稠油开采技术

合集下载
  1. 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. 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. 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)。
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
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。
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
2.1、蒸气吞吐
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。
第二节 稠油开采技术 生产过程:
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
第一节 稠油概述
3、稠油成因来自百度文库
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。
吨蒸汽的采油量。通常每烧一吨原油作燃料,可生产15m3蒸汽; (4)采油速度,年采油量占开发区动用地质储量百分数; (5)周期回采水率及吞吐阶段回采水率。回采水率定义为采出水量占
注入蒸汽的水当量百分数; (6)原油生产成本; (7)阶段原油采收率,阶段累积产量占动用区块地质储量的百分数; (8)油井生产时率及油井利用率,按开发区计算; (9)阶段油层压力下降程度。
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。
>10
>10
5~10
>0.4
>0.4
>0.4
≥0.20
≥0.20
≥0.20
≥0.50
≥0.50
≥0.50
≥1.0
≥1.0
≥1.0
≥10
≥10
≥7
≥200
≥200
≥200
(2)油层渗透率 油层渗透率高,油层吸汽、产液能力就强,蒸汽吞吐效果就好。
(3)原油粘度 在蒸汽温度下,原油粘度愈低,蒸汽吞吐效果愈好。
(4)蒸汽干度 蒸汽干度越高,蒸汽吞吐效果愈好。
第二节 稠油开采技术
(5)注汽速度 注汽速度过低,地面、井筒及地层热损失大,降低蒸汽干度;注汽 速度过高,注汽压力升高,容易压破油层,形成汽窜。一个具体油 藏需要合理的注汽速度。
第二节 稠油开采技术
9、我国稠油蒸汽吞吐开采油藏筛选标准
油藏地质参数
原油粘度,mPa·s 相对密度 油层深度
油层纯厚度 纯/总比 孔隙度
原始含油饱和度 孔隙度×含油饱和度 储量系数,103t/(km2·m)
渗透率,10-3μm2
一等
1 50①~10000
2 <50000
>0.9200 150~1600
第二节 稠油开采技术
(6)蒸汽吞吐过程中的油层解堵作用。 (7)注入油层的蒸汽回采时具有一定的驱动作用,分布在蒸汽加热带
的部分高压凝结热水由于突然降压闪蒸为蒸汽,膨胀驱动。 (8)高温下原油裂解,粘度降低,油层中的原油在高温蒸汽下发生一定
程度的裂解,使原油轻馏分增多,粘度有所降低。 (9)油层加热后,砂粒表面的沥青胶质极性油膜破坏,润湿性改变,由亲
>0.9500 <1000
>10 >0.4 ≥0.20 ≥0.50 ≥1.0 ≥10 ≥200
>10 >0.4 ≥0.20 ≥0.50 ≥1.0 ≥10 ≥200
二等
3
4
5
<100000 <10000 <10000
>0.9800 >0.9200 >0.9200 <500 1600~1800 <500
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。
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
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
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
(2)周期峰值产量高,递减快,随着吞吐周期增加,日产油量及油汽 比迅速下降;
(3)同一周期内,初期含水高、下降快,随着周期数增加,综合含水 上升快;
(4)周期产油量及油汽比随着油层厚度增加而增加。
第二节 稠油开采技术
5、影响开采效果的因素
(1)油层厚度 油层越厚,效果越好。蒸汽吞吐开采的油层厚度下限是5m。
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)。
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)。
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
油变为亲水。在同样水饱和度条件下,油相渗透率增加,水相渗透率 降低,束缚水饱和度增加,增加了流向井筒的可动油。 (10) 有边水的稠油油藏,在蒸汽吞吐过程中,随着油层压力下降,边水向 开发区推进。
第二节 稠油开采技术
4、开采特征
(1)采油速度高,采收率较低,目前稠油油藏蒸汽吞吐开采年采油速 度约为2%一6%,吞吐采收率一般为15%一20%;
稠油开采技术
授课人:李健 Email:03105406@163.com
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
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。
出来,成为驱油能量。 (3)厚油层,热原油流向井底时,除油层压力驱动外,重力驱动也是一
种增产机理。 (4)当油井注汽后回采时,随着蒸汽加热的原油及蒸汽凝结水在较大的
生产压差下采出,大量热能被带走,但加热带附近的冷原油将以极 低的流速流向近井地带,补充入降压地加热带。 (5)地层的压实作用,委内瑞拉马拉开湖岸重油区,由于地层压实,产 油区地面沉降达20m~30m。据研究,地层压实作用产生的驱出油量 高达15%左右。
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。
(2)焖井阶段 将蒸汽井关闭焖井,以便注入热量持续向井筒周围扩散,加热 油层,降低原油粘度。一般来说,焖井时间为2-7天。
(3)采油阶段 当焖井到一定时间后开井生产,当产量降低到经济极限产量时,停 止采油进入下一周期的注汽。
第二节 稠油开采技术 3、采油机理
(1)降低原油粘度,改善流度比。 (2)对于油层压力高的油层,油层的弹性能量在加热油层后也充分释放
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。
蒸汽干度——指湿蒸汽气相质量与湿蒸汽总质量(气相十液相)的比值。它 是衡量蒸汽质量的重要指标。
油汽比 ——指采油量与注汽量(水当量)之比,即每吨注汽量的采油量。 它是评价注蒸汽开采效果及经济效益的重要指标。
(6)周期注汽量 注汽量过低,达不到加热油层的目的,注汽量过高,会将井筒附近 的原油驱向远处,不利于吞吐采油。特定的油藏条件需要合理的周 期注汽量。 在油层物性参数确定的条件下, 各因素影响次序:井底干度>周期注汽量>注汽速度。
第二节 稠油开采技术
6.技术评价指标
(1)周期产油量及吞吐阶段累积采油量; (2)周期油汽比及吞吐阶段累积油汽比; (3)油汽比定义为采出油量与注入蒸汽量(水当量)之比,即每注一
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

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
第一节 稠油概述
1.3、稠油的基本特征
1、稠油的组成物性
净产油量——指采出油量与燃油消耗量之差。 采注比 ——指采出液量与注入汽量(水当量)的比值。
回采水率——指采出水量与注入汽量(水当量)的比值。 纯总厚度比——指开采层段的有效厚度与开采层段的总厚度之比。它是评
价油藏能否进行蒸汽吞吐,特别是蒸汽驱的重要参数。
第二节 稠油开采技术
2、生产过程
(1)注汽阶段 将设计的蒸汽注入到油层中去,注汽时间一般为1-3周。
第二节 稠油开采技术
7、配套工艺技术——不动管柱转抽技术
蒸汽吞吐井普遍采用,实现不动管 柱注汽、转抽,油管既作为生产管柱, 又作为注汽通道,避免了频繁作业对稠 油储层的冷伤害,减少了热损失,延长 了油井的生产周期。
蒸汽 抽油杆
抽稠泵
油层油层
31
第二节 稠油开采技术
8、蒸汽吞吐复合式开采
(1)蒸汽吞吐+降粘剂 (2)蒸汽吞吐+ CO2 (3)蒸汽吞吐+ CO2+表活剂 (4)蒸汽吞吐+水平井 (5)蒸汽吞吐+水平井+ CO2 (6)蒸汽吞吐+水平井+ CO2+降粘剂——HDCS (7)蒸汽吞吐+水平井+ N2+降粘剂——HDNS (8)蒸汽吞吐+非凝析气体+耐高温起泡剂
相关文档
最新文档