蒸汽吞吐开采方法

油藏 或 区块 而言 ．随着蒸 汽吞 吐周期 次数 的增加 ， 生
（） ５ 油层 渗透 率 。 这 ５个参 数 组 中 。 响最 大 的是 原 油粘 度 、 层 影 油 厚度 和油 层 厚度 ． ３个参 数 决定 了一 个 稠油 油藏 能 这 否进 行蒸 汽 吞 吐开 采及 其效 果 如何 。因此 ， 点对 这 重 ３个 参数 进 行 了数 值 模拟 计 算 研究 ， 对 其 他参 数 也 并
１ ０ Ｏ０ ０ ０ｍＰａ・ ： ｓ
裂解 作用 ， 油井 增产 起 到 了积极作 用 ； 对 （） ８ 油层 加热 后 ， 水相 对 渗透 率变 化 ， 加 了流 油 增
向井 筒 的可 动油 。
从 总 体 上讲 ， 汽吞 吐 开采 属 于依 靠 天然 能量 开 蒸
采， 只不 过在 人 工注 入一 定 数量 蒸 汽 ， 热 油层 后 ， 加 产
生 了一 系列 强化 采 油机 理 ， 主导 的是 原 油加 热 降黏 而
的作 用 。
（） ２当油层深度为 ５０ １ ０ ｍ时（ ０ ～ ０ Ｏ 即中深油藏） ，
油层 厚度 须 大 于 ｌ ｍ， Ｏ 油层 温度 下脱 气原 油 粘度 小 于
５０ Ｏ０ ｍＰａ・ ； ０ Ｓ
３ 蒸 汽 吞 吐 开 采 效 果 的 技 术 评 价
左右 ：
井 。 井 的 目的是使 注 入近井 地 带油层 的蒸 汽尽 可 能 焖
扩展 。 大蒸 汽带及 蒸 汽凝 结带 （ 扩 即热水 带 ） 加热 地 层
（ ） 汽吞 吐过 程 中的油 层解 堵作 用 。稠油 油藏 ５蒸 在 钻井 完 井 、 下 作 业 及采 油 过 程 中 ， 井液 及 沥 青 井 人
当准备 好机 械采 油设 备 及 出油条 件 、 油井 中下人
注 汽管 柱一 隔热 油管 及耐 热 封 隔器 、 注蒸 汽锅 炉 及水 处 理 设 备 调试 正 常后 ，开 始 通过 注汽 管 柱 向 油层 注 汽 。为 提高 蒸汽 吞 吐效果 ， 向油 层 中注入 蒸 汽时 主要
将从 热原 油 中逸 出 。 生溶 解气 驱 的作 用 。这 也是 重 产
２ 蒸 汽 吞 吐开 采 的增 产 机 理
稠油 油 藏 进 行蒸 汽 吞 吐 开采 的 主要 增 产 机 理 如
下：
油， 然后 开井 回采 。即用 同一 口井既 注汽 又生 产 。 蒸 汽吞 吐作 业 的过程 可 分为 ３个 价段 。即 注汽 、
焖井 及 回采 。
（ ） 层 中原 油 加 热后 粘 度 大 幅度 降低 ， 动 阻 １油 流
力 大 大减 小 ， 是 主要 的增产 机理 ； 这 （ ） 于油 层 压 力 高 的油 层 ， 层 的弹 性 能 量 在 ２对 油 加热 油层 后也 充分 释放 出来 ， 为驱 油 能量 。受热 后 成 的原 油产 生膨胀 ，原油 中如 果存 在 少 量 的溶解 气 ， 也
１１ 注 汽 阶段 ．
度 大 的美 国加州 稠 油 油 田重 力 驱 动 是 主要 的增 产 机
理 ：
（ ）地 层 的压 实作 用 是 不 可忽 视 的一种 驱 油 机 ４
１ 关 井 焖 井 阶 段 ． ２
注完 预定 的蒸 汽数量 后 ， 止注 汽 。 停 关井 。 叫焖 也
理 。据研 究 ， 层 压实作 用 产生 的驱 出油 量高 达 １ ％ 地 ５
井 口原 油温 度 ） 结束 该 周期 生产 。 新 进行 下一 周 期 。 重
蒸 汽吞 吐 。
１ 蒸 汽 吞 吐 采 油 的 基 本 概 念
蒸 汽 吞 吐 方法 简 言 之 就是 将 一 定 数 量 的 高 温高
压 湿饱 和蒸 汽 注 入油 层 ， 井 数 天 ． 热 油层 中 的原 焖 加
便 给研究 工 作造 成 困难 。为此 ， 主要 影 响热 采效 果 将
的油 藏地 质 条件 及 流体 性 质分 成 ５个 参数 组 ， 并研 究
其界 限值 。
（） １ 原油 粘度 及 相对 密度 ； （） ２ 油藏 深度 ；
（） ３ 油层 纯厚 度及 纯厚 ／ 总厚 比 ；
（ ） 隙 度 ， 始 含 油饱 和 度 Ｓ ｉ（ｘ ｏ 及 储 ４孔 原 ｏ ，）Ｓ ｉ Ｉ 量 系数 ：
４２ 其 他 参 数 ．
（） １ 纯纯 厚／ 总厚 度 比。模 拟 了纯厚／ 总厚 度 比对 蒸 汽吞 吐开采 原油 蒸 汽 比的影 响 。油 层深 度 １ ０ ｍ， ０ Ｏ 纯 油层 厚度 ｌ ｍ． Ｏ 原油 粘 度 １ ０ ａ ｓ 当纯／ ０ ０ ｍＰ ・。 Ｏ 总厚 度 比小 于 ０ ． ４时 ． 积 油 汽 比 明显 减 少 。 因此 ， 择 累 选
５ 蒸 汽吞 吐 开 采 的 优 点 和 不足
蒸汽 吞 吐开 采方 法是 一 种强 化热 采手 段 ， 采油 年 速度 数倍 于 常规 采 油方 法 ， 一般 达 到 ３ ８ ％～ ％。因此 ， 蒸 汽吞 吐方法 的主要 优 点是 投资 较少 ， 艺基 础 较简 工 单 ， 产 快 ， 济 效 益 好 ； 适 用 于 多 种 类 型 稠 油 油 增 经 能 藏 ， 通 稠 油开 发 效 果很 好 ， 普 对某 些 特 稠 油 油 藏也 已 经济 有效 地 开发 ． 于普 通稠 油 及特 稠油 油 藏几 乎没 对 有技 术及 经 济上 的风 险性 。
（ ） 井 生 产 时 率 及 油 井 利 用 率 。按 开 发 区计 ７油
算；
（ ） 隙 度 。孔 隙度必须 大 于或 等于 ０２ ２孔 ．；
（） ３ 初用 含 油饱 和度 。初 用 含油 饱 和度 必须 大 于 或 等于 ０ ： ． ５
（） ８ 阶段油 层 压力下 降程度 。
４ 适 宜蒸 汽 吞 吐 开 采 的 油 藏 地 质 条 件
要 的增产 机理 ：
（） ３ 对于厚 油 层 ， 原油 流 向井 底 时 ， 热 除油 层压 力
应 控制 好几 个关 键技 术 ：
（ ） 高井底 蒸 汽干度 ； １提 （ ） 选周期 注 蒸汽 强度 ； ２优
（ ） 化注蒸 汽 速度 。 ３优
驱动 外 ， 受 到重力 驱 动作 用 ， 还 在浅 层 、 低压 及 油层 厚
蒸汽 吞 吐开 采 方法 的主要 不 足是 。它仍 然是 一
次开 采 ， 主要 依靠 油 藏 的天然 能 量在 油层 加 热原 油 降 粘 条 件下 采 油 ， 法得 到 高 的采 收率 。当 随着天 然能 无 量 的 消耗 ． 井 产 量 逐渐 递 减 是 必然 的 ： 油 由于 波及 体 积小 ， 的采 收率 一般 不超 过 １ ％～ ０ 就 每年 具体 它 ５ ２ ％。
方 法都很 难 清除堵 塞 物 。 这是 由于 固形 堵塞 物受 到稠 油 中沥青 胶 质成 分 的粘结 作 用 ，加上 流 速很低 时 ， 很 难排出． 不像 轻质 原 油油 藏那 样在 采 油初 期具 有 很强 的“ 自洁” 堵作用 。模拟 计 算表 明 ， 汽吞 吐具 有 良 解 蒸 好 的解堵 作 用 ， 且 油 层 损 害越 严 重 ， 汽 吞 吐 的增 并 蒸
・
７ ８・
新 疆 石 油 科 技
２ １ 年 第 ３期 （ ２ ０１ 第 １卷 ）
科 普 园地
蒸汽吞 吐开 采方 法
张 怀 文 周 江
新 疆 油 田公 司采 油工 艺研 究 院 。３ ０ ０ 新 疆 克拉 玛依 ８４ ０
综 述
蒸 汽 吞 吐方 法 又 叫周期 性 注 汽 或 循 环 注蒸 汽方
纯／ 总厚 度 ｔ ＞ ．： ｔ Ｏ４
（ ） 期 回采水 率 及吞 吐 阶段 回采 水 率 。 回采水 ４周
率定 义 为采 出水量 占注入 蒸 汽 的水 当量 百分 数 ； （） ５ 原油 生产 成 本 ；
（ ） 吐 阶段 原油 采 收率 ， ６吞 即阶 段 累 积产 量 占动
用 区块地 质储 量 的百 分数 ：
・ ９・ ７
（ ）注 入油 层 的蒸 汽 回采 时具 有 一定 的驱动 作 ６ 用 。 布在 蒸汽 加热 带 的蒸 汽 ， 回采 过 程 中 ， 分 在 蒸汽 将
进 行 了敏感 性 分析 。
４１ 原 油 粘 度 、 层 厚 度 与 油 藏 深 度 ． 油
wenku.baidu.com按 照 稠油 分类 标准 。 选用 ３种 类 型 的稠 油分 别进
柱 正 常工作 。
随着 回采 时间延 长 ． 由于油 层 中注 人热 量 的损 失
及 产 出液 带 出 的热 量 ， 加 热 的油 层 逐 渐 降温 ． 向 被 流
近井地 带及 井底 的原 油粘 度 逐渐 增 高 ． 原油 产量 逐 渐 下 降 。 当产 量 降到某 个 界 限时 （ 经济 极 限产 量或 极 限
蒸 汽吞 吐开 采效 果 的技术 评价 指 标主要 有 ：
（） １ 周期 产油 量及 吞 吐阶 段 累积采 油量 ； （） ２ 周期 原油 蒸 汽 比及 吞 吐 阶段 累积油 汽 比 ； （ ） 油 速 度 ， 采 油 量 占开 发 区 动用 地 质 储 量 ３采 年
百分 数 ： ・
为 了选 择适 宜 于蒸 汽 吞 吐开 采 的油 藏 。 要 对油 需 藏地 质 的各项 参数 进 行研 究评 价 。 然而影 响稠油蒸 汽 吞 吐开采 效 果 的地 质 因素 相 当多 。且 又 相互 影 响 ， 这
（） ４ 油层 深度 。油层 深度 越 大 ， 井筒 热损 失越 大 ， 井底 蒸 汽干 度就越 低 ， 蒸汽 吞 吐效果 变差 。
行 了蒸 汽 吞 吐开 采模 拟研 究 。另 外 ， 因为 一个 油 藏 能
大大 膨胀 。 分 高压 凝结 热水 由于 突然 降压 闪蒸为 蒸 部 汽 。这 也 具有 一定 程度 的驱 动作 用 ；
（） ７ 高温下 原 油裂解 ， 度 降低 。 粘 油层 中的原油 热
否 进 行蒸 汽吞 吐开采 ， 与油 藏 深度 和油 层 厚度 有密 还
产 效果 越好 ：
１ 开 井 回采 阶段 ． ３
在 开 井 回采 阶段 ， 当油 层压 力 较 高 时 。 井 能 够 油
自喷 生产 。 回采 阶段 生产管 柱 中 的原 油及 凝结 水携 带 出大 量热 能 。因而 原油 粘度 很 低 ， 有利 于抽 油泵 及 杆
蒸 汽 吞 吐 开 采 方 法
（） ３ 当油 层 深 度 为 １ ０ — ０ ｍ 时 ： 层 温 度下 ０１ ０ ０ ６ 油
脱 气 原油 粘度 须小 于 １ ０ ｍＰ ・，油 层厚 仍须 大 于 ０Ｏ ０ ａ ｓ
ｌ ｍ， 果 用特 殊 辅 助作 业 技术 （ 平 井 、 平 裂 缝方 Ｏ 如 水 水
法 ） 另行 研究 。 ，
切关 系 。因此 ， 将这 ３个参数 放 在一起 进 行研究 。 综合 模 拟研 究结 果 ， 选择 的适合 于蒸 汽 吞 吐开采 的油 层深 度 、 厚度 及原 油粘 度极 限值 为 ： （ ） 油 层 深 度 ＜ ０ 时 （ 浅 油 藏 ） 油 层 厚 １当 ５ ０ｍ 即 ， 度 必 须 大 于 ５ ｍ。油 层 温 度 下 脱 气 原 油 粘 度 小 于
及 原油 的范 围 ， 使注 入热 量分 布均 匀 。
胶质 很容 易堵 塞油 层 、 造成 严 重 的油层 损 害 。一旦 造
焖井 时 间选 择应 使 蒸 汽 与油 层 岩 石 和 流 体 进行
充分 的热 交换 。依 据经 验 ， 井 时间一 般 ２ ７ 。 焖 ～ ｄ
成 油层损 害后 ， 规采 油方 法 ， 至采 用 酸化 、 洗等 常 甚 热
法， 是一 种 相 对 简 单 成 熟 的 注蒸 汽 开 采 技 术 ， 是 目 也 前 稠油 开 发 的 主要 技 术 ，自美 国于 １ ６ ９ ０年 实施 蒸 汽 吞 吐 方法 取得 成 功 以来 ， 它经 过 几 十 年 的发 展 ， 已经 成熟 、 套 ， 配 在美 国 、 拿大 、 内瑞 拉 等 国广 为应 用 ， 加 委 也 是我 国 主要 的稠油热 采方 法 。