稠油油藏开发技术简述

第三节：稠油油藏开采方法
• 3.3 利用微生物方法采油
• 利用微生物方法采油主要是利用微生物的各种 特性进行采油。主要有两种方法，一种是生物 表面活性剂技术，一种是微生物降解技术。
第三节：稠油油藏开采方法
• 3.3.1生物表面活性剂
• 生物表面活性剂是微生物在特定条件下的生长 过程中分泌并排出体外的具有表面活性的代谢 产物。一方面具有化学表面活性剂的共性，另 一方面又有稳定性好、抗盐性较强、受温度影 响小、能被生物降解、无毒、成本低的特点。 生物表面活性剂已广泛用于提高原油采收率。
第四节：稠油油藏水平井开发
• 4.2水平井蒸汽吞吐开采稠油油藏
• 用四维地震检测技术对蒸汽吞吐后蒸汽 带在油藏中的分布进行检测，结果表明 蒸汽对脚尖部位的油藏也具有较好的加 热效果，但是由于非均质影响，蒸汽在 油藏中沿水平段分布不均匀，限流射孔 技术应用于 1000m 水平段的水平井吞吐 ，可以改善水平井均匀加热的效果，有 效提高了水平井蒸汽吞吐的生产效果。
第三节：稠油油藏开采方法
• 3.1.5其它热采方法
以上所介绍的都是基本的热采方法，但 是近年来随着技术的进步和不同地层条件的要 求，传统的热采方法已经不能满足油田需要， 因此诞生了一些基于传统技术的新的热采方法 。
第三节：稠油油藏开采方法
• 1.注热段塞：当注入蒸汽时，在井底附近形成 一定范围的加热带然后注冷水将此加热带推向 生产井。 • 2.注蒸汽加溶剂：向蒸汽中添加可完全蒸发的 溶剂，溶剂与原油掺混可极大地降低原油粘度 ，同时可降低热水带中的残余油饱和度。 • 3.注热碱水：在含油饱和度低的地层中采用层 内燃烧法形成加热带，以注碱性溶液的方法将 加热带沿地层推进，这样可使热作用和化学作 用的优点结合起来。
第一节：稠油油藏概况
• 中国重油沥青资源分布广泛，已在 12 个盆地 发现了 70 多个重质油田，预计中国重油沥青 资源量可达 300 亿吨以上。因此，稠油的开 采具有很大的潜力，而且随着轻质油开采储量 的减少，21世纪开采稠油所占的比重将会不断 增大。对于稠油油藏，常规的方法是很难开采 出来的，因此要采取一些特殊的工艺措施，如 热力采油、化学方法采油、生物采油和一些组 合方法等。
第四节：稠油油藏水平井开发
• 对于粘度较高的稠油油藏一般必须通过热采或 出砂冷采方式才能有效开采。自上世纪 90 年 代以来，随着水平井技术在稠油开发中的大量 应用，目前水平井及多分支水平井开采稠油已 经成为特别经济有效的开发方式，在加拿大、 委内瑞拉及阿曼的稠油油田中均得到了成功有 效的应用，在我国这项技术的应用也在不断发 展中，辽河油田和新疆油田的稠油油藏的水平 井开发取得了重大突破。
第三节：稠油油藏开采方法
• 3.2 化学采油
• 化学驱油是重要的提高原油采收率的方法，可 达到 80%~90%的驱油效率，其中表面活性剂驱 油及微乳状液驱油又是效率最高的两种化学驱 油方法。前者是将较低浓度的表面活性剂胶团 溶液注入油井；后者则是用高浓度的表面活性 剂，这种注入的浆液是由三种或更多种组分构 成的微乳液。
第三节：稠油油藏开采方法
• 3.3.1生物表面活性剂
• 例如，从桉树叶毛虫体内分离出的一种菌注入 油层后产生大量自然清洁剂，将原油采收率提 高到 70%，但这种生物表面活性剂的生成量受 地层多种条件的影响。我国在 80 年代已筛选 出了多种生物表面活性剂。生物表面活性剂在 采油中的应用已扩展到小规模成片油。对地面 法和地下法均进行了尝试，即用生物表面活性 剂注入地下或在岩石中就地培养微生物产生生 物表面活性剂用于强化采油。
第三节：稠油油藏开采方法
• 3.1.2蒸汽驱
• 蒸汽驱是目前大规模工业化应用的热采技术， 成为蒸汽吞吐后提高采收率的有效方法，并取 得了良好的效果。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。
第三节：稠油油藏开采方法
• 3.1 热力采油
热力采油主要是通过一些工艺措施使油层温度 升高，降低稠油粘度，使稠油易于流动，从而 将稠油采出。其主要方法有蒸汽吞吐、蒸汽驱 、火烧油层、热水驱等。
第三节：稠油油藏开采方法
• 3.1.1 蒸汽吞吐
蒸汽吞吐是一种相对简单和成熟的注蒸汽开采 稠油的技术，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，使之粘度降低，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。
稠油油藏开发技术简述
姓名：田丰 学号：1001210041
稠油油藏开发技术
• • • • 第一节：稠油油藏概况 第二节：稠油油藏研究现状及发展趋势 第三节：稠油油藏开采方法 第四节：稠油油藏水平井开发
第一节：稠油油藏概况
• 稠油在世界油气资源中占有较大的比例 ，据统计，世界稠油、超稠油和天然沥 青的储量约为 l000×l08t。 • 稠油资源丰富的国家有加拿大、委内瑞 拉、美国、前苏联、中国、印度尼西亚 等，其重油及沥青砂资源约为 4000 亿 ～6000 亿方(含预测资源量)，稠油年产 量高达 127 亿吨以上。
第三节：稠油油藏开采方法
• 3.1.1 蒸汽吞吐
• 该技术是 80 年代在委内瑞拉发展起来的，注 入的助剂主要有天然气、溶剂(轻质油)及高温 泡沫剂(表面活性剂)。蒸汽吞吐技术的应用使 油井的动用程度提高，生产周期延长，吞吐采 收率由 15%提高到 20%以上，周期产量及油汽 比可提高 15 倍以上，采出程度可达 25%。
第四节：稠油油藏水平井开发
• 4.1 水平井冷采开采稠油油藏
• 加拿大 PELICAN LAKE 油田油藏，其油藏最主 要的特征是油层厚度较小，仅有 3～5m，给稠 油开发带来了很大困难。PELICAN LAKE油田最 初采用直井投入开发，曾经尝试使用水驱、蒸 汽吞吐、蒸汽驱及火烧油层等增产技术，但由 于油层薄，经济上都没有取得成功。1988 年 ，加拿大 CS 资源有限公司在这一地区完钻了 8 口水平井，水平井在油藏内水平段的长度约 500m，投入开发后取得显著的经济效果，这一 项目被誉为加拿大水平井技术应用的转折点。
第三节：稠油油藏开采方法
• 3.1.3 火烧油层
• 火烧油层的技术在国内还不是很成熟，虽然有 的油田进行了一些试验．在技术上也通过了检 验，但是推广到生产实际当中还有很多问题。 而且火烧油层时在地下进行的反应非常复杂， 对岩层物性改变也非常大，因此该技术的推广 应用还有待于进一步研究和攻关。
第三节：稠油油藏开采方法
第二节：稠油油藏研究现状及发 展趋势
• 由于稠油储量在国内外都是相当可观的 ，随着时间的推移，稠油开发势必成为 石油工业中相当重要的组成部分。注蒸 汽热力采油是开采稠油行之有效的方法 。稠油热采早在 20 纪初便开始了工业 性试验。
第二节：稠油油藏研究现状及发 展趋势
• 1931 年在美国得克萨斯伍德森附近的威 尔森、斯旺两个油矿行了蒸汽驱现场试 验，1934 年在前苏联进行了火烧油层试 验，1959 年在委内瑞拉由壳牌公司在明 格兰德油田进行了蒸汽吞吐。60 年代后 ，由于热力开采的发展，稠油资源比较 丰富的美国、加拿大、委内瑞拉等国陆 续开始了工业化生产。
第三节：稠油油藏开采方法
• 3.3.2微生物降解技术
• 利用微生物降解技术对原油中的沥青质等重质 组分进行降解，可以降低原油粘度，提高油藏 采收率，这一技术在采油过程中得到了一定的 应用并有继续发展的趋势。该技术的理论依据 是使用添加氮、磷盐、氨盐的充气水使地层微 生物活化。其机理包括：①就地生成 CO2以增 加压力来增强原油中的溶解能力；②生成有机 酸而改善原油的性质；③利用降解作用将大分 子的烃类转化为低分子的烃；④产生表面活性 剂以改善原油的溶解能力；⑤产生生物聚合物 将固结的原油分散成滴状；⑥对原油重质组分 进行生化活性的酶改进；⑦改善原油粘度。
第三节：稠油油藏开采方法
• 4.高温聚合物驱：在裂缝一孔隙型碳酸盐岩储 集层中，根据水动力驱毛细管驱油机理进行采 油。 • 5.注蒸汽和聚合物：在注蒸汽之前先注入高浓 度聚合物溶液，聚合物在很长一段时间内作用 于高渗透性层带，而低渗透性层带则不受其影 响，因此能使波及系数数提高一倍。 • 6.煤层加热法：向含油层注入其上浮煤层中直 接产生的热的燃烧产物，从煤层中产生富含 CO2的热燃烧产物，不采到地面而直接注入含 油层。
第三节：稠油油藏开采方法
百度文库• 3.2.1 表面活性剂驱油
• 表面活性剂驱油是在水驱的基础上发展起来的 。注水驱替应用较早，通过向地层注水把石油 驱替至采油井。早期使用普通河水或海水，后 来出现了注入表面活性剂的活性水驱油，根据 油藏不同的物理化学性质和地质条件，发展了 相关的碱水驱、酸水驱以及其他的化学驱油工 艺。今后提高注入效果的方向，主要是针对沥 青质等重质组分在采油中带来的困难，提高注 入水“品质”以及向油层注入其他更加有效的 活性驱替剂。
第二节：稠油油藏研究现状及发 展趋势
• 2000 年初，世界上强化采油的日产量大约是 36.6×104t，其中热力采油的日产量约为 20.7×104t，约占强化采油的 56.6%，可见稠 油热采在强化采油中占有主导地位。在热力采 油中，注蒸汽开采的产量约占 97%，其次为火 烧油层，产量约占热力采油的 2.2%，其它的 热力采油方法（如蒸汽辅助重力泄油，热水驱 ，电加热等）还处在小规模的试验研究阶段。
第四节：稠油油藏水平井开发
• 4.2水平井蒸汽吞吐开采稠油油藏
• 加拿大冷湖油田自 80 年代开始采用直井蒸汽 吞吐开发，为了提高蒸汽吞吐的开发效果， 2000 年 IMPERIAL 公司开始试验水平井蒸汽 吞吐。水平井水平段长度 500m，为了保证蒸 汽沿着水平段均匀加热油藏，水平段采用限流 射孔技术。
• 3.1.4 热水驱
• 由于蒸汽与地层油的密度差及粘度比过大，易 造成重力超负荷汽窜，累积波及系数低，蒸汽 的热效应得不到充分发挥，而用热水驱则可有 效的减缓这些不利影响。热水驱的作用机理主 要是两方面，一是热水将能量传给地层油，使 其温度生高，从而降低粘度；二则可以补充地 层能量，将原油驱替至井底。
• 3.1.1 蒸汽吞吐
• 蒸汽吞吐是单井作业，对各种类型稠油油藏地 质条件的适用范围较蒸汽驱广，经济上的风险 比蒸汽驱开采小得多，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、原油粘度过高以及含沥青砂，不 适合蒸汽驱的油藏，仍将蒸汽吞吐作为一种独 立的开发方式，因而它在稠油开发中将继续占 有重要的地位。
第三节：稠油油藏开采方法
• 3.2.2 微乳液驱油
• 微乳液是由油、水、表面活性剂、助表面活性 剂组成的各向同性的透明和热力稳定的分散体 系。粒径约为 10-100nm，液滴被表面活性剂 和助表面活性剂(一般为醇)的混合膜所稳定。 驱油用微乳液配方中，表面活性剂一般用石油 磺酸盐，助表面活性剂一般用 C3-C5 的醇， 水相常是 NaCI 水溶液。岩心模型驱油实验表 明，微乳液具有很高的驱油效率，而中相微乳 液的驱油效率最好(最佳几乎可达100%)。微乳 液驱油的机理很复杂，如改变岩的润湿性，改 变油水界面的粘度等，但能产生超低的油一水 驱替液界面张力是其中的主要原因之一。
第三节：稠油油藏开采方法
• 3.1.1 蒸汽吞吐
• 蒸汽吞吐工艺施工简单，收效快，不需要进行 特别的试验研究，可以直接在生产井实施，边 生产边试验，因而受到人们的普遍欢迎。尤其 在某些油藏条件下，例如油层厚，油层埋藏浅 ，井距小，特别是重力排油能力达到经济产量 时，蒸汽吞吐可以获得较高的采收率。
第三节：稠油油藏开采方法
第三节：稠油油藏开采方法
• 3.1.3 火烧油层
• 火烧油层是利用各种点火方式把注气井的油层 点燃，并继续向油层中注入氧化剂(空气或氧 气)助燃形成移动的燃烧前缘(又称燃烧带)。 燃烧带前后的原油受热降粘、蒸馏，蒸馏的轻 质油、蒸汽和燃烧烟气驱向前方，未被蒸馏的 重质碳氢化合物在高温下产生裂解作用，最后 留下裂解产物—焦炭作为维持油层燃烧的燃料 ，使油层燃烧不断蔓延扩大。在高温下地层束 缚水、注入水蒸发，裂解生成的氢气与注入的 氧气合成水蒸汽，携带大量的热量传递给前方 的油层，把原油驱向生产井。