现阶段重油开采技术的应用

浅析现阶段重油开采技术的应用

【摘要】随着重油开采越来越受到重视，重油开采技术也取得了很大进展，形成了以出砂冷采、水平井冷采、蒸汽吞吐、蒸汽驱等主要开采技术。本文分析了现阶段国内外常用的重油开采技术的开采机理、优缺点、存在问题等，对各种开采技术的矿场应用进行了阐述，并展望了重油开采技术发展。

【关键词】重油开采出砂冷采水平井蒸汽吞吐蒸汽辅助蒸汽驱

1 现阶段主要重油开采技术

1.1 冷采

1.1.1出砂冷采

出砂冷采技术是近年来从加拿大兴起的低成本的重油开采技术，其主要机理是使油层大量出砂形成蚯蚓洞网络和形成稳定泡沫油而获得较高的原油产量和采收率，在工艺上不注热、不防砂，其适用油藏范围较广，对于油层厚度、原油粘度和油藏压力没有明显的限制，对于油层胶结疏松、原油中含有一定溶解气、距边底水较远的重油油藏都可应用。出砂冷采井需采用大孔径、深穿透、高密度射孔工艺技术，而且采用适合高含砂量和高原油粘度的高速螺杆泵以及配套的井下和地面工艺技术。出砂冷采具有投资少、产量高、开采成本低等优势，其缺点是是采收率较低，一般只有8%—15%。1986年，加拿大的一些小石油公司率先开展了重油出砂冷采的探索性矿场试验，到90年代中期，重油出砂冷采已经成为重油开发

中的一个热门新技术。目前，重油出砂冷采技术在加拿大阿尔伯达省东部的cold lake、elk point、lindbergh、lloyminster、frog lake和cactus lake等油田已经广泛采用并取得了良好的效果。我国从1996年起先后在河南、新疆、华北、辽河、吉林等油田进行矿场试验并在河南、新疆、吉林等油田取得了明显的增产效果。

重油的出砂冷采是油藏开发初期经济有效的开发方式，但目前对出砂冷采机理的认识还不是太清楚，采油工艺也有待改进，并且其采收率较低，因此，冷采之后进一步提高采收率还有待于进一步研究。

1.1.2水平井冷采

水平井冷采是在委内瑞拉应用最为普遍的稠油开采方式，在奥里诺科重油带的开发中，水平井冷采已经大规模应用并取得了良好的经济效益。该重油带原油具有三高一低可流动的特性，即高密度、高含硫、高含重金属、低黏度，api重度基本上7°-10°左右。委内瑞拉的水平井冷采技术主要是利用泡沫油机理，结合水平井、多分支井技术，可使单井日产量达到2000bbl以上。泡沫油是重油油藏一次采油过程中出现的分散气-液两相流现象，若原油中含有一定量的的溶解气，当油藏压力低于泡点压力的时候，原油中形成许多微小气泡，气泡生长并膨胀将原油驱向油井。重油出现气体释放的非稳态过程，气体滞留在原油中，成为连续气相。

1.2 热采

1.2.1蒸汽吞吐

蒸汽吞吐开采重油最早出现在20世纪50年代，是一种成熟又简单有效的稠油开采技术，是重油热采最主要的方式之一，目前仍在我国及委内瑞拉、美国、加拿大等国广泛应用。

蒸汽吞吐采油又叫周期性注蒸汽或循环注蒸汽采油方法，简言之就是对稠油油井注进高温高压湿饱和蒸汽，焖井数天，将油层中一定范围内的原油加热降粘后回采出来，即“吞进”蒸汽，“吐出”原油。蒸汽吞吐工艺施工简单，见效快，不需要进行特别的试验研究，可以直接在生产井实施。蒸汽吞吐是单井作业，对油藏地质条件的适用范围较蒸汽驱广，经济风险比蒸汽驱小很多，因此蒸汽吞吐通常作为油田规模蒸汽驱开发之前的先导开发方式，以减少生产的阻力和增加注入能力。此外，对于井间连通性差、非均质性强、原油粘度过高、油藏埋深过深等不适合蒸汽驱的油藏，蒸汽吞吐是最主要的开发方式。

蒸汽吞吐在我国及国外应用广泛。在加拿大，蒸汽吞吐主要应用在cold lake和peace river的浅层重油油藏。很多国家应用吞吐技术作为蒸汽驱前的准备。美国除了cat canyon油田的部分区块由于埋藏较深一直进行蒸汽吞吐，其它的重油油藏都从吞吐转为蒸汽驱开采。在委内瑞拉，油藏深度为2900米的boscan油田也一直进行蒸汽吞吐开采，而在其东部的奥里诺科重油带，通常做法是在冷采达到经济极限后，先进行几个周期的吞吐然后转蒸汽驱。

1.2.2蒸汽驱

蒸汽驱是目前国内外重油开采中应用最为广泛最为有效的热采

方法。它是继蒸汽吞吐后紧接着进行的一种可以显著提高原油采收率的方法，一般采收率可达到50%-60%。蒸汽驱是一种驱动式开采，以井组为生产单元，通过适当注采井网，由注汽井连续注入高干度蒸汽，生产井连续采油的方式。注入井注入的高干度蒸汽在注入井周围形成饱和蒸汽带，一方面补充地层能量，另一方面加热油层降低原油粘度，加热并驱替原油。蒸汽驱的采油机理主要是降低粘度、重力泄油、流体驱替的相互结合，这种结合可以使蒸汽携带的热量在油藏中比蒸汽吞吐时传递的更深，使更多的原油被驱替或被携带出。一般重油油藏先进行蒸汽吞吐然后转入蒸汽驱。

1.2.3火烧油层

火烧油层是应用最早的一种重油开采技术，就是将空气或含氧气体注入到油层，在油层中与有机燃料反应，用产生的热量加热油层以降低原油粘度，在空气驱动下开采原油。燃烧方式有干烧和湿烧，也有正向燃烧和反向燃烧。火烧油层是一项特殊的开采工艺，是蒸汽蒸馏、蒸汽驱替、二氧化碳驱等多种机理共同作用的过程。火烧油层比注蒸汽具有更广泛的适应性，适用于较深、较薄及致密油藏。火烧油层技术在上个世纪50-60年代较为流行，但因其在操作工艺上的难度和风险，现在应用这项技术越来越少。

2 重油开采技术发展分析

（1）除以上比较常用的技术外，目前比较热门的还有超临界萃取技术vapex、toe to heel air injection技术（thai）技术等。随着世界各国对重油开发的重视，重油开发技术也在迅速发展，各

石油公司也加大了新技术的研究及矿场实验力度，相信将来会涌现更多适合不同类型重油油藏的先进开采技术。

（2）水平井技术已显示出在重油开发中的巨大优势，将来水平井结合各种冷热采技术进行综合开发将会越来越多的用到。

（3）不同的开采方式适应不同的油藏，在重油开发中要充分油藏精细描述及数值模拟技术，根据油藏特征、储层物性等多种因素选择合适的开采技术。

（4）随着冷采机理认识的不断研究深入及水平井冷采技术的成功应用，冷采技术将在重油油藏开发初期得到越来越多的应用。参考文献

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