注蒸汽热力采油

中石油已采出可采储量的67%，中石化已采出74%。
东部油田都已进入高含水和特高含水期。大庆油田在 5000万吨连续稳产27年后，每年递减100万吨。
胜利2500万吨，辽河1500万吨，克拉玛依1000万吨。 中海石油5000万吨。
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稳定和增加产量的措施：
寻找新的储量：西部和海上； 老油田提高采收率：化学驱、热力驱、混相驱、 微生物采油、其它方法； 低渗油田的开发； 稠油油田的开发；
二、热力采油分类
1.蒸汽吞吐（Huff and Puff Steam Soak Steam Stimulation Cycle Steam Injection ）
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二、热力采油分类
1.蒸汽吞吐（Huff and Puff Steam Soak Steam Stimulation Cycle Steam Injection ） 特点： 注蒸汽和采油是在同一口井完成的。一个周期包括三个过 程：
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一、热力采油发展历史
国内： “六五”（1980-1985）：吞吐工艺 “七五”（1985-1990）：以蒸汽驱为重点 “八五”（1990-1995）：以水平井稠油开采为重点 “九五”（1995-2000）：吞吐转汽驱、电磁加热、火 烧油层（针对特超稠油）
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二、热力采油分类
根据加热油藏的方式和能量来源：
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一、热力采油发展历史
国外： 据文献调研，早在1931年，在美国德克斯加洲一油田 注蒸汽，揭开了热了采油的历史，但真正工业化应用是在 1960年以后，才大规模发展起来，70-80以后开始实施蒸 汽吞吐转蒸汽驱。
科研活动： 50年代：偏微分方程组
60年代：一维、二维蒸汽驱模型
70年代：三维高隐式蒸汽驱模型
或脱气粘度大于100MPa.s的原油。
重油（ Heavy oil）：是指原始油藏温度下， 脱气油粘度
为100～10000 MPa.s或在15.6℃ 及大气压条件下密度为0.934～ 1.0g/cm3(20～100API)。 稠油是指粘度很大的原油，重油是指密度很高的原油。一般情况 下，粘度和密度成正比关系，即粘度越大密度越大，因此稠油和重 油是指同一类原油。
世界石油
自20世纪70年代以来，国际油价经历了几个剧烈波动的周期： 1.1973-1974年，第一次石油危机时期，国际油价从1972年的3美元/桶，暴涨 到1974年的12美元/桶，价格上涨了3倍。 2.1974-1978年，世界原油价格基本保持稳定，一直运行在每桶12.21-13.55美 元区间。经过通货膨胀调整后，国际油价出现小幅下跌。 3.1978-1980年，第二次石油危机时期，伊朗革命和两伊战争导致原油价格上 1 涨1倍，每桶价格从1978年的14美元上涨到1981年的35美元。
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中国的石油
1、电容C1是个1万微法的电容，容量很大。它的电压表示国内油价。 2、当国际油价上涨时，电容的电压（国内油价）则涨得非常快， 因为它是通过二极管D1单向导通充电的，这叫做与国际油价接轨。 3、当国际油价（电源电压）下跌，低于国内油价（电容电压）时， 二极管反向截止，电容C1只能通过一个10MΩ 的大电阻R1放电，电 压下降很是缓慢，加之电容很大，放电有时间常数对于电路来说非 常大，这时就很难与国际接轨了，使国内油价长久保持“中国特 色”。
参与海外油田的开发：2001中石油海外产量1600 万吨，原油分成800万吨。苏丹、委内瑞拉、哈萨克 斯坦等。
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绪论
一、是什么？
二、为什么？ 三、怎么学？
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定义
目的 方法
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一、是什么？
对象
定义:
依据
是以热力学和传热学的理论和方法为基础，以稠油 和高凝油为主要开采对象，通过加热方式(注入蒸汽） 来降低原油粘度，解除油层堵塞，改善地层渗流特性， 从而提高原油采收率的开采技术。 方式
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二、怎么学？
学习方法:
讲授为主，结合油田实际例子。
主要内容:
能量、热效率 油、气、水
注蒸汽热力采油简介
热损失
油藏岩石和流体 地面管线 井筒
动态预测
温度对相渗透率的影响
模型建立
蒸汽吞吐 蒸汽驱
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物理模型与数学模型
章节
第一章 注蒸汽热力采油简介 第二章 油藏岩石与流体的热物理性质
第三章 注蒸汽系统热损失
一、热力采油发展历史
国内： 1965年在胜利油田、新疆、吉林等油田开辟了注蒸 汽小型试验区，但由于注汽设备、井筒隔热设备等工艺 不完善而告失败。 1978年，辽河油田发现高生油田，组织了稠油攻关 指挥部；1980～1982年，热力采油取得了较大发展，先 后在北京石油勘探开发研究院、辽河、胜利、新疆组建 了研究队伍。
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一、热力采油发展历史
国外： 1960年 1960年 1960年 1964年 委内瑞拉 荷兰 美国 加拿大 Mene Grande Schoone beek Yorba Linda Cold Lake
加拿大、美国和中国的注蒸汽采油技术和装备最为 先进。罗马尼亚的火烧油层规模最大，技术最为先进。
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1）注蒸汽（10～15天） 提供能量 2）焖井 （3～5天） 释放能量 3）开井生产（至降到经济极限产量为止） 获取利润
从注蒸汽开始到油井不能正常生产为止，称为一个吞吐周期。29
二、热力采油分类
2.蒸汽驱（Steam Drive Steam Flooding ）
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二、热力采油分类
2.蒸汽驱（Steam Drive 特点： 蒸汽驱是指按一定井网，在注汽井连续注汽，周围生产井 以一定产量生产。注入的蒸汽既是加热油层的能源，又是 驱替原油的介质。其过程大致可以分为三阶段:
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二、为什么？
目的意义:
1、世界上稠油资源极其丰富，其地质储量远超过常规 原油的储量。据美国能源部估计，全世界稠油的潜在储量 是已探明常规原油地质储量（4200亿吨）的6倍（15500 亿吨）。 2、稠油分布十分广泛，主要集中在美国、加拿大、委 内瑞拉和前苏联。 3、我国的稠油主要分布在松辽盆地、渤海湾、准葛尔、 南襄、二连等大中型油气盆地，全国稠油储量在80亿吨 以上。
§1 稠油（或重油）的概念 §2 热力采油技术 §3 注蒸汽热力采油机理
§4 注蒸汽热力采油筛选标准
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§2 热力采油技术
原油粘度高是开采稠油的主要问题，因而降低原油 粘度是开采稠油的主要手段，归结为两类： ①.稀释降粘，如溶剂吞吐或溶剂驱； ②.加热降粘，如加热流体吞吐，热流体驱； ☆热力采油发展历史 ☆热力采油分类
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§1 稠油（或重油）的概念
沥青砂（ Tar sand）：是指在原始油藏温度下脱气原油为大 于10000MPa.s或在15.6℃及大气压条件下密度为大于1.0g/cm3。 国际稠油和沥青砂标准： 100 常规原油 稠油 10000 粘度 沥青砂
世界主要重油生产国重油及沥青砂资源量
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§1 稠油（或重油）的概念
4.1981-1999年，石油危机结束后，国际油价经历了一个较长时期的下跌周期， 在1986年和1988年创出历史新低。1990年，海湾战争爆发，国际油价在3个月内 从14美元/桶上涨到40美元/桶，但高油价持续时间不长。1997年亚洲金融危机后， 国际油价延续了上个世纪80年代以来的跌势，在1999年创造出十几年以来的最低 点，油价跌至每桶10美元。 5.1999-2008年7月，随着世界经济的回暖，国际油价也开始逐步恢复。到2001 年，国际油价重新回到30美元/桶，此后进入了又一个上涨周期。2001年“9.11 事件”后，国际油价曾出现小幅回调，但自2003年开始，国际油价以每年平均每 桶10美元的涨幅递增，至2007年，油价年平均值已达到每桶70多美元。2008年1 月2日，油价突破100美元大关后一路狂飙，仅用半年多时间就逼近每桶150美元。 6.2008年7月至今，随着美国次贷危机愈演愈烈，世界主要国家经济普遍放缓 甚至进入衰退，国际油价自2008年7月11日触顶每桶147.27美元后，油价一路走 低，到2008年12月19日，跌破了40美元/桶的心理防线，跌幅超过70%。为了扭转 油价颓势，石油输出国组织连续三个月宣布减产，而在12下旬宣布的日减产原油 220万桶，也是该组织历史上最大幅度的单次减产。由于中东局势紧张，引发市 场投资者对原油供应感到担忧，国际油价12月29日全面反弹，纽约、伦敦两地油 价收于每桶40美元之上。但与7月11日创下的每桶147.27美元的历史最高纪录相 比，国际油价在短短几个月的时间内下跌逾73%，为历史罕见。
1.蒸汽吞吐的缺陷: 蒸汽吞吐作用于油层的有限范围,只能开采一定区域内的原 油,井间存在大量的难以波及的区域(死油区)。随着吞吐轮次和 加热区含油饱和度的减少，采收率变差，其采收率一般为10～ 30%。 2.转蒸汽驱的必要： 蒸汽吞吐以消耗油层弹性能量为条件，基于单井操作，受效 范围受到限制；蒸汽驱即为地层提供了一定的能量补充，又能 在多井间实现驱替作用，蒸汽驱采收率能达到20～30% 。因此 为提高注蒸汽热采效率，将蒸汽吞吐转为蒸汽驱。 33
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一、热力采油发展历史
国外： 1960年委内瑞拉Mene Crande油田在进行蒸汽驱先导 试验过程中，当试图释放地层压力把一口注汽井打开， 意外地获得了5.9～31.8m3/d的产油量，这就是第一口蒸 汽吞吐井。同年美国加利福尼亚州的Yorba Linda油田也 传出蒸汽吞吐获得成功的消息。 目前，全世界已探明的稠油储量近1000×108t，注蒸 汽年采油量在2×108t以上。其中，在委内瑞拉95％的产 油量是用注蒸汽方法得到的。
我国稠油分类标准：
天然沥青
注：我们通常所说的稠油是指I类普通稠油
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§1 稠油（或重油）的概念
稠油的开发在技术开发上和管理上存在很大困：
开发上：不能采用常规的开采方法（天然能量或人工注 水）； 管理上：资料录入监测分析到油藏动态和静态研究上存在 很多困难。
世界各国稠油热采年产量
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第一章
注蒸汽热力采油简介
1）蒸汽驱启动阶段 2）蒸汽受效阶段 3）蒸汽突破阶段 受效不明显,原油产量低; 受效显著,产量可达高峰; 热效率降低,产量下降
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Steam Flooding ）
二、热力采油分类
2.蒸汽驱（Steam Drive 井网： Steam Flooding ）
生产井
注入井
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二、热力采油分类
蒸汽吞吐和蒸汽驱的关系
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2003年我国石油消费2.526亿吨，成为世界第二大 石油消费国。 2006年，中国石油的生产量为1.8368亿 吨，然而石油进口量高达1.388亿吨，石油消费约3.5亿 吨；2010年达4.07亿吨，预测2020年石油缺口2.5亿吨， 对外依存度超过55%。 2005年中国石油：
剩余探明可采储量：25亿吨，占世界1.41%，排名12；
效果
目的
特点:
知识面广、内容复杂、公式多。
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一、是什么？
内涵:
注蒸汽热力采油技术是一门综合性极强的复杂工程， 包括油田地质、油田开发技术、采油工程和生产测试技 术等不同门类的组合。
必备知识:
必须具备的知识有油层物理、油气田开地质、流体力学、渗 流力学、油气田开发工程、油藏工程、采油工程等相关知识。
第四章 蒸汽吞吐井动态预测 第五章 蒸汽驱产量预测
第六章 蒸汽驱物理模拟和数学模拟
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第一章
注蒸汽热力采油简介
§1 稠油（或重油）的概念 §2 热力采油技术 §3 注蒸汽热力采油机理
§4 注蒸汽热力采油筛选标准
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§1 稠油（或重油）的概念
稠油（Viscous oil）：在油层条件下，粘度大于50MPa.s
蒸汽吞吐：在本井中完成注蒸汽、焖井和开井生产三过程的开 采方式。 蒸汽驱：按照一定的布井方式，在注汽井连续注入蒸汽，将地 下原油加热并驱到生产井的开采方式。 火烧油层：通过注入空气，使油层中的部分原油受热燃烧，加 热并驱替原油到生产井的开采方式 电磁加热：通过电磁激发器发出的电磁波对有限范围的原油加 热，达到原油降粘，接触井底阻塞的目的。 热化学：通过向油井中注入化学热剂，经过焖井以达到降低原 27 油粘度的开采方式
原油产量 ： 原油消费量 ： 1.8亿吨，占世界4.04%，排名5； 3.0亿吨，占世界7.29%，排名2。
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中国海洋石油总公司
2007年中国石油石化行业实现利润5300亿元，总人数167.3万 人，人均（除税后）14.7万。全国国有企业实现利润1.62万亿元， 石油石化工业占1/3。 2007年中国企业集团纳税百强榜前五位分别是中石油(1844亿 元)、中石化(1000亿元)、国家电网公司(725亿元)、中移动(486 亿元)和中国建行(355亿元)。 5