统地分析了回型井网蒸汽驱技术特点、优势以及亟需解决的关键若干问题，并对其进行了较深层次的剖析及研究。
超稠油油藏普遍埋藏较深，多处于1 000 m以下，蒸汽驱时沿途热损失严重，提高井底干度及地层压力较有效的手段也只能通过提升注汽速度，因为生产压差通常是决定井筒产液能力的主要因素之一，测试结果表明当注汽速度高至120 t/d时才能使井底蒸汽干度接近临界值。
且稠油原油粘度较大，在所处地层条件下进行常规蒸汽驱仍旧难以提高冷油的推进速度，进而导致井口产液能力始终受限。
此外，蒸汽驱技术的成功实施与注采比密切相关，稠油油藏在常规蒸汽驱下其注采比达不到要求，导致储层内蒸汽腔不能充分扩展，同时稠油油藏本身非均质性及边水低水入侵等问题也会显著限制蒸汽腔的有效发育。
通过现场多个稠油油藏的常规蒸汽驱开发经验及试验结果，新型蒸汽驱井网部署即回型井网被提出，其由内部反五点和外部反九点两套井网共同组成的用于优化稠油油藏蒸汽驱开采的嵌套式井网结构。
该种井网布局通过将注采井数比从常规反九点的1∶3增加至1∶9，较高效地实现了井间热连通，促进了储层蒸汽腔的发育，扩大了蒸汽在储层内的有效波及体积，可有效改善常规反九点井网热开采过程中高热损失及低采注比等缺陷，同时大幅提升了井组间的排液能力及原油采收率。
相关研究表明我国辽河油田L块超深稠油油藏通过回型井网的优化改进后，驱采效果显著增加，可提高采收率达18%以上，W38区块的数值模拟结果显示回型井网蒸汽驱相比于常规反九点井网可将原油采收率提高近5%，锦91区块在采用回型蒸汽驱方式后产液产油大幅度增加，同为辽河油田的杜229区块则在2016年进行了8个回型井网蒸汽驱的先导性试验，日产原油从原来的160 t提高至210 t，取得了较好效果。
超稠油油藏HDCS吞吐转驱井网优化
超稠油油藏HDCS吞吐转驱井网优化
李兆敏;李敬;鹿腾
【期刊名称】《大庆石油地质与开发》
【年(卷),期】2012(031)002
【摘要】超稠油油藏HDCS吞吐后期会出现井间剩余油开采较差、地层压力下降幅度大、吞吐效果变差等问题.以胜利油田郑41 1区块典型区域为例,基于数值模拟对区块HDCS吞吐后期转驱的开发方式进行了研究,并对转驱后的井网形式进行了优化.结果表明,在HDCS吞吐后期转HDCS驱是提高超稠油油藏采收率的有效技术之一.在井间剩余油富集区域打水平加密注汽井能够有效提高采收率,推荐加密水平井布井层位在油层中下部,水平段长度在200 m左右.
【总页数】4页(P137-140)
【作者】李兆敏;李敬;鹿腾
【作者单位】中国石油大学泡沫流体研究中心,山东青岛266555;中国石油大学泡沫流体研究中心,山东青岛266555;中国石油大学泡沫流体研究中心,山东青岛266555
【正文语种】中文
【中图分类】TE345
【相关文献】
1.中深层薄层超稠油油藏水平井蒸汽驱井网、注采参数适应性研究 [J], 易红霞
2.HDCS 吞吐转蒸汽驱物理模拟研究 [J], 王春智;李兆敏;刘伟;李宾飞;李松岩
3.超稠油油藏小井距蒸汽吞吐转蒸汽驱先导试验 [J], 何万军;鲍海娟;马鸿;杨柳
4.普通稠油油藏水驱转热采井网优化研究 [J], 郭奇;陈开远;崔传智;郭振廷
5.超稠油油藏回型井网蒸汽驱研究——评《超稠油油藏HDCS强化采油技术》 [J], 张静; 文守成; 王春燕; 双志强
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
HDCS技术在开发超稠油油藏中的研究与应用
HDCS 技术在开发超稠油油藏中的研究与应用1、简介近几年，一些未被划分的超稠油油藏（包括单113区块，郑411区块和坨826区块）已经被发现，并且储量都达到6000×104吨以上。
脱气原油的粘度可达10×104mPa·s(50℃)以上，最高能达100×104mPa·s 。
边底水油藏的深度大概在1300m~1500m 。
与国内外的稠油或者油砂油藏相比较，胜利油田的超稠油油藏深度更深一些，并且原油粘度较高，因此，属于中深度超稠油油藏。
国外通常采用SAGD 技术开发超稠油油藏，并且取得了良好的经济效益。
但是国外的超稠油油藏通常深度较浅，并且不含边底水。
通常的SAGD 技术很难在含有边底水的中深度超稠油油藏的开发中起到作用，并且从来没有有效地且具有经济效益的在开发这类油藏上获得过成功。
依照近几年对稠油开发技术的趋势，有效的开发中深度稠油油藏的方式就是采用注蒸汽热力采油的方式，并且要提高蒸汽注入质量和扩大横扫范围，才能达到成功开发。
在这种想法之下，自2005年以来，一种新的采油技术HDCS （水平井，油溶性降粘剂，二氧化碳和蒸汽）技术被逐渐在胜利油田运用，就是运用水平井开发超稠油油藏，再利用二氧化碳和降粘剂来推动蒸汽驱。
这一技术的应用，在油田上已经获得了明显的经济和社会效益。
2、超稠油的渗流特性2.1超稠油的组成从郑411断块和坨826断块获得的原油样品的组分分析（表1）可以看出，总烃含量较低（低于40%），而胶质和沥青质的含量较高（分别高于25%和30%）。
胶质和沥青质的高含量是直接导致原油密度和粘度较高的原因。
表1. 胜利油田超稠油组分表2.2超稠油的渗流特性2.2.1超稠油的非牛顿流变性通常，超稠油除了通常的特性外，在流变学上还有很大的不同。
在低温和低剪切速率下，液体的非牛顿流变性在所有的三种超稠油中都具有，并且随着温度的升高而逐渐降低。
最后，当温度到达某一个值时，非牛顿液体转变成牛顿液体。
深层稠油油藏水锥机理及HDCS实验研究
摘 要 ： 层 普 通 稠 油 油藏 桩 斜 Ｉ９块 由于 受储 层 埋 藏深 、 斜 位 移 大 、 深 ３ 井 边底 水 活 跃 等 客 观 因素 影 响 、 发过 程 中底 水 水锥 严 重 导 致 含 水 居 高 不 下 在 区块 前 期 精 细 地 质 研 究 的 基 础 上 ， 入 底 开 深 水 稠 油 油藏 水锥 机 理 研 究 ， 立 水 平 井 热 采 概 念 模 型 ， 室 内 实 验 和 数 值 模 拟 的 基 础 上 开 展 建 在
岩 性 普 通 稠 油 油 藏 。桩斜 １９块 边 底 水 能 卜 ３
量 充足 ， ｇ 油 层 油井 受水 侵影 响大 ， 其是 过 渡 Ｎ７ 尤
带 的油 井 ， 表现 出 明显 的底 水 锥 进 特 征 Ｊ纯 油 区 ， 井 由于 构造 位置 较 高 ， 含水 上 升 则 相 对 缓 慢 ， 现 表 为边 水 入侵 的特 征 ， 剩余 油 富集 。
为 １．７ ６４ ＭＰ ， 力 系 数 为 １０ 油 层 温 度 为 ａ压 ．２， ７ ｃ 。油 藏类 型 为 高孔 高渗 、 温 常压 、 状 构 造 ０（ ＝ 常 层
一
为突破 期 ；７ ４ ３ｄ以后 ， Ｄ段 为 见 水 期 。如 采 油 即 速 度 高 ， 产压 差 大 ， 没有成 锥 期 ， 进 和突破 期 生 就 托 合 并使 得 油井 很快见 水 （ １ 。 图 ）
采 油技 术 是一种 采 用 高效 油 溶 性 复 合 降 黏剂 和 ６ Ｃ ， 助水 平井 蒸 汽 吞 吐 ， 用 其 协 同降 黏 、 合 Ｏ辅 利 混
传质及增能助排作用 ， 降低注汽压力 ， 扩大波及 范
成压降漏斗 ， 开采前近似水平 的油水界面 ， 在油水
势 梯度 的作 用 下 发 生 变形 ， 在井 底 形 成 锥 体 形 状 。 以一定 的产量稳 定 生产 ， 则形 成 的水锥 稳 定在 一定
稠油开采技术
稠油开采技术第一篇：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。
超稠油油藏HDCS开采技术优化
超稠油油藏HDCS开采技术优化
张丁涌
【期刊名称】《断块油气田》
【年(卷),期】2017(024)003
【摘要】针对胜利油田广9区块超稠油油藏HDCS开采过程中存在的问题,通过油藏数值模拟分析了HDCS的降黏作用机理,优化了HDCS吞吐各周期降黏剂、CO2与蒸汽的注入量,提出HDCS吞吐后期开采方式应转为HNS吞吐.研究结果证实:降黏剂、CO2与蒸汽先后注入地层具有滚动接替、协同降黏作用,降黏剂的作用范围主要集中在近井地带0～2.4 m,CO2的受效半径大于降黏剂,约为6.4 m,蒸汽的作用范围最大,受效半径约为11.2m.从经济角度出发,HDCS吞吐4周期时,应停止注入降黏剂,转入HCS开发;吞吐7周期时,停止注入CO2,转入蒸汽吞吐开发.HDCS 吞吐8周期后,近井地带温度逐渐升高,原油黏度大幅度降低,地层能量逐渐衰竭,产油量下降较快.通过优化得出,HDCS吞吐8周期后转HNS吞吐4周期的总产油量最高.
【总页数】4页(P409-412)
【作者】张丁涌
【作者单位】中国石化胜利油田分公司现河采油厂,山东东营257000
【正文语种】中文
【中图分类】TE345
【相关文献】
1.超稠油油藏HDCS吞吐转驱井网优化 [J], 李兆敏;李敬;鹿腾
2.关于超稠油HDC高效开采技术的研究 [J], 林刚
3.超稠油HDCS高效开采技术研究 [J], 李宾飞;张继国;陶磊;李兆敏;王勇
4.利用HDCS开采技术提高稠油水平井开发效果 [J], 李慧
5.超稠油油藏回型井网蒸汽驱研究——评《超稠油油藏HDCS强化采油技术》 [J], 张静; 文守成; 王春燕; 双志强
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
效开发的技术。
10
HDCS技术构成四要素
H ---- 水平井(Horizontal well) D ---- 高效油溶性复合降粘剂(Dissolver)
C ---- CO2(Carbon dioxide) S ---- 蒸汽(Steam)
11
各要素单项作用——水平井
1)水平井与直井相比，大幅 增加了吸汽能力和泄油面积。
米半径内原油粘度下降到几百甚
至几十毫帕秒，可降低注汽启动 压力2兆帕以上。
28
焖井过程
2、大幅度扩大热波及和前缘低粘区范围——确保注汽质量 1）滚动降粘接替：
粘 度
注汽前C、D先期降粘
饱和 C、D区
不饱和 C、D区
原始冷油区
r
低温不饱和CO2区： CO2溶解降粘
中温饱和CO2及乳化区： CO2溶解降粘、乳化降粘
随温度增加，CO2溶解度迅速下降。注汽条件下，郑411区块的1体积原油析 出42m3 CO2。析出的大量CO2具有良好的传质能力，可大幅度提高注入蒸汽和油 20 溶性复合降粘剂的波及范围。
3）在中深层（大于1000m）油藏中，CO2始终处于超临界 状态，密度近于液体，粘度近于气体，扩散系数为液 体的100倍左右，同时具有极强的溶解能力，可大量 萃取超稠油轻质组分。 4）油藏条件下CO2溶于原油，可使原油体积增大10-30% 左右，提高回采能力。 5）在举升及集输过程中，压力降低使CO2析出形成泡沫 油，降低举升工艺难度。
表面张力低 比热容大
夹带剂 密度接近液体
压力
粘度接近气体
scC
在深入研究其影响因素 的基础上采取增效措施
温度
优良的 传质特性
体积比
25
扩散系数是液体状态 的近100倍
HDCS强化采油技术混合传质机理示意图
scC
地温回升 scC溶解 度降低
D
萃 取 扩 散
高效热传递
滚动降粘接替
3
2
低温不饱和CO2区： CO2溶解降粘
27
1、大幅度降低近井地带粘度—降低注汽启动压力
先期注入的油溶性复合降粘剂
饱和 溶解
扩散 不 饱 和 原 油 溶解
油溶性复合降粘 剂受到二氧化碳 的扩散作用影 响，进一步提高 降粘范围
和CO2对水平井近井地带的特超
稠油有效降粘，根据数模研究结 果，二者的协同作用在水平井7
注入过程
温度回升 扩散 溶解度下降 不 饱 和 原 油 溶解
3
概 况
中深层特超稠油油藏开发难点
注汽压力高 热波及范围小 热损失大
油层薄、油水关系复杂
（单层5m且油水层间互）
油层埋藏深 （>1000m） 原油粘度高
（50℃大于20×104mPa.s）
注 不 进
采 不 出
、
回采效果差
储 量 无 法 动 用
4
概 况
国内外 开发稠 油油藏
油藏埋深 m
——国内外稠油开发现状 国外主要热采油藏
胜利特超稠油SLKF与其它降粘剂降粘率对比曲线
90
降 粘 70 60 率 % 50
40 30 20 10 0
80
74.1
47.0
28.0
活性柴油
77.5 SLKF
1＃ 柴油
二甲苯
58.5 34.3 27.1
SLKF 4＃
二甲苯
3#
2#
90
60 脱水原油，降粘剂浓度5%
3.5 80
温度℃
14
不同含水原油粘温曲线
1000000 脱水原油 含水10% 含水30% 含水50%
粘度/mpa.s
含水原油降粘率与温度关系曲线
1000000 原油粘度 添加1%降粘剂 100000
粘度/mpa.s
100000
10000
含水10% 降粘率35倍
10000
含水10% 加入降粘剂后降粘率＞200倍
1000
80 90
1000 40 50 60 温度/℃ 70
碳溶解萃取能力呈级数增长。 5）解聚降粘的不可逆性大大降低了井筒举升工艺 和集输工艺难度。 6）安全性好，闪点达到65℃以上。
17
各要素单项作用——二氧化碳
选用先进的高温高压PVT釜（带磁力搅拌及恒温功能）、国内温压等级最高的 落球式粘度计等实验设备，开展二氧化碳在特超稠油的机理研究。
高温高压PVT釜
携带热量
b、在CO2快速扩散的同时，由于CO2
与原油、蒸汽的密度差异造成重力分异 ，形成纵向热对流，提高了换热效率。
scC不断析出，S+scC+D扩散
30
3、大幅度改善地层及流体的渗流能力——提高回采能力
混合气顶驱动
核 心 内 容
随压力降低混合气顶溶解降粘 二氧化碳与蒸汽改善地层渗透率 随压力降低原油体积膨胀，增加驱动力
纵向对 流上移 形成顶 部富集 中温饱和CO2及乳化区： CO2溶解降粘、乳化降粘 高温蒸汽降粘区： 热力降粘为主
携带热量 携带轻组分 滚 动 扩 散 前 移
1
横向穿 过饱和 带向前 推进
扰动
降粘范围扩大
S
地层温度持续升高scC溶解度降低
scC不断析出，S+scC+D扩散
26
3、增能助排作用
1）超覆的CO2在油层顶部富集，形成了隔热带，降低了蒸汽热损 失，同时在回采期间可以提供驱动力和溶解降粘。这一传质 机理对薄层特超稠油油藏热采有着重要意义。 2）CO2溶于原油使原油体积膨胀10-30%，为原油流动提供驱替动 力的同时增加采收率。
特超稠油HDCS强化采油技术研究
胜利油田石油开发中心
SHENGLI OILFIELD
1
汇报内容
国内外超稠油开发概况 特超稠油HDCS强化采油技术研究
应用及效果分析
结 论
2
概 况
世界稠油 资源分布图
世界上稠油储量约40000×108t，国内预计79.5×108t，在已探明的稠
油储量中，有近1/3的储量未实现有效动用，这部分储量大多以中深层特超 稠油为主。
国内稠油主产地
辽河油田、河南油田 新疆克拉玛依油田
美国Midmay、委内瑞拉B.E.Peerro Negro、Jobo、Main Tia Juana和加拿 大Cold Lake、Peace River
＜ 600—800
从10000到上百万粘度
＜ 1000—1500
原油粘度 mPa.s
一般在10000— 20000(50℃) 埋藏深 粘度小
5
埋藏浅
粘度大
概 况
——国内外稠油开发现状 SAGD筛选标准 与胜利特超稠油油藏指标对比表
筛选项目 油藏埋深 m 50℃原油粘度 mPa•s 有效厚度 m 渗透率 ×10-3μ m2 油藏条件 筛选 标准 胜利油区 典型特超稠油区块条件
<1000
>10×104
1300－1500
>20×104
>20
>250
＜10
500-4000
无边底水
有边底水
6
概 况 对于油层埋深大于1000m，原
油粘度大于20×104mPa.s的特超稠 油油藏，在05年该技术发明以前国 内外尚无有效开采技术。
7
汇报内容
国内外稠油开发概况 特超稠油HDCS强化采油技术研究 应用及效果分析 结 论
8
技术思路
通过大幅度降低近井地带原油粘度
蒸汽
29
2）高效热传递：
高效热传递
a、从油藏条件到注汽条件（压力 20MPa、温度300℃）下，CO2溶解 度下降42sm3/m3。析出的超临界 CO2携带着热量以远高于蒸汽的速 度穿过CO2饱和区向远端扩散，并 将大部分热量传递给远端的原油 。
横向穿 过饱和 带向前 推进
扰动
纵向对 流上移 形成顶 部富集
19
2）传质作用
胜利特超稠油CO2溶解度与温度、压力关系图版
120 100
/m 溶解度 sm
油藏条件 (80sm3/m3)
60℃ 80℃ 100℃ 120℃ 200℃ 250℃ 300℃
80 60 40 20 0
3
3
注汽条件 (38sm3/m3 ) 0 5 10 15 20 25 30
35
饱和压力 MPa
31Leabharlann 注汽驱替剖面对比示意图T
热 水 + 热 油 区
低温水+
高粘乳化油
高粘度地层冷油区 水平井常规注汽（HS）
r
T
蒸汽+
饱和CO2 热油+ 降粘剂 热水 +饱和CO2热油 低温水+饱和 CO2低温油+降 粘剂
热波及范围及低粘区 域大大增加
不饱和CO2冷油+ 少量降粘剂 高粘度
地层冷油区
+降粘剂
HDCS技术
适用范围 温度：0-200℃ 压力：＜70Mpa 粘度：＜10000mPa.s
高温高压落球式粘度计
温度范围：0-200℃；压力范围：＜70Mpa 粘度范围：＜10000mPa.s
18
1）溶解降粘作用
胜利特超稠油气（CO2）油比—降粘率关系曲线
120
降 100 粘 80 率 %
60 40 20 0 0 5 10
21
各要素单项作用——蒸汽
1）降低原油粘度、解堵、降低界面张力。 2)使流体及岩石发生热膨胀，提高原油产出量。
22
协同 降粘
油溶性复合降粘剂
混合 传质
二氧化碳 蒸汽
增能 助排
地层原油
HDCS的三项协同作用
23
1、协同降粘作用