世界稠油资源开采技术的现状及展望

世界稠油资源开采技术的现状及展望

世界稠油资源目前正得到越来越广泛的利用。稠油开采技术总体而言可分为热采和冷采技术，在稠油的开采过程中，根据油藏的不同特点合理的利用热采、冷采及其交替技术，就可以大幅度提高采收率。

标签：稠油热采冷采

0前言

随着全球经济的日益发展，世界对石油的需求量迅猛增长，经过对常规石油资源的大规模的开发后，稠油资源逐步被人重视，稠油油藏的开发技术也备受关注。我国稠油资源主要分布于辽河油田、新疆油田、河南油田。

1 稠油冷采技术

稠油冷采，指的是不以升温方式作为降低稠油的粘度、提高油品的流动性能的手段，而是通过其它方式（如化学降粘剂、干抽等）及工艺方法进行稠油开采的技术。

1.1 携砂冷采

携砂冷采是指依靠天然能量，仅靠调节生产压差而使地层达到出砂的目的，同时又保持地层骨架不被破坏，进而大幅度改善油层的渗透率，提高油井产量的采油方法。

携砂冷采的采油机理虽需要进一步深入研究，但目前可以归纳为“泡沫流”和“蚯蚓洞”。根据经验，携砂冷采适合埋藏小于1000 m，原油脱气粘度范围是600至160 000 mPa·s的稠油或特稠油油藏，储层胶结疏松，且泥质含量较低，有一定携砂能力的油藏。

1.2 微生物采油技术

微生物采油技术指的是向油藏中注入微生物液，利用微生物及其代谢产物降低原油粘度，提高油藏采收率。其主要采油机理为：微生物在地层环境中发酵，生成的代谢产物降低原油表面张力，改善原油的流动性，如CO2可以增加地层的压力，增加溶解性；有机酸类改善原油的性质；微生物发酵能裂解原油，降低稠油相对分子质量与粘度；菌液的渗透性会剥离粘附在岩石上的原油，启动难动用的部分。

微生物采油成本低，易于操作，采出液易处理，环境污染少。但是由于稠油开采地层的高温、高压、高矿化度的环境，要筛选出适合的菌种很困难，恶劣的环境下，微生物也不容易存活。

1.3 化学驱技术

化学驱有几种技术，一为聚合物溶液、泡沫液等驱油方法：将少量的水溶性的高分子聚合物或泡沫剂注入油层，提高驱油剂的粘度，降低其流度并改善油水流度比，调整纵向吸水剖面的波及效率。二为表面活性剂驱油：向油层中注入表面活性剂，降低油水界面张力，降低滞留的毛管阻力，改变岩石的不利润湿性。三为碱驱：利用碱水与原油酸性组分在地层中反应生成活性水剂，改善润湿性或使原油乳化，堵塞大孔道，并且形成低界面张力，进而提高采收率。

化学驱方法不受时间约束，对于薄层中的可流动稠油具有吸引力，化学驱与热采方法共同使用，对超稠油也有效果。在化学驱基础上衍生出化学吞吐、化学降粘、催化降粘等开采技术。

1.4氮气采油技术

N2采油适用于稀油、稠油，可在海上、丘陵、深油藏以及接近枯竭的油藏或新油藏的开采。在我国，注N2开采还通常与化学驱、蒸汽吞吐复配使用。

1.5 螺杆泵采油技术

螺杆泵是一种采油工艺，在国外主要用于携砂采油，但在中国辽河近年来的工业化试验中出现了较好的效果，在稠油重水淹区块不注汽仅靠螺杆泵进行冷采，利用螺杆泵平稳的流态和较低的生产压差抑制油水流度比，仅用较低的产量就能达到蒸汽吞吐时的采油量。目前其机理仍需要做深化研究。

2稠油热采技术

2.1 蒸汽吞吐技术

蒸汽吞吐是一种最为简单和成熟的热采技术，目前在美国、委内瑞拉、加拿大广泛应用。蒸汽吞吐的机理主要是加热近井地带原油，降低粘度，当生产压力下降时，为地层束缚水和蒸汽的闪蒸提供气体驱动力。

2.2 蒸汽驱技术

蒸汽驱是目前大规模工业化应用的热采技术，是蒸汽吞吐后提高采收率的重要接替方法。蒸汽驱的机理主要是降低稠油粘度，提高原油的流度。蒸汽相不仅由水蒸汽组成，同时也含烃蒸汽，烃汽与蒸汽一起凝结，驱替并稀释前缘原油，从而留下较少的但较重的残余油。国外采用蒸汽驱大规模开发的如美国的克恩河油田和印度尼西亚的杜里油田。

2.3 火驱技术

火驱采油也叫火烧油层，其原理是向井下注入空气、氧气或富氧气体，依靠自燃或利用井下点火装置点火燃烧，使其与油藏中的原油反应，借助生成的热开采未燃烧的稠油。根据燃烧前缘与氧气流动的方向分为正向火驱和反向火驱；根据在燃烧过程中或其后是否注入水又分为干式火驱和湿式火驱。

加拿大的狼湖油田以及罗马尼亚、前苏联、美国均进行过规模的先蒸汽吞吐后火驱开采的工业试验区。国内辽河高升区块也正在开展相关工业化试验。

2.4蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）

蒸汽辅助重力泄油与水平井技术相结合被认为是近年来最著名的油藏工程理论。加拿大是较早进行SAGD 试验项目的国家。蒸汽辅助重力泄油一般是在接近油柱底部油水界面以上钻 1 口水平生产井，蒸汽通过该井上方与前者相平行的第2 口水平井或一系列垂直井持续注入，从而在生产井上方形成蒸汽室。蒸汽在注入上升过程中通过多孔介质与冷油接触，并逐渐冷凝，凝析水和被加热的原油在重力驱替下泄向生产井并由生产井产出。近年来在此基础上又发展了水平压裂辅助蒸汽驱（FAST）技术。

3 稠油开采技术展望

稠油开采难度大，成本高，效益差，因此未来的稠油开采技术含量与成本越来越高，可采取的方法主要有：打加密蒸汽吞吐井；采用分层及选注技术；打水平井或侧钻水平井进行蒸汽吞吐；采用多井整体吞吐方式；采用蒸汽+助剂吞吐技术等。SAGD、V APEX、热电联供等技术有望成为蒸汽吞吐后经济的接替技术。对于不适合注蒸汽热采的稠油油藏，可以考虑热水驱、火烧油层、电磁加热等热采技术。同时，水平井和复合井技术与热力采油、化学剂采油复合使用，将会是今后稠油热采技术中关注率较高的方向。