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稠油开采技术研究现状

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开采 技术研究 现状
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稠 油 开 采 技 术 研 究 现 状 新 , 李   刚 , 尚 小 东 , 尹 艳 梅(大 庆 油 田 有 限 责 任 公 司 第 四 采 油 厂 第 一 油 矿 , 黑 龙 江 大 庆   163511)摘   要 : 本 文 主 要 针 对 稠 油 因 其 粘 度 高 , 难 以 用 一 般 方 法 开 采 的 特 点 , 提 出 几 种 稠 油 开 采 方 法 , 并 对其 开 采 原 理 、 效 果 、 技 术 特 点 、 优 、 缺 点 方 面 进 行 系 统 的 分 析 。关 键 词 : 二 氧 化 碳 驱 油 ; 采 收 率 ; 混 相 驱随 着 石 油 的 不 断 开 采 , 世 界 上 石 油 储 量 尤 其 是优 质 、 易 采 石 油 储 量 不 断 减 少 , 在 已 探 明 的 石 油 资 源中 , 稠 油 所 占 比 例 越 来 越 大 。 我 国 拥 有 丰 富 的 稠 油 资源 , 分 布 在 辽 河 、 新 疆 克 拉 玛 依 、 胜 利 以 及 河 南 、 华北 、 大 庆 等 油 区 均 分 布 有 稠 油 油 藏 。重 油 因 其 粘 度 高 , 难 以 用 一 般 方 法 开 采 。 由 于 重油 的 粘 滞 性 对 温 度 非 常 敏 感 , 所 以 目 前 开 采 稠 油 的主 要 方 法 是 热 力 采 油 法 , 如 蒸 汽 吞 吐 和 蒸 汽 驱 。 蒸 汽吞 吐 和 蒸 汽 驱 是 目 前 最 常 见 、 使 用 最 广 泛 的 稠 油 开采 技 术 。 它 们 都 是 利 用 稠 油 特 殊 的 粘 - 温 关 系 , 向 油层 中 注 入 热 蒸 汽 , 使 原 油 的 粘 度 大 大 降 低 , 从 而 提 高了 原 油 的 流 动 能 力 , 起 到 开 采 稠 油 和 增 产 的 作 用 , 蒸汽 吞 吐 和 蒸 汽 驱 的 机 理 主 要 包 括 : 降 低 原 油 粘 度 ; 高温 解 堵 作 用 ; 降 低 界 面 张 力 ; 流 体 及 岩 石 的 膨 胀 作用 ; 高 温 下 稠 油 裂 解 , 粘 度 降 低 。虽 然 蒸 汽 吞 吐 、 蒸 汽 驱 已 是 一 项 较 为 成 熟 的 技术 , 但 依 然 存 在 一 定 的 局 限 性 , 例 如 热 损 失 大 、 回 采水 低 、 原 油 采 收 率 低 等 等 。1  稠 油 出 砂 冷 采对 于 稠 油 油 藏 来 讲 , 排 砂 冷 采 是 指 在 没 有 人 工能 量 补 充 的 条 件 下 , 依 靠 天 然 能 量 , 并 通 过 调 节 压 差使 地 层 达 到 出 砂 , 同 时 又 保 持 地 层 骨 架 不 被 破 坏 , 从而 大 幅 度 改 善 地 层 的 渗 透 率 , 达 到 提 高 产 量 的 过 程 。此 过 程 由 于 有 少 量 天 然 气 的 存 在 , 通 常 伴 随 着 泡 沫油 的 形 成 , 泡 沫 油 在 排 砂 采 油 的 过 程 中 起 到 了 提 供能 量 、 降 低 粘 度 和 携 砂 的 作 用 。国 外 经 验 表 明 , 该 技 术 对 大 多 数 稠 油 油 藏 具 有较 广 泛 的 适 用 性 , 只 要 油 层 胶 结 疏 松 , 地 层 原 油 中 含有 一 定 的 溶 解 气 量 , 原 油 本 身 具 有 较 强 的 携 砂 能 力 ,均 可 适 应 出 砂 冷 采 技 术 的 应 用 。经 过 10 多 年 的 发 展 , 在 国 外 稠 油 出 砂 冷 采 已 显示 出 良 好 的 经 济 效 益 , 已 由 摸 索 、 试 验 阶 段 转 入 工 业化 推 广 应 用 阶 段 。 据 统 计 , 1996 年 以 来 , 稠 油 出 砂 冷采 井 超 过 6000 口 , 主 要 分 布 在 阿 尔 伯 达 省 东 部 油田 。国 内 的 稠 油 排 砂 冷 采 技 术 正 处 于 探 索 向 推 广 过渡 的 阶 段 , 大 规 模 的 工 业 化 应 用 尚 未 开 始 。 河 南 油 田在 稠 油 出 砂 冷 采 方 面 取 得 了 较 好 的 攻 关 研 究 和 现 场试 验 成 果 , 获 得 了 明 显 的 增 产 效 果 。2  D 技 术在 加 拿 大 , 稠 油 开 发 主 要 靠 D (蒸 汽 辅 助 下的 重 力 泄 油 )技 术 , 而 且 以 D 为 基 础 的 水 平 井 注蒸 汽 热 采 技 术 在 向 多 种 方 式 发 展 , 如 水 平 井 注 挥 发性 轻 烃 溶 剂 萃 取 ( 单 水 平 井 注 非 凝 结 气 辅助 蒸 汽 重 力 驱 (P)等 即 将 投 入 现 场 试 验 [3 ]。D (水 平 井 蒸 汽 辅 助 重 力 泄 油 技 术 ) 有 几 种应 用 方 式 : 一 是 平 行 水 平 井 方 式 , 即 在 靠 近 油 藏 的 底部 钻 一 对 上 下 平 行 的 水 平 井 , 上 面 的 水 平 井 注 蒸 汽 ,依 靠 热 传 导 及 重 力 泄 油 作 用 , 下 面 的 水 平 井 采 油 ; 第二 种 是 水 平 井 与 垂 直 井 结 合 的 方 式 , 即 在 油 层 底 部钻 一 口 水 平 井 , 在 其 上 部 钻 一 口 或 几 口 垂 直 井 井 , 垂直 井 注 蒸 汽 , 水 平 井 采 油 ; 第 三 种 是 单 管 水 平 井 蒸 汽辅 助 重 力 泄 油 技 术 , 在 同 一 口 水 平 井 口 下 入 注 蒸 汽管 及 抽 油 管 , 通 过 注 蒸 汽 管 向 水 平 井 最 顶 端 注 蒸 汽使 蒸 汽 腔 沿 水 平 井 逆 向 扩 展 。D 技 术 的 特 点 : 利 用 重 力 作 为 驱 动 原 油 的主 要 动 力 ; 利 用 水 平 井 通 过 重 力 作 用 获 得 很 高 的 采油 速 度 ; 几 乎 可 以 立 即 出 现 采 油 响 应 , 且 采 收 率 高 ;加 热 原 油 不 必 接 触 未 接 触 原 油 而 直 接 流 入 生 产 井 ;累 计 油 气 比 高 ; 除 了 大 面 积 的 页 岩 夹 层 以 外 , 对 油 层非 均 质 性 敏 感 性 极 小 。 另 外 , D 开 采 过 程 的 关键 因 素 是 蒸 汽 与 油 水 之 间 的 上 下 对 流 作 用 , 这 和 常规 的 油 水 同 向 流 动 是 完 全 不 同 。3  术目 前 , 对 于 水 平 井 注 气 体 溶 剂 是 蒸 汽 辅 助 重 力泄 油 方 法 的 一 个 发 展 。 只 是 在 , 不 是 注 蒸912  2009 年 第 8 期                         内 蒙 古 石 油 化 工X 收 稿 日 期 : 2009- 01- 12作 者 简 介 : 马 洪 新 (1968— ) , 男 , 黑 龙 江 大 庆 人 , 助 理 工 程 师 , 从 事 油 藏 开 发 管 理 工 作 。汽 , 而 是 注 烃 类 气 体 。 烃 类 气 体 主 要 包 括 乙 烷 、 丙 烷 、丁 烷 等 。 注 入 的 气 体 在 地 层 温 度 及 压 力 下 处 于 临 界状 态 , 重 油 和 沥 青 被 这 些 注 入 的 气 体 溶 解 , 其 中 较 轻的 组 份 被 抽 提 出 来 , 形 成 的 稀 释 液 的 流 动 性 比 原 油和 沥 青 的 流 动 性 大 更 好 。 而 采 出 液 在 地 面 经 过 加 热又 很 容 易 分 离 出 来 , 分 离 出 来 的 烃 类 气 体 又 可 以 注入 地 下 。 该 工 艺 的 主 要 优 点 是 : 与 D 相 比 , 需 设 备 便 宜 、 操 作 简 单 , 而 且 气 体 溶 解 具有 选 择 性 , 它 只 溶 解 在 油 层 , 不 溶 于 水 , 因 此 适 用 范围 较 广 。4  其 他 方 法4. 1  降 粘 法该 技 术 主 要 用 于 油 层 解 堵 、 蒸 汽 吞 吐 、 井 筒 降粘 , 在 稠 油 开 采 中 应 用 最 为 广 泛 。 乳 化 降 粘 技 术 作 为降 粘 幅 度 最 大 和 使 用 最 经 济 的 化 学 降 粘 技 术 , 已 在我 国 各 稠 油 油 田 得 到 广 泛 应 用 。 还 有 作 为 辅 助 降 粘手 段 与 蒸 汽 驱 和 蒸 汽 吞 吐 技 术 相 结 合 的 使 用 , 降 粘效 果 也 比 较 明 显 。 总 之 , 加 入 降 粘 剂 降 粘 开 采 开 采 稠油 的 方 法 , 是 一 种 稠 油 开 采 常 用 方 法 。4. 2  微 生 物 法利 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 (生 物 表 面 活 性 剂 是 微 生 物 在 特 定 的 条 件下 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 ) , 一 种 是 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 )。[参 考 文 献 ][ 1 ]  M . M K of 1. T al a J ]. 1997, 76 (10) :899~ 905.[ 2 ]  H. M. Ch P. T. - W s. A en t of o ]. 1999, 78 (4) : 1085~ 1815.[ 3 ]  石 文 平 等 . 高 粘 度 稠 油 开 采 方 法 的 现 状 与 研 究进 展 [J ]. 石 油 化 工 技 术 经 济 , 2000, 16 (6) : 5~10.[ 4 ]  穆 龙 新 . 国 内 外 稠 油 冷 采 技 术 现 状 及 发 展 趋 势[J ]. 钻 采 工 艺 , 2002, 25 (6) : 18~ 21.[ 5 ]   T . P ch po fo rm p of s [J ]62 (2) : 333~ 369.[ 6 ]   J. G. W n - ho le s o J ]10 (2) : 883~ 889.[ 7 ]  P fo r of s in ]. U S. t: 5, 611, 915. M 8,1997.[ 8 ]  V s. P fo r le o P ]. U S. t: 5,891, 829. A p , 1999.[ 9 ]   D . Ro . B of b s O 920 J ]. 1984, 63 ( 4 ) : 1206~1213.[ 10 ]  M of s m P ]. U S. t:4, 501, 445. 6, 订 阅              《 内 蒙 古 石 油 化 工 》022 内 蒙 古 石 油 化 工                     2009 年 第 8 期  
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