超声波采油技术在稠油油藏中的应用分析

第47卷第8期2019年4月广　州　化　工

Guangzhou Chemical Industry

Vol.47No.8Apr.2019

超声波采油技术在稠油油藏中的应用分析

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张军辉1,2,吴晓燕1,2,王成胜1,2,季　闻1,2,孔丽萍1,2,张润芳1,2,翁大丽1,2

(1中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津　300452;

2海洋石油高效开发国家重点实验室,北京　100027)

摘　要:我国海上稠油资源储量巨大,常规开采技术难度大㊁成本高,超声波采油作为一种新型的三次采油物理方法,由

于具有见效快㊁成本低㊁不会对油层产生污染等优点,近年来受到越来越多的重视㊂阐述了超声波技术在稠油开采中的油井增产㊁清防蜡㊁防垢除垢㊁稠油降黏等方面的作用原理和作用效果,并总结了超声波稠油开采技术的优缺点和技术适应性,对海上稠油油藏超声波开采技术的可行性进行了分析,为海上稠油高效开发新技术㊁新工艺的研究提供新思路㊂

关键词:稠油油藏;超声波采油;稠油降黏;增产机理;适应性　

中图分类号:TE357.46

　文献标志码:A

文章编号:1001-9677(2019)08-0027-03

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基金项目: 十三五”国家科技重大专项 海上稠油高效开发新技术(三期)”(项目编号:2016ZX05025)㊂第一作者:张军辉,男(1985-),工程师,工学学士,主要从事油田提高采收率研究与应用工作㊂

Application Analysis of Ultrasonic Waves Production Technology

in Heavy Oil Reservoir *

ZHANG Jun -hui 1,2,WU Xiao -yan 1,2,WANG Cheng -sheng 1,2,JI Wen 1,2,KONG Li -ping 1,2,

ZHANG Run -fang 1,2,WENG Da -li 1,2

(1CNOOC EnerTech-Drilling &Production Co,Tianjin 300452;

2State Key Laboratory of Offshore Oilfield Exploitation,Beijing 100027,China)

Abstract :China has a huge reserve of heavy oil,and conventional production methods are difficult in high cost and techniques.Ultrasonic waves production is a new physical oil production technique,containing the advantages of low cost,remarkable effects,no formation pollution,and is getting more and more attention.The mechanism and effect of ultrasonic waves production technique was described,especially in production well stimulation mechanism,ultrasonic scaling,ultrasonic viscosity decreasing and paraffin inhibiting,and so on.The advantages and disadvantages and applicability of ultrasonic waves production were also discussed.The feasibility of ultrasonic waves production in heavy oil reservoir in offshore oilfield was analyzed,in order to provide new technology for high-efficient development of heavy oil in offshore oilfield.　

Key words :heavy oil reservoir;ultrasonic waves production;heavy oil viscosity reduction;stimulation mechanism;applicability

稠油是指脱气油黏度大于100mPa㊃s 的原油,或者油层条件下大于50mPa㊃s 的原油(不脱气)㊂我国的稠油储量丰富,在新疆油田㊁胜利油田㊁辽河油田和渤海油田等都有分布[1-2]㊂有统计表明,全世界石油总产量的十分之一都是稠油,我国稠油的年产量约1300万吨左右[3]㊂

稠油的突出特点是含胶质㊁沥青质高,通常表现为黏度高㊁密度大,流动阻力大,难以用常规方法开采,如天然能量㊁人工注水等㊂近年来国内外发展了一种新的物理采油方法-超声波采油技术,其设备简单㊁作业成本低㊁对储层无伤害㊁增产效果好,受到了更多石油业内的关注㊂

1　超声波采油的主要机理

超声波采油技术是通过大功率超声波设备处理油层,使地

层发生一系列物理化学变化,从而达到增加原油产量㊁提高采收率的目的㊂超声波增油机理主要包括以下几个方面[4]:1.1　机械振动作用(Mechanical vibration )

(1)超声波将机械振动传递至油层孔喉当中,使毛细管直径发生规律变化,油水界面张力发生改变,残余油摆脱束缚,流出到地层孔道中[5]㊂(2)超声波的传播速度随介质的变化而变化,在石油中速度约为1500m/s,岩石中速度约为3800m/s㊂超声波在不同介质中传播的速度不同,这种差异使介质的振动速度不同,剪切应力在界面上随之形成,导致原油与岩石间的附着力减弱,把原油从岩石表面剥离下来㊂(3)超声波对油层发生作用,使岩石受到的应力规律变化,在应力敏感位置产生裂缝,增大储层有效渗透率㊂(4)另外,稠油分子之间由于超声波的作用产生激烈的机械振动,导致分子之间摩擦力增强,