稠油及高凝油开采

12-1 32
11
13-1 14
12-213-2
22
21-1 21-3
21-2
41
23 32
31
43
42+3
10
胜利油田已发现稠油探明储量达4.4×108t。其中薄互层稠油储量为 1.39×108t，占总探明稠油储量的31%，主要分布在9个油田31个区块， 大部分分布在河道砂储层内。
胜利油田薄互层稠油油藏储量分布图
在接近油柱底部油水界面以上钻水平生产 井，蒸汽通过井上方与平行的水平井持续 注入，形成蒸汽室。蒸汽凝析水和被加热 的原油在重力驱替下产出。
首先进行吸热反应，将蒸汽和甲烷转化成
氢和一氧化碳，后将冷却气体输进井内催
化反应器，气体反应产生蒸汽和甲烷，热
量传到油层，气驱采油。
16
前言
稠油开采技术状况
（1）蒸汽吞吐
95%的储量埋深>900m 79%储量的油层厚度小于15m
边底水活跃
58%储量的水：油体积比>5
粘土含量高
平均5%－28%
埋藏深、层薄、边底水活跃、粘土含量高导致开发难度 大，对工艺技术的要求高。
9
薄互层稠油油藏储层为砂泥岩间互层，具有多个含油小层，且单层有效 厚度小于5m、叠合有效厚度一般小于10m、纯总比小于0.6的稠油油藏，该类 型油藏油水关系复杂，多为层状稠油油藏。
1
一、前言 二、稠油的定义、特点和分类 三、水和水蒸气热物理性质 四、蒸汽吞吐采油技术 五、蒸汽驱采油技术 六、热采新技术 七、井筒降粘技术
2
前言
单位：万亿桶 8 6 4 2 0
世界石油资源
常规石油 稠油 沥青
稠油在世界油气资源中占有较大的比例。据统计，到 2005年，世界稠油、超稠油和天然沥青的储量约 10×1012 ～12.5×1012桶（约合15000×108～ 19000×108t）,约占世界原油和天然气总储量的71.4%。
蒸汽吞吐采油是一种单井作业，在一口井中注入一定 量的蒸汽(一般在几百吨以上)，随后关井，让蒸汽与油 藏岩石进行热交换，然后再开井采油。此过程可循环往 复进行，又称循环注蒸汽工艺。
不同沉积相油藏储量分布图
8% 11%
7% 1% 20%
11% 11% 15% 15%
乐安 陈家庄 东辛 金家 孤岛 单家寺 孤东 王庄 胜坨
39% 61%
河道砂 湖相砂体
11
前言 开采方式受限制
开采难度
由于储层埋藏深、层薄、边底水活跃等特点，
SAGD及携砂冷采技术在中石化重油油藏的应用难
度大。
12
好
20世纪20 年代
改变岩石的润湿性，改变油水 界面的粘度，但产生超低的油 水驱替液界面张力是主要原因
之一。
研究较早，50年代美国和苏联 相继进行了试验，70年代后达
到了高峰。
20世纪20 年代
利用微生物对原油中的沥青质 从1926年开始研究，到80年代， 等重质组分进行降解，降低原 美国和前苏联进入矿场试验阶 油粘度，提高油藏采收率。 段，进入90年代驱如成熟，很
陈家庄油田陈379～陈7-39井Ng下油藏剖面图（南东-北西向）
12-1 12-2 13-2
2211--12 21-3 23
42 43
13-1 14
22
12-2
21-1
32
31 41
剖面位置示意图
12-1
21-2 21-3 23
42
11 14 22
43
21-1 32
油层
水层
干层
13-2
21-3
42 43
开采机理
靠地层压力或机械力量使原油沿油管向上 流动，当温度下降到凝点时，出现结蜡现 象，磁化作用产生诱导磁距，抑制蜡晶形 成，降低原油的粘度
通过声波处理使流体的物性及流态发生变 化，改善井底近井地带的流通条件及渗透 性，使停喷、低产井提高产能。
通过研究天然地震的弹性波及传播规律， 运用人工振动设备提高原油采收率。
年代 让蒸汽与油藏岩石进行热交换，
有稠油油田均有应用
然后再开井采油。
20世纪50 年代
向注入井连续注入一定量的蒸 汽，蒸汽将油驱向生产井，在
生产井中采出。
较为成熟，应用较为广泛。
20世纪80 年代中期
出砂形成蚯蚓洞渗透率提高， 油层中溶解气析出驱油同时油 层大量出砂，发生压实作用使
驱动能量增加。
加拿大发明，现在主要应用在 加拿大及委内瑞拉地区效果较
➢储层敏感性强：注汽压力高、产量低，需加强储层保护
➢边底水活跃：边底水入侵严重影响热采效果和开发方式的转
变，需要优化设计开发方案及边底水抑制技术
14
前言
稠油开采技术状况
成熟技术
蒸汽吞吐
成 熟 的 蒸汽驱 稠 油 冷采 开 采 技 表面活性 术剂 列 表 微生物采
油
始用时间
开采机理
应用效果
20世纪50 在一口井中注入蒸汽后关井， 最成熟的稠油热采技术，在所
前言 对工艺要求高
开采难度
➢埋藏深：注汽压力高、井筒热损失大，对注汽工艺要求高
➢储层薄：地层热损失大，生产有效期短，需要采取工艺措
施延长生产有效期
13
前言
开采难度
对工艺要求高
800
模拟水K
600
蒸馏水K
渗透率(×10 -3μm2)百度文库
400
200
0
郑363 郑365 坨82-X1 郑X41
王庄油田沙一段敏感性实验
3
前言
75.0%
12.9% 12.1%
加稠油 委稠油 世界其它
稠油资源丰富的国家有加拿大、委内瑞拉、美国、俄罗斯、
中国、印度尼西亚等。加拿大最为丰富，到2005年稠油累计探
明储量1.8×1012桶（约合2860×108t)，约占世界石油储量的
12.9%，其次为委内瑞拉，约占世界石油储量的12.1%，中国
河南
单位：亿吨
6
前言
中国主力稠油油田特点
油田
埋藏深度
油层厚度
胜利 辽河 新疆 河南
深 中深
浅 浅
较薄 厚 薄 薄
胜利油田稠油油藏埋藏深、层薄、油水关系复 杂，在中国稠油油藏最具有代表性。
7
前
言
胜利主要稠油油田位置图
桩139
罗家－垦西
孤岛
陈家庄北坡
孤东
单家寺
王庄
金家
乐安
东辛复杂断块 八面河
前言 埋藏深 层薄
(需热采）稠油储量17.8×108t，只占0.08%。
4
前言
7%
稠油 稀油
93%
至2004年，中国累计探明石油地质储量248.44亿吨
需要热采的稠油储量17.8×108t，占中国石油总探明储量的
7%
5
前言
中国稠油油田资源量对比
0.43,
2.63, 15%
2%
4.41, 25%
胜利
辽河
新疆
10.3, 58%
多国家用于稠油开采 15
前言
发展中的稠油开采技术
发展技术
磁降凝降 粘
始用时间 发明国家/人
20世纪 前苏联 60年代
声波采油 20世纪 前苏联 90年代
地震采油
蒸汽辅助 重力泄油 技术
20世纪 60年代
1994年
前苏联 Bulter等人
地下催化 20世纪 Michael
反应法
90年代 Gondouin