稠油开采技术ppt课件
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物理原理 (超声波、电磁)
特点（优、缺点）
普遍采用，对于粘度较大的 特超稠油效果十分有限
理论上可行,但由于成本和其它方 面的原因,还没有用于工业化生产
化学开采技术 生物开采技术
乳化降粘 油溶性降粘
利用微生物的菌蚀 作用，使稠油降解
工艺简单、成本低；对汽窜、油藏 比较薄的油层有好的效果，且有利 于储运和集输，降粘剂普适性不强
③ 稠油油藏与常规油藏具有一定共生关系。 由凹陷向边缘，常规油藏渐变为稠油油藏；由深至浅，常规油 藏变为稠油油藏。
第一节 稠油概述
5、中国稠油油藏基本特征
1、油藏类型较多； 2、油藏埋藏较深； 3、储集层以粗碎屑岩为主，砂岩体类型多，油层胶结疏松； 4、储层物性较好，具有高孔隙度、高渗透率的特点，但储
第一节 稠油概述
1.2、稠油定义及分类标准
稠油，在国际上又被称为重油，是非常规石油的统称。不同的国 家有自己的习惯用法，如加拿大将重油和天然沥青统称为油砂；我国 则习惯将重油称为稠油，根据稠油的粘度，将其分为普通稠油、特稠 油、超稠油；石油地质界将其称为重质油，将天然沥青称为焦油砂或 油砂，将重油及油砂分开研究。
稠油开采技术
稠油定义分类？ 稠油为什么稠？ 稠油怎么形成的？ 稠油开采技术有哪些？
主要内容
第一节 稠油概述
1.1 稠油资源概述 1.2 稠油定义及分类标准 1.3 稠油的基本特征
第二节 稠油开采技术
2.1 蒸汽吞吐 2.2 蒸汽驱 2.3 火烧油层 2.4 SAGD
1.1 稠油资源概述 1.2 稠油定义及分类标准 1.3 稠油的基本特征
第一节 稠油概述
3、稠油成因
稠油根据其原始来源的不同可分为原生和次生两类。目前发 现的绝大部分稠油都是次生成因的。次生稠油是指在原油的运移 和储存过程中经过稠变作用发生了次生变化，从而变稠的原油。 稠变作用：
① 蒸发分馏作用 ② 生物降解作用 ③ 边缘氧化作用 ④ 水洗稠变作用
总的来说，稠变作用就是原油中轻质组分在漫长时期里因上 述作用机制而损失，导致重质组分含量增高，原油变稠。
① 稠油粘度的温敏特性 通常稠油温度升高10℃，其粘度会降低一半（热采法开采稠
油的关键依据）。 ② 稠油的蒸馏特性
即当温度升高到或大于初馏点（原油开始气化时的最低温度） 时，原油中的轻质组分分离为气相，而重质组分仍保持为液相。 在有蒸汽存在时，相同温度下馏出的气相量将大大增加（蒸汽驱 提高稠油采收率的重要机理之一）。
① 由轻质组分（饱和烃、芳香烃）和重质组分（胶质、沥青 质）组成。稠油重质组分多，轻质组分少；
② 稠油中的S、O、N等原子含量较多； ③ 稠油金属元素含量较多； ④ 稠油因重质组分含量高导致密度较大； ⑤ 稠油含蜡量较低，凝固点一般较低。
石油胶体模型
分散相是以沥青质 为核心，以附于胶 质溶剂化层而构成 的胶束。
稠油分类 名称 普通稠油 特稠油 超稠油 (天然沥青)
级别 I-1 I-2 Ⅱ
Ⅲ
主要指标 (粘度/mPa·s)
50～100 100～10000 10000～50000
＞50000
辅助指标 (相对密度，)
＞0.920 ＞0.950 ＞0.980
百度文库
第一节 稠油概述
1.3、稠油的基本特征
1、稠油的组成物性
第一节 稠油概述
中国稠油资源丰富，预计稠油资源约为226×108t，天然沥青资 源的潜力更大，主要分布于东部的渤海湾盆地和西部的准噶尔盆地。
第一节 稠油概述
2020年后我国石油 消费量会达到5.63亿吨 以上。2020-2030年石油 年产量预计为1.8亿吨， 对外依存度将达70%。
稠油资源量大，动 用程度低，在未来石油 产量中占比会显著提高。
第二节 稠油开采技术
1、基本概念
吞吐周期——指蒸汽吞吐生产阶段，从注汽开始到焖井、开井生产直到极 限产量关井为止的全过程。
第一节 稠油概述
1.1 稠油资源概述
稠油资源潜力巨大，约占全球剩余石油资源的70%以上。全球 共有稠油盆地192个，地质储量约为4884×108t。
第一节 稠油概述
全球石油资源“西稠东稀”，绝大部分稠油资源集中在10个主要 的含稠油盆地中。西半球拥有约69.3%的稠油和约82%的天然沥青 （东委内瑞拉盆地集中了全球约90%的超稠油，储量高达1809×108t， 加拿大的艾尔伯塔省则集中了全球约81%的可采天然沥青）。
分散介质主要由轻 质组分和部分胶质 组成。
第一节 稠油概述
第一节 稠油概述
稠油重质组分结构模型
胶质和沥青质的结构相似，均由多个带有烷基侧链的多环芳烃
片层缔合而成。
H N
HO
N
R
S
N
H N N
H N
S
R
H N
R
S
R
HS O N
O HO
OH
O O
R
RO
N S
R
R
N O
R
第一节 稠油概述
2、稠油的热特性
第一节 稠油概述
4、稠油油藏分布特点
① 在纵向上一般分布在盆地的上部构造层或上覆较年轻地层中； 稠油油藏通常埋深小于2000m，随着埋深变浅，逐渐趋近地表， 原油生物降解程度增强。
② 在平面上稠油油藏分布受盆地不同构造部位控制； 如在断陷盆地中，凹陷边缘潜伏隆起倾没部位分布批覆背斜稠 油油藏，在陡坡带分布地层超覆稠油油藏等。
第一节 稠油概述
③ 稠油的热裂解特性 指当温度升高到一定程度以后，稠油中的重质组分将裂解
成焦炭和轻质组分（甲烷、乙烷、丙烷等气体及轻质油）。热裂 解生成的轻质组分可改善驱油效果。 ④ 稠油的热膨胀特性
稠油热采过程中，油层温度大幅度上升，升高到200℃以上 后，原油、水及岩石体积受热膨胀，将产生显著地驱油效果。
井过深、地温过高油藏不能适用， 并且菌种的培养和筛选较困难
第二节 稠油开采技术
国内外稠油开采技术应用现状
第二节 稠油开采技术
过程：向油层注入一定量的高温蒸汽，关井焖一段时间，待蒸 汽的热量向油层扩散后，再开井投产。
生产过程：
第二节 稠油开采技术
产注 焖油汽 井 蒸汽带
热水带 冷油带 蒸汽吞吐一周期示意图
集层非均质较严重； 5、含油饱和度较低，一般在60-70%； 6、油水系统较为复杂，大多具有边底水； 7、原油含气量少、饱和压力低。
2.1 蒸汽吞吐 2.2 蒸汽驱 2.3 火烧油层 2.4 SAGD
第二节 稠油开采技术
稠油开采方法
方法 热力开采技术 物理开采技术
机理 提高油层和井筒温 度，降低稠油粘度
特点（优、缺点）
普遍采用，对于粘度较大的 特超稠油效果十分有限
理论上可行,但由于成本和其它方 面的原因,还没有用于工业化生产
化学开采技术 生物开采技术
乳化降粘 油溶性降粘
利用微生物的菌蚀 作用，使稠油降解
工艺简单、成本低；对汽窜、油藏 比较薄的油层有好的效果，且有利 于储运和集输，降粘剂普适性不强
③ 稠油油藏与常规油藏具有一定共生关系。 由凹陷向边缘，常规油藏渐变为稠油油藏；由深至浅，常规油 藏变为稠油油藏。
第一节 稠油概述
5、中国稠油油藏基本特征
1、油藏类型较多； 2、油藏埋藏较深； 3、储集层以粗碎屑岩为主，砂岩体类型多，油层胶结疏松； 4、储层物性较好，具有高孔隙度、高渗透率的特点，但储
第一节 稠油概述
1.2、稠油定义及分类标准
稠油，在国际上又被称为重油，是非常规石油的统称。不同的国 家有自己的习惯用法，如加拿大将重油和天然沥青统称为油砂；我国 则习惯将重油称为稠油，根据稠油的粘度，将其分为普通稠油、特稠 油、超稠油；石油地质界将其称为重质油，将天然沥青称为焦油砂或 油砂，将重油及油砂分开研究。
稠油开采技术
稠油定义分类？ 稠油为什么稠？ 稠油怎么形成的？ 稠油开采技术有哪些？
主要内容
第一节 稠油概述
1.1 稠油资源概述 1.2 稠油定义及分类标准 1.3 稠油的基本特征
第二节 稠油开采技术
2.1 蒸汽吞吐 2.2 蒸汽驱 2.3 火烧油层 2.4 SAGD
1.1 稠油资源概述 1.2 稠油定义及分类标准 1.3 稠油的基本特征
第一节 稠油概述
3、稠油成因
稠油根据其原始来源的不同可分为原生和次生两类。目前发 现的绝大部分稠油都是次生成因的。次生稠油是指在原油的运移 和储存过程中经过稠变作用发生了次生变化，从而变稠的原油。 稠变作用：
① 蒸发分馏作用 ② 生物降解作用 ③ 边缘氧化作用 ④ 水洗稠变作用
总的来说，稠变作用就是原油中轻质组分在漫长时期里因上 述作用机制而损失，导致重质组分含量增高，原油变稠。
① 稠油粘度的温敏特性 通常稠油温度升高10℃，其粘度会降低一半（热采法开采稠
油的关键依据）。 ② 稠油的蒸馏特性
即当温度升高到或大于初馏点（原油开始气化时的最低温度） 时，原油中的轻质组分分离为气相，而重质组分仍保持为液相。 在有蒸汽存在时，相同温度下馏出的气相量将大大增加（蒸汽驱 提高稠油采收率的重要机理之一）。
① 由轻质组分（饱和烃、芳香烃）和重质组分（胶质、沥青 质）组成。稠油重质组分多，轻质组分少；
② 稠油中的S、O、N等原子含量较多； ③ 稠油金属元素含量较多； ④ 稠油因重质组分含量高导致密度较大； ⑤ 稠油含蜡量较低，凝固点一般较低。
石油胶体模型
分散相是以沥青质 为核心，以附于胶 质溶剂化层而构成 的胶束。
稠油分类 名称 普通稠油 特稠油 超稠油 (天然沥青)
级别 I-1 I-2 Ⅱ
Ⅲ
主要指标 (粘度/mPa·s)
50～100 100～10000 10000～50000
＞50000
辅助指标 (相对密度，)
＞0.920 ＞0.950 ＞0.980
百度文库
第一节 稠油概述
1.3、稠油的基本特征
1、稠油的组成物性
第一节 稠油概述
中国稠油资源丰富，预计稠油资源约为226×108t，天然沥青资 源的潜力更大，主要分布于东部的渤海湾盆地和西部的准噶尔盆地。
第一节 稠油概述
2020年后我国石油 消费量会达到5.63亿吨 以上。2020-2030年石油 年产量预计为1.8亿吨， 对外依存度将达70%。
稠油资源量大，动 用程度低，在未来石油 产量中占比会显著提高。
第二节 稠油开采技术
1、基本概念
吞吐周期——指蒸汽吞吐生产阶段，从注汽开始到焖井、开井生产直到极 限产量关井为止的全过程。
第一节 稠油概述
1.1 稠油资源概述
稠油资源潜力巨大，约占全球剩余石油资源的70%以上。全球 共有稠油盆地192个，地质储量约为4884×108t。
第一节 稠油概述
全球石油资源“西稠东稀”，绝大部分稠油资源集中在10个主要 的含稠油盆地中。西半球拥有约69.3%的稠油和约82%的天然沥青 （东委内瑞拉盆地集中了全球约90%的超稠油，储量高达1809×108t， 加拿大的艾尔伯塔省则集中了全球约81%的可采天然沥青）。
分散介质主要由轻 质组分和部分胶质 组成。
第一节 稠油概述
第一节 稠油概述
稠油重质组分结构模型
胶质和沥青质的结构相似，均由多个带有烷基侧链的多环芳烃
片层缔合而成。
H N
HO
N
R
S
N
H N N
H N
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R
H N
R
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HS O N
O HO
OH
O O
R
RO
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R
R
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第一节 稠油概述
2、稠油的热特性
第一节 稠油概述
4、稠油油藏分布特点
① 在纵向上一般分布在盆地的上部构造层或上覆较年轻地层中； 稠油油藏通常埋深小于2000m，随着埋深变浅，逐渐趋近地表， 原油生物降解程度增强。
② 在平面上稠油油藏分布受盆地不同构造部位控制； 如在断陷盆地中，凹陷边缘潜伏隆起倾没部位分布批覆背斜稠 油油藏，在陡坡带分布地层超覆稠油油藏等。
第一节 稠油概述
③ 稠油的热裂解特性 指当温度升高到一定程度以后，稠油中的重质组分将裂解
成焦炭和轻质组分（甲烷、乙烷、丙烷等气体及轻质油）。热裂 解生成的轻质组分可改善驱油效果。 ④ 稠油的热膨胀特性
稠油热采过程中，油层温度大幅度上升，升高到200℃以上 后，原油、水及岩石体积受热膨胀，将产生显著地驱油效果。
井过深、地温过高油藏不能适用， 并且菌种的培养和筛选较困难
第二节 稠油开采技术
国内外稠油开采技术应用现状
第二节 稠油开采技术
过程：向油层注入一定量的高温蒸汽，关井焖一段时间，待蒸 汽的热量向油层扩散后，再开井投产。
生产过程：
第二节 稠油开采技术
产注 焖油汽 井 蒸汽带
热水带 冷油带 蒸汽吞吐一周期示意图
集层非均质较严重； 5、含油饱和度较低，一般在60-70%； 6、油水系统较为复杂，大多具有边底水； 7、原油含气量少、饱和压力低。
2.1 蒸汽吞吐 2.2 蒸汽驱 2.3 火烧油层 2.4 SAGD
第二节 稠油开采技术
稠油开采方法
方法 热力开采技术 物理开采技术
机理 提高油层和井筒温 度，降低稠油粘度