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稠油开采技术75972502

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特殊油气藏开采技术之第二章稠油油藏开采技术2特殊油气藏开采技术第一节 油的定义、油原油物性特征3特殊油气藏开采技术第一节 稠油油藏概述在我国,目前已发现的稠油油田或油藏有30多个,主要分布在:① 辽河油区(曙光油田、欢喜岭稠油区和高升油田),② 新疆克拉玛依油区 (九区、六东区、红山嘴油田和风城稠油区),③ 胜利油区 (单家寺油田、勒安油田、胜坨三区、孤岛油田、陈家庄油田、金家油田等),④河南油区 (井楼油田、古城油田等),⑤ 吐哈油区 (吐玉克油田),⑥ 大港油区(枣园油田、羊三木油田、王官屯油田等)。在我国,稠油油藏储层多数为中新生代陆相沉积,以碎屑岩为主,具有 高孔隙度、高渗透率、胶结疏松 的特点;油藏类型多,地质条件复杂。4特殊油气藏开采技术第一节 油的定义在1982年之前,有多种关于重质原油及沥青的定义、分类标准及评价方法,没有形成统一认识。通常将粘度高、相对密度大的原油称为稠油,即高粘度重质原油。国际上称稠油为重质原油(对粘度极高的重油称为沥青(沥青砂油(由于国际上原油价格是按质论价的,相对密度大的原油轻质馏分少,价格低,因此传统方法对重质原油的分类是采用相对粘度或油的定义、分类标准及基本特征5特殊油气藏开采技术第一节 油的定义1979年6月,联合国训练研究署(加拿大召开了第一届国际重油及沥青砂学术会议,讨论了重油及沥青砂的资源评价、定义、分类标准及开采技术等;1981年2月,较研究了各国的重油及沥青砂定义和分类标准;1982年2月,在维内瑞拉召开了第二届国际重油及沥青砂学术会议,提出了对重油及沥青砂的统一定义和分类标准。油的定义、分类标准及基本特征6特殊油气藏开采技术第一节 油的定义① 重质原油和沥青砂油(沥青)是天然存在于孔隙介质中的石油或类似石油的液体或半固体;沥青砂也叫油砂、油浸岩层、含沥青砂层;② 这种原油可以用粘度和密度来表示特性;③ 在确定国际石油资源时,应当采用粘度给重质原油和沥青砂油规定界限,当粘度数据缺少时,则采用重度值(油的定义、分类标准及基本特征7特殊油气藏开采技术第一节 油的定义④ 重质原油是指在原始油藏温度下脱气原油粘度为100~10000s,60℉)及大气压力下密度为934~1000kg/ 沥青砂油是指在原始油藏温度下脱气原油粘度超过10000s,60℉)及大气压力下密度大于1000kg/于10º原油;⑥ 将上述以外的原油分类为中质原油和轻质原油。油的定义、分类标准及基本特征8特殊油气藏开采技术第一节 油的定义、分类标准及基本特征中国稠油分类标准表(刘文章)主要指标 辅助指标名称 粘度(s)密度 (20℃ ),kg/或 100)~10000>9200-150①>9200可以先注水10000>9200热采特稠油10000~50000 >9500热采超稠油该分类标准与选择的开采方法相联系,对选择开发方式有利。(天然沥青 )>50000 >9800热采油层条件下原油粘度,无① 者指油层温度下脱气原油粘度。9特殊油气藏开采技术第一节 油的定义、分类标准及基本特征1、稠油的一般特性① 稠油中的胶质和沥青含量高,轻质组分少中国主要稠油油藏原油中轻质组分含量一般仅10%左右,而沥青和胶质含量一般在25-50%之间② 稠油粘度随原油密度增加而增加③ 稠油中的S、O、油的定义、分类标准及基本特征1、稠油的一般特性④ 稠油中含有稀有金属⑤ 稠油中石腊含量一般比较少⑥ 同一稠油藏,原油性质在垂向上和平面上大多具有一定差异⑦ 稠油的粘度对温度很敏感,随着温度增加稠油粘度急剧下降11特殊油气藏开采技术第一节 油的定义、分类标准及基本特征中国的稠油相对于其它国家的稠油来说,沥青含量较少(小于10%),而胶质含量较多,表现出原油密度低而粘度高的特点。稠油化学成分表1、稠油的一般特性S O N 胶质 沥青辽河高升 85 - 26马达加斯加 3 16杂原子含量(%) 胶质沥青(%)委内瑞拉加拿大中国国家 油田 相对密度12特殊油气藏开采技术第一节 油的定义、分类标准及基本特征2、稠油的热特性① 稠油的粘度对温度很敏感这既是稠油的一般性,也是其特性。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)。13特殊油气藏开采技术第一节 油的定义、分类标准及基本特征2、稠油的热特性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。14特殊油气藏开采技术第一节 油的定义、油原油物性特征15特殊油气藏开采技术第一节 油油藏一般地质特征1、稠油油藏成因稠油油藏的形成主要受盆地后期构造抬升活动、细菌生物降解作用、地层水洗和氧化作用,以及烃类轻质组分散失等因素影响。① 风化削蚀成因(古油藏抬升风化)② 边缘氧化成因(盆地边缘油层被地层水交替带中生物降解)③ 次生运移成因(下部原油沿断层或不整合面运移至浅处)④ 底水稠变成因 (与底水接触油层水洗)16特殊油气藏开采技术第一节 油油藏一般地质特征2、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。稠油油藏通常埋深均小于 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。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。17特殊油气藏开采技术第一节 油油藏一般地质特征稠油分类可依据单因素进行分类,如,可以是油藏成因、构造形态或油藏埋深,可以是储层岩性、储集空间类型或油、气、水分布状况,也可以是原油性质、驱动类型。也可以依据多因素进行综合分类。通常,按原油性质,可以将稠油划分为普通稠油、特稠油和超稠油。18特殊油气藏开采技术第一节 油油藏一般地质特征1、主要稠油油藏类型(1)普通稠油油藏①深层气顶、巨厚块状稠油油藏以辽河高升油田莲花油层为代表。具有统一的油水界面,统一的油气界面,油藏厚度大,且隔层和夹层不发育。储层为冲积扇-扇三角洲砂砾岩,厚度大,成块状(厚度大于30m),储层物性好,孔隙度一般大于20-30%,渗透率大于1质含量低。埋深154油性质较好,始气油比高达24m3/t。19特殊油气藏开采技术第一节 油油藏一般地质特征1、主要稠油油藏类型(1)普通稠油油藏②边底水块状稠油油藏以辽河曙光油田曙175块大凌河油层、胜利单家寺油田单2块沙河街组油层为代表。具有与气顶巨厚块状油藏相似的特点,但底水厚度大,水体体积大,一般为油体体积的8开采过程中,边底水较活跃,对注蒸汽开发有重要影响。20特殊油气藏开采技术第一节 油油藏一般地质特征1、主要稠油油藏类型(1)普通稠油油藏③多油组厚互层状边水稠油油藏以辽河欢喜岭稠油油藏锦45块的于楼、兴隆台油层为代表。储层为多期河流-三角洲沉积复合体,砂泥岩间互;含油井段长,可达150层层数多、厚度大,层间物性和原油性质差别较大;油水关系复杂,各油层组往往具有独立的油水系统,多套油水组合呈边水分布;物性好,孔隙度一般大于25%,渗透率一般大于1μ层组间泥岩隔层稳定;油层组内、油层之间泥岩夹层不发育。油层组内油层厚度与含油层段厚度之比(净总厚度比)1特殊油气藏开采技术第一节 油油藏一般地质特征1、主要稠油油藏类型(1)普通稠油油藏④多油组薄互层状稠油油藏以辽河曙光油田一区杜家台油田杜66块和杜48块为代表。储层多为多期河流-三角洲沉积砂体,隔层稳定,夹层不发育;油层层数多,单层厚度小,净总厚度比小,层物性稍差。⑤深层中厚互层状稠油油层以辽河欢喜岭油区的齐40块稠油油藏为代表。没有气顶或边底水,油层厚度适中,净总厚度比相对较大,埋深1000适宜于注蒸汽开采。22特殊油气藏开采技术第一节 油油藏一般地质特征1、主要稠油油藏类型(1)普通稠油油藏⑥浅层单砂体层状稠油油藏以新疆克拉玛依油田九区及红山嘴油藏为典型代表。储层为三角洲平原分流河道沉积;油层厚度在10层段集中,构造相对简单,隔层和夹层不发育,但油层内夹有泥岩条带和岩性夹层,均质性严重,油藏天然能量小;埋深较浅,仅120超深层稠油油藏以吐哈油区的吐玉克油田为代表。埋深30003特殊油气藏开采技术第一节 油油藏一般地质特征1、主要稠油油藏类型(2)特稠油、超稠油油藏①边水薄层砂砾岩特稠油油藏以胜利乐安砂砾岩特稠油油田为典型代表。埋深900层有效厚度10性疏松,砾石含量高、粒径大,孔隙度较低(15%),渗透率高(4非均质性严重;砾岩导热系数大,热物性劣于砂岩油藏;且原油粘度高,蒸汽开发具有一定的风险性。24特殊油气藏开采技术第一节 油油藏一般地质特征1、主要稠油油藏类型(2)特稠油、超稠油油藏②浅层薄层稠油油藏以井楼油区为典型代表。储层为含砾细砂岩和粉砂岩,厚度小,一般小于10m,间隔层和夹层较稳定;储层胶结疏松,物性好,油饱和度60埋深浅(250油层温度低(30;原油粘度高,有普通稠油及特超稠油,以特超稠油为主。25特殊油气藏开采技术第一节 油油藏一般地质特征1、主要稠油油藏类型(2)特稠油、超稠油油藏③浅层层状超稠油油藏以新疆克拉玛依油区西北缘风城地区为典型代表。油层埋深浅,原油粘度非常高,在油层中呈固态;油层分布广,储量大,已探明及控制储量1×108未开采成功。④深层块状特超稠油油藏以辽河冷家堡油田为代表。26特殊油气藏开采技术第一节 油油藏一般地质特征1、主要稠油油藏类型(2)特稠油、超稠油油藏⑤边底水碳酸盐岩裂缝(溶洞)型潜山特超稠油油藏以胜利乐安草古1潜山和草20潜山油藏为典型代表。储层孔隙结构为裂缝和溶洞,裂缝发育方向和发育程度复杂多变;具有低孔隙度(1γ =( )1/ γ =(τ ·τ0)/ 层厚度 ,m 1500 >10 >10 >10 5~10净厚 /总厚 >φ ≥ 104t/(m) ≥ 10 ≥ 10 ≥ 10 ≥ 10 ≥ 75 渗透率 ,10200 ≥ 200 ≥ 200 ≥ 200 ≥ 200431刘文章的稠油蒸汽吞吐筛选标准①指油层条件下脱气原油粘度66特殊油气藏开采技术第二节 油油藏开发方式筛选及热采筛选标准2、稠油油藏热采筛选标准-蒸汽吞吐热采筛选标准一等地质储量 二等地质储量油藏地质参数12345原油粘度①,s 500 >10 >10 >10 5~10结束限期周期油汽比 ,t/目前已成熟的工艺技术条件下,仅一等地质储量钻常规直井进行蒸汽吞吐开采在经济上是可行的;②某些不符合筛选标准的稠油油藏,随着热采技术的发展,有可能成功开采。③油汽比是最主要的评价注蒸汽开采的经济指标,已经过10多年国内热采实践,证明简明、易行。67特殊油气藏开采技术第二节 油油藏开发方式筛选及热采筛选标准2、稠油油藏热采筛选标准-注蒸汽驱(蒸汽吞吐+蒸汽驱)开采筛选标准作者 φhm,m hn/,m K,1000>200≥ 250≥ 100> > - ≥ 15000国外稠油蒸汽驱热采筛选标准随着技术的发展和进步,某些参数的低限值有放宽的趋势。68特殊油气藏开采技术第二节 油油藏开发方式筛选及热采筛选标准参数组一等靠现有技术二等近期技术改进三等待技术发展四等不宜注蒸汽开采原油粘度 (油层 ),s >500000 g/200 >9500 >9800 层深度 ,m 15050 1800 m >10 >10 >5 φ ≥ 104t/(m) ≥ 10 ≥ 10 ≥ 7300 9d·d·m)井口蒸汽干度40 40汽压力20%,渗透率>200×10油饱和度0%。3、注蒸汽油藏工程设计的基本考虑83特殊油气藏开采技术第二节 油油藏开发程序及油藏工程研究的主要内容②开发层系的划分原则d、同一开发层系内,原油粘度的差别不宜过大,并且有统一的压力系统。e、对于多层、薄层油藏开发层系组合和划分要特别注意优化。f、对于多油组层状油藏,含油层厚度很大,可考虑采用多套开发层系,但层系间必须具有良好的隔层。3、注蒸汽油藏工程设计的基本考虑84特殊油气藏开采技术第二节 油油藏开发程序及油藏工程研究的主要内容②开发层系的划分原则g、在划分多套层系的情况下,既可采用多套层系多套井网同时开发,也可用一套井网,按自下而上的次序上返开采,分多套层系注蒸汽开采。前一种方式有利于获得较高的采油速度,但投资高、稳产期短;后一种方式具有以下优点:汽驱下部层系时,预热了相邻的上层系油层,使上层系油层原油粘度降低,有利于缩短上部油层的开发期,提高了累积油汽比,延长了全油藏的高产期,减少了一次性的投资,尤其是减少了注汽设备。3、注蒸汽油藏工程设计的基本考虑85特殊油气藏开采技术第二节 油油藏开发程序及油藏工程研究的主要内容②开发层系的划分原则h、对于多层层状油藏,同一套开发层系内常含有多个油层,如果具备以下条件:(I)每个目的层注采井间必须是连通的;(目的层间有连续的页岩隔层,则可划分多个汽驱目的层进行垂向扩展蒸汽驱,即采油井可打开全部油层,但注汽井先打开最下部目的层汽驱,然后再上返蒸汽驱开采上部的目的层进行垂向扩展蒸汽驱。这样通过充分利用下部油层在汽驱过程中对上部油层的预热作用,称为“热板效应”,可以有效地改善蒸汽驱开发效果,有利于克服多油层同时汽驱时吸 汽不均,储量动用不充分的问题。3、注蒸汽油藏工程设计的基本考虑86特殊油气藏开采技术第二节 油油藏开发程序及油藏工程研究的主要内容②开发层系划分的原则3、注蒸汽油藏工程设计的基本考虑美国加州某油田垂向扩展蒸汽驱示意图87特殊油气藏开采技术第二节 油油藏开发程序及油藏工程研究的主要内容③油井打开井段的确定a、汽井通常打开 目的层下部的1/2或1/3 ,这样有利于避免在注入井附近油层顶部过早形成蒸汽舍进,以减弱重力超覆的影响,并能增加蒸汽到达油层顶部所经过的距离,利用蒸汽的重力超覆作用,提高蒸汽的垂向波及系数。蒸汽的重力超覆程度有限或者油层内存在对蒸汽垂向运动有阻挡的页岩夹层,若只打开下部油层,蒸汽会被限制在打开的蒸汽层段内,使蒸汽的垂向波及系数降低,在这种情况下,通常要把含有目的层的整个层段全打开,并设法把蒸汽注入到所有的目的层中 ,保证各层都受到蒸汽驱替。横向连通性差的小层,则不应射开 ,以免降低注入蒸汽的利用率。3、注蒸汽油藏工程设计的基本考虑88特殊油气藏开采技术第二节 油油藏开发程序及油藏工程研究的主要内容③油井打开井段的确定b、生产井打开井段生产井通常在整个生产层段全部打开,在垂向扩展蒸汽驱的情况下,尽管只把蒸汽注入下部油层,但生产井上部油层也需打开。尽管许多研究成果表明,在生产井打开目的层下部的1/2或更多有利于延长蒸汽突破时间,增加蒸汽驱采收率和油汽比,但限制生产井打开井段会降低油井的完善程度,不仅会影响蒸汽吞吐时获得较高的产量,而且不利于在蒸汽驱初期提高采注比,因此,综合考虑,生产井整个生产层段应全部打开,蒸汽驱过程中可在蒸汽突破前后对生产井重新完井,把目的层上部封住,或根据生产动态选择性地封堵某些层段。3、注蒸汽油藏工程设计的基本考虑89特殊油气藏开采技术第二节 油油藏开发程序及油藏工程研究的主要内容③油井打开井段的确定b、汽井距边井的距离远小于距角井的距离。如果边、角井的油层井段都全部打开,一般情况下,蒸汽首先在边井突破,并延缓蒸汽向角井推进,当蒸汽驱油汽比达到经济极限时,将有大量原油未被采出,特别在角井附近的油层下部较为集中,因此,反九点井网边井最好打开油层下部,而角井全部打开。3、注蒸汽油藏工程设计的基本考虑反九点法井网角井和边井的完井90特殊油气藏开采技术第二节 油油藏开发程序及油藏工程研究的主要内容④开发井网与井距注蒸汽开采属于强化采油过程,一般而言,井距不宜过大。为了获得较高的采油速度并及时见到汽驱效果,需要采用小井距;但井距越小,需钻的油井数就越多,增加开发投资。因此确定合理的井网与井距的主要原则如下:a、充分考虑油藏的非均质性及油层连通程度,尽可能使注汽井注入的蒸汽或热水向多点较均匀推进,提高面积扫油系数及有效热利用率。b、注采井数比例要能适应油层的注汽能力和产液能力及其变化特点,成真正的蒸汽驱开采。3、注蒸汽油藏工程设计的基本考虑91特殊油气藏开采技术第二节 油油藏开发程序及油藏工程研究的主要内容④开发井网与井距c、要尽可能为蒸汽突破后或发生不规则窜流后留有调整井网及井距的余地。d、钻井费用所占总投资的比例很大,虽然井距变小,开发效果较好,但总投资将将增大,因此,井距的确定,以经济效益最优为原则。e、尽管油藏存在非均质性,但井网仍要规则,各井点不可偏离太多。f、要考虑油层地应力状态及微裂缝系统分布规律,井网形状及井距要防止沿裂缝窜流的过早出现。3、注蒸汽油藏工程设计的基本考虑92特殊油气藏开采技术第二节 油注蒸汽热采开发特点及适用条件93特殊油气藏开采技术第二节 油注蒸汽热采开发特点及适用条件稠油油藏注蒸汽热采方式主要有两种:一种是 蒸汽吞吐开采方法,即所有井都可以单井进行注入一定量的蒸汽,在关井焖井数天后,开井回采,将油层中加热的原油采出来,在产量递减至极限值时,再进行第二周期注汽采油,这样多周期吞吐开采;另一种是 蒸汽驱开采,即按设计井网,将蒸汽连续注入注汽井,将油层中加热的原油驱替至周围的生产井采出。在油藏地质条件适宜时,两者结合进行,即蒸汽吞吐开采至数周期后,注汽井转入连续注汽,生产井继续吞吐开采,进入蒸汽驱开采。国内外稠油油藏采用的各种技术开发实践证明:注蒸汽开采方法(包括蒸汽吞吐和蒸汽驱)是最有效、最主要的技术,火烧油层及注热水方法有一定效果,但应用规模很小。94特殊油气藏开采技术第二节 油注蒸汽开采的主要特点1、对于适合于蒸汽驱的稠油油藏,蒸汽吞吐和蒸汽驱是整个注蒸汽开发中的两个密不可分的不同阶段。蒸汽吞吐的目的不仅在于增产原油,提高采油速度,而且要为以后蒸汽驱做好油层降压及预热的准备。因此,开发设计中要对蒸汽吞吐和蒸汽驱整体研究和部署,只有把蒸汽吞吐和蒸汽驱有机结合起来,才能既提高采油速度,又获得较高原油采收率。95特殊油气藏开采技术第二节 油注蒸汽开采的主要特点2、蒸汽吞吐采油属于依靠天然能量开采,采收率低,而蒸汽驱采收率高。注入油层的蒸汽数量有限,通过注入热能,使井筒周围一定范围油层加热,一般仅10大不超过50m,主要以原油加热降粘、改善原油的流动性为主,属于多种天然驱动能量的作用,增加油井产量。因此,蒸汽吞吐开采阶段的原油采收率较低,一般仅10最大约20%。因此,只要油藏地质条件适宜,一般都应接着进行蒸汽驱开采。尽管蒸汽驱开采耗汽量大,但汽驱阶段的采收率较高,一般为20使得完整的注蒸汽开发可获得采收率45开发效果。96特殊油气藏开采技术第二节 油注蒸汽开采的主要特点3、蒸汽吞吐对油藏条件要求不苛刻,一般经济风险小,蒸汽驱对油藏条件要求严格,经济风险大。通常蒸汽吞吐对油藏条件的依赖程度较小,几乎对各种稠油油藏都适用,只要大多数条件满足筛选要求,蒸汽吞吐都有增产效果,只是油藏条件不同,增产程度不同,经济效益有所差别。并且,由于蒸汽吞吐以加热近井地带油层为主要目的,每周期注汽量有限,油汽比较高,一般初期低周期油汽比都 可高达1以上。但对于蒸汽驱,由于不仅要把整个油藏加热,而且必须把原油驱向生产井,油藏地质条件,如油层厚度、净总厚度比及油层渗透率等对开采效果具有决定性的影响。连续注蒸汽若干年,耗汽量大,累积油汽比远较蒸汽吞吐低,某些不利条件下或因操作不当,此,蒸汽驱存在很大的经 济风险性,蒸汽驱油藏工程研究和设计必须力求更加严格和细致。97特殊油气藏开采技术第二节 油注蒸汽开采的主要特点4、蒸汽吞吐产量变化幅度较大,一个吞吐周期有峰值产油期,有递减期,随周期增加,周期产量减少;蒸汽驱阶段单井组产量变化也很大,有产量递增期、峰值期和递减期。5、蒸汽吞吐采油过程中的主要技术矛盾是注入油层的蒸汽发生向顶部超覆推进及沿高渗透层指进,垂向扫油系数一般很难超过50%。这是由于湿饱和蒸汽的特性及油藏的非均质 性所致。井底蒸汽干度越高,蒸汽吞吐效果越好,但蒸汽超覆及指进现象不可避免。因此,蒸汽吞吐过程中如何保证井底蒸汽干度高并有效调控吸汽剖面等技术,始终是蒸汽吞吐开采的核心技术,尤其是深层、层状多油层稠油油藏。98特殊油气藏开采技术第二节 油注蒸汽开采的主要特点6、蒸汽驱阶段随着被加热的油、水被逐步驱向生产井,油井的采油及采液指数逐渐增大。蒸汽吞吐后,注汽井及生产井近井地带温度有所 增加,但注采井间远离井底处油层温度仍较低,含油饱和度仍接近于初始状态。因 此,转驱初期,驱替阻力较大,油层中油水流动速度很慢,油井采油及采液指数低,注汽 指数往往高于生产井的采液指数。随着连续不断地向油层注入蒸汽,驱替压力梯度逐渐增 大,吞吐阶段的地下存水首先被驱出,产液指数和产液量逐渐增加,含水率上升;随着油层温度不断上升,油井产油指数也逐步提高,当大量受热后粘度急剧降低的原油被驱至 生产井近井地带时,油井产油指数大幅度增加,峰值产油期到来,此时,须从油井机械设 备、举升能力、采油工艺及地面处理等方面提供保证,大幅度提高油井排液能力,9特殊油气藏开采技术第二节 油注蒸汽开采的主要特点7、蒸汽吞吐和蒸汽驱都属于强化开采,采油速度很高。从国外注蒸汽开采来看,一般采取较高的采油速度,达到5%以上,开发年限短,吞吐阶段一般为3汽驱阶段一般为6速开采,不仅有利于发挥注蒸汽开采的各种采油机理,而且重要的是可获得好的经济效益。100特殊油气藏开采技术第二节 油注蒸汽开采的适用条件1、稠油注蒸汽开采方式①蒸汽吞吐②蒸汽吞吐后的热采方式a、气、泡沫驱101特殊油气藏开采技术第二节 油注蒸汽开采的适用条件1、稠油注蒸汽开采方式②蒸汽吞吐后的热采方式b、热水驱c、热水、氮气、泡沫驱d、其它方法如按剩余油分布动态进行不规则井网注采关系调整、加密井吞吐引效,或侧钻水平井强采,或部分井吞吐,部分井蒸汽驱,相互结合开采。102特殊油气藏开采技术第二节 油注蒸汽开采的适用条件2、蒸汽吞吐开发的适用条件①在目前成熟的工艺技术条件下能成功进行蒸汽吞吐开发的油藏a、油层温度下脱气原油粘度为50s;b、油层深度小于1600m;c、油层有效厚度大于10m,对浅油层(10特殊油气藏开采技术第二节 油注蒸汽开采的适用条件4、适宜于蒸汽吞吐后热水驱的条件②注热水驱的其它条件:a、井网、井距按蒸汽驱模式设计;b、注热水温度大于250℃;c、注热水压力、速度与蒸汽驱要求相同:筒热损失率小于15%。111特殊油气藏开采技术第二节 油注蒸汽开采的适用条件5、适宜于蒸汽吞吐后热水+氮气泡沫剂驱的条件①油藏条件:a、油层温度下脱气原油粘度在2000b、油层深度小于2000m;c、油层有效厚度大于10m,净厚/总厚不小于0.4;d、油层渗透率大于200×10e、油层孔隙度φ 大于20%,起始含油饱和度大于45%;f、因水窜或普通水驱效果不好的油藏。112特殊油气藏开采技术第二节 油注蒸汽开采的适用条件5、适宜于蒸汽吞吐后热水+氮气泡沫剂驱的条件②工艺要求:a、采用价格便宜的耐高温(200℃以上)发泡剂及制氮机;b、井网、井距按热采要求,已经过蒸汽吞吐开采;c、采用井筒隔热技术,减小井筒热损失;d、注热水温度200℃左右,使油水粘度比降至50以下。113特殊油气藏开采技术第二节 油注蒸汽开采的适用条件6、适宜于蒸汽吞吐后热水+化学剂(表面活性剂)驱的条件①油藏条件:与注热水+氮气泡沫剂驱相同②工艺要求:a、热水温度视原油粘度而定,油水粘度比控制在50以下;b、为减少化学剂使用,可采用段塞式加入。114特殊油气藏开采技术第二节 蒸汽开采方式转换的条件1、注蒸汽热采生产方式转变(即蒸汽吞吐转向蒸汽驱)条件分析①起始含油饱和度:根据原油粘度、油层厚度及物性的不同,起始含油饱和度的波动范围为40②蒸汽吞吐合理周期选择:蒸汽吞吐周期数越多,地下存水越多,热效率越低;同时含水饱和度上升导致油相相对渗透率降低,驱油效率变差。因此,转驱时机应充分考虑油藏的实际情况,根据油藏的开发特征和开采现状,通过油藏模拟等方法确定。115特殊油气藏开采技术第二节 蒸汽开采方式转换的条件1、注蒸汽热采生产方式转变(即蒸汽吞吐转向蒸汽驱)条件分析③转驱应在地层压力由降低到升高的拐点处:地层压力随能量弹性开采逐渐降低,但降到一定程度则会因为存水量增高而上升,在此转折处应转入蒸汽驱。④吞吐井间构成热连通:蒸汽吞吐主要作用之一是预热油层,因此一般吞吐若干轮地层预热后应转入蒸汽驱。116特殊油气藏开采技术第二节 蒸汽开采方式转换的条件2、实现正常蒸汽驱开采的操作条件①注入油层的蒸汽干度要高,至少要高于50%,争取达到70以保证在油层中形成蒸汽带,并不断推进、扩展。试验研究表明:注入蒸汽干度增高,汽驱开发效果变好,油汽比、采水率及采油速度均提高。当油层较薄时,油层中热损失率增大,低干度时会变成热水驱;随着油层厚度增大,油层厚度超过40汽向顶部的超覆作用增大,蒸汽干度增加的效果减弱。因此,对薄油层要强调尽力提高蒸汽干度,对块状油层要取最优范围。117特殊油气藏开采技术第二节 蒸汽开采方式转换的条件2、实现正常蒸汽驱开采的操作条件②采注比要大于1,采井间形成降压梯度,才能使蒸汽前沿推进至生产井。一般来说,当产液量/注汽量大于1时,油层压力下降,油层中为蒸汽驱;当产液量、注汽量等于1时,油层压力不升不降,油层中为蒸汽驱+热水驱;当产液量/注汽量小于1时,油层压力上升,油层中基本为热水驱。因此,在蒸汽驱前及蒸汽驱开采过程中,油层压力降低越多越好。而且,随着油层压力的下降,油层中的热水出现闪蒸现象,转化为蒸汽,将进一步扩大蒸汽带,提高汽驱开发效果。118特殊油气藏开采技术第二节 蒸汽开采方式转换的条件2、实现正常蒸汽驱开采的操作条件③优化注汽速度或注汽强度,提高热能利用率。最优的注汽速度与油藏地质条件,如油层厚度、非均质性、原油粘度等有关,也与所选的开发系统(井网、井距)有关。④生产井排液速度要足以保持采注比大于1。排液速度的大小直接涉及到注采关系的变化,影响蒸汽带体积的大小,进而影响到蒸汽驱开采效果的好坏。119特殊油气藏开采技术第二节 蒸汽开采方式转换的条件3、转蒸汽驱前井网井距调整原则①为能实现正常的蒸汽驱开采,注采参数要达到最优。d·ha·m),底蒸汽干度应大于50%。②井网形状及注采井距便于变换调整,九点法井网采注井数比高,有利于实现采大于注。③技术经济指标合理。120特殊油气藏开采技术第三节 油开采新工艺技术121特殊油气藏开采技术第三节 汽吞吐基本原理将一定数量的高温、高压饱和蒸汽注入油
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