稠油开发技术综述201405讲解

1 稠油的基本特点1）稠油中胶质与沥青含量比较高，轻质馏分含量少稠油含有比例极高的胶质组分及沥青，轻质馏分比较少，稠油的黏度和密度在其中胶质组分及沥青质的成分增长的同时也会随之增加。

由此可见，黏度高并且密度高是稠油比较突出的特征，稠油的密度越大，其黏度越高。

2）稠油对温度非常敏感稠油的黏度随着温度的增长反而降低。

在ASTM黏度-温度坐标图上做出的黏度-温度曲线，大部分稠油油田的降黏曲线均显现出斜直线状，这也验证了稠油对温度敏感性的一致性。

3）稠油中含蜡量低。

4）同一油藏原油性质差异较大。

2 稠油热采技术的现状针对稠油对温度极其敏感这一特征，热力采油成为当前稠油开采的主要开采体系。

热力采油能够提升油层的温度，稠油的黏度和流动阻力得到了降低，增加稠油的流动性，实现降黏效果，从而使稠油的采收率变高。

稠油热采主要包括火烧油层、蒸汽驱、热水驱、蒸汽吞吐等方法[1]。

2.1 蒸汽吞吐采油蒸汽吞吐采油的原理是从油井中注入高温、高压并且饱和的蒸汽（吞阶段），同时关井某一特定的时间值（焖井阶段），在此过程中对油层进行加热，然后重新开井回采（吐阶段）的循环采油的方式。

蒸汽吞吐的相对优势是，见效非常快，相比其他技术更方便控制，经济效益好，操作技术相对容易，各方面的风险较小。

针对一些稠油油藏甚至是特稠油油藏通常先对其实施蒸汽吞吐，然后再进行蒸汽驱采油。

蒸汽吞吐的增产效果取决于诸多的因素，比如地质因素、施工参数等，因此要提高蒸汽吞吐效果，必须针对油藏条件提出合理的设计方案并严格施工，才能取得较好的效果。

2.2 蒸汽驱采油蒸汽驱是指对于某一特定的注采井网，利用注入蒸汽的方法将原油驱替到生产井。

在使用现有的技术进行稠油开采的时候，依靠蒸汽吞吐的方法可以将存在于油井井筒附近地层中的一部分原油开采出来。

在蒸汽吞吐之后运用蒸汽驱技术进行开采，可以有效地将部分未能采出的原油开采出来，因此蒸汽驱是接替蒸汽吞吐的一种方式。

利用蒸汽驱方法来提高稠油的采收率是集合了汽驱、蒸馏、热水驱等方法共同协作的效果。

稠油火驱开采技术分析稠油是指黏度较高的油，它的开采难度较大，需要采用特殊的技术进行开采。

火驱是一种常用的稠油开采技术之一。

下面对稠油火驱开采技术进行分析。

稠油火驱开采技术主要包括火烧、爆破和注水三个阶段。

首先是火烧阶段。

火烧是指通过在油井或井群周围点燃火焰，将油井周围的稠油加热，降低其黏度，从而使其能够流动。

选择合适的火源是火烧的关键，可以是天然气、碳氢混合物或固体可燃物等。

火烧的温度需要根据稠油的黏度来确定，一般需要保持在较高的温度以保证稠油的流动性。

火烧可以通过一定的防火措施来避免火灾的发生。

其次是爆破阶段。

爆破是指通过爆炸将油层中的稠油破碎，提高其渗透性，增强油井开采效果。

爆破可以通过钻井和注入爆炸物的方式进行。

爆炸物的选择和使用需要注意安全性，并且需要考虑到爆破对环境的影响。

最后是注水阶段。

注水是指将水注入油井，增加油层中的水压，从而推动稠油上升。

注水需要注意注入水的温度和压力，以及注水的量和速度。

注水量和压力需要根据油井和油层的情况进行调整，并结合火烧和爆破阶段的效果来确定。

稠油火驱开采技术存在一些问题和挑战。

首先是资源浪费问题，火驱开采需要大量的能源和水资源，这会对环境造成压力。

其次是环境污染问题，火驱开采会产生大量的废气和污水，对周围环境造成污染。

火驱开采技术在应对高温高酸性油层、低温低黏度油层等复杂油藏中存在一定的限制。

稠油火驱开采技术是一种有效的稠油开采技术，通过火烧、爆破和注水三个阶段的操作，可以提高稠油的流动性，提高油井的开采效果。

该技术在资源利用和环境友好方面还存在一些问题，需要进一步改进和完善。

胜利油田东部稠油油藏因地层压力高，注汽井筒热损失大、井底干度低，常规热采方法无法有效动用，亟需探求新的有效开发方式。

对不适合注蒸汽开发的油藏，国内外也开展和探索了多种非热力开发技术和方法，主要有稠油CO2驱、微生物驱、化学降黏及天然气吞吐开发技术。

1 CO2驱技术在美国CO2驱己成为除热采之外发展最快的提高采收率方法，稠油因为黏度高难以实现混相，主要采用CO2吞吐或者CO2非混相驱的方式，大部分采用吞吐开发。

CO2开发稠油最主要的机理是降黏和膨胀作用。

室内条件下CO2对稠油的降黏幅度最高达90%左右。

宾夕法尼亚州Bradford油田以及加拿大Mannuville油田室内实验结果表明，在一定压力条件下将CO2注入原油，可使原油体积膨胀28%～50%[1]。

CO2驱油效果影响参数包括地质参数和注采参数，地质参数中原油黏度和裂缝对驱油效果影响最大。

原油黏度是影响CO2吞吐效果最敏感的油藏流体参数，一般原油黏度越大，降黏效果越好。

裂缝有利于CO2渗入油藏，加大与原油接触面积，但如果油藏中存在大的流动通道，则容易发生气窜。

关键是精确描述裂缝系统，制定有效的管理措施，使裂缝的存在有利于原油开发。

注采参数主要包括周期注入量、注入速度、焖井时间和注入压力等。

其中注入量是影响吞吐效果的重要参数。

根据国内多个油田矿场应用统计，实际应用时，注入量保持在120～150t为佳，注入速度一般控制在4～10 t/h，一般的焖井时间为10～45天，注入压力以设备能达到的最大值为上限。

对CO2驱替来说，注入压力则不能超过地层的破裂压力[2]。

2 化学降黏技术常用的稠油化学降黏方法有乳化降黏、降凝降黏、油溶性降黏、加碱降黏以及改质降黏。

因为乳化降黏表面活性剂成本低，降黏幅度大，工艺简单，见效快，目前多采用乳化降黏法。

表面活性剂根据化学结构通常分为阳离子型、阴离子型、非离子型、两性型以及非离子—阴离子复合型。

阴离子和非离子—阴离子型表面活性剂具有较好的降黏性和耐温性，且制备工艺简单，成本较低，易于实施，目前稠油化学降黏剂的研究主要以这两种类型为主。

稠油开采技术的研究现状和发展趋势稠油是一种重质油，由于其粘度较大，开采难度较大，同时也会对环境产生一定的影响。

因此，针对稠油开采技术的研究一直是工程技术领域中的一个重要研究方向。

本文将从稠油开采技术的现状、问题和存在的挑战、研究的发展趋势三个方面进行探讨。

一、稠油开采技术的现状稠油开采技术的发展与应用，是在原油资源逐渐减少，新的技术和新的市场需求不断出现的背景下，从20世纪80年代开始逐步得到合理利用。

传统的开采技术主要包括蒸汽吞噬法、碱汽吞噬法、热水吞噬法等方法。

蒸汽吞噬法是指通过向油藏注入稀释的蒸汽，同时吞噬油藏中的稠油，从而使其流动性增强，方便开采。

该方法在加拿大、委内瑞拉等油田得到广泛应用，在开采效率上取得了显著的效果，但高能耗、高成本、污染环境的问题也时常受到关注。

碱汽吞噬法是将碱性物质注入原油中，在高温高压作用下产生化学反应，使原油的粘度降低，提高采集率。

该方法的优点在于不需要显著的设备和能量支持，同时可以将采油普及到一些小型油藏，但缺点是针对不同油性的技术适应性有限，且操作难度较大。

热水吞噬法是针对低粘度的稠油特别有效，主要方法是在地下用热水或蒸汽加压，使得油藏中的轻质组分被蒸发，高粘度物质则变软润，便于采集。

该方法的优点在于能够减轻山地和森林地区的管道建设负担，同时对环境影响相对较小。

但该方法也有用水量大、高能耗等问题。

二、稠油开采技术存在的问题和挑战针对上述传统稠油开采技术，也存在一些共性问题和挑战。

首先，这些技术虽然在一定程度上可以降低稠油的粘度，但相应地也会导致化学剂或蒸汽等的排放，给环境造成一定的影响，不符合人们对生态环境保护的要求。

其次，这些技术主要适用于稠油含量高的油藏，但是对于稠油含量较低的勘探地区，落后的采油技术将会拖累油田的生产效益。

另外，这些传统技术对人力物力等方面的要求也较高，不仅需要大量的能源设备和资金投入，还需要具备较高技术水平的专业人才来保障稠油开采的顺畅进行，而这对于一些缺乏人才储备和设备配备的勘探地区来说，是一个难以跨越的门槛。

井文章编号:1004—5716(2005)12—0081—03中图分类号:TE345　文献标识码:B 国内外常规稠油油藏开发综述李　涛1,何　芬2,班艳华1,马立军1,孟立新1(1.大港油田油气勘探开发技术研究中心,天津大港300280;2.中海石油有限公司天津分公司,天津300452)摘　要:常规稠油油藏作为一种特殊类型的油藏,已逐渐成为油气储量的增长点,成为重要的勘探、开发目标。

因此,有必要对国内外已开发的常规稠油油藏的开发特征进行深入系统的研究,从而能够更有效的对常规稠油油藏进行开采,提高经济效益。

概括总结了常规稠油油藏的分布、油藏特征、油藏的开发特征,以及提高单井产能技术、提高采收率等技术。

对常规稠油油藏的开发具有指导性的意义。

关键词:常规稠油;开发;综述 目前世界上常规原油的可采储量预计为1272×108m3;稠油、特稠油及沥青的可采储量约1510×108m3,超过了常规原油。

有理由预测,随着常规原油产量的递减,21世纪会以稠油开采为重点,弥补石油能源的不足。

有人称“我们正进入一个新的石油时代———重质原油时代”。

因此,分析总结常规稠油油藏的分布状况,研究其开发特征,对常规稠油油藏的开发具有重要的现实意义。

1　常规稠油油藏分布概况国外的常规稠油油田主要油田英国的Cap tain油田、美国的威明顿油田、Beta油田、亨达顿油田、英格伍德油田(V ickers east 油藏)、小伯法罗、乌津油田、Maracaibo,venezuela湖稠油、ha maca 油田等。

中国目前拥有的重油可采储量大约为80亿bbl,产量大约为15bbl/d,中国的稠油主要分布在辽河油田,山东的孤东、孤岛油虽然加入降失水剂,但失水量依然比较大,这些都对煤层造成了很大伤害,从而导致有些井的试气不理想。

5　以后煤层气井固井所要研究解决的问题虽然我国煤储层基岩渗透率比较低,但每吨煤含气量均超过了10m3,已超过了国外推荐煤层的开采标准。

2241 蒸汽吞吐法所谓的蒸汽吞吐法，指的是先向油井注入一定量的蒸汽，经过一段时间的关井，等蒸汽的热能向油层扩散后，再进行开井生产的一种常用开采稠油的增产方法。

蒸汽吞吐法的主要目的是降低稠油黏度，周期性的向井中注入蒸汽。

其操作机理是一口井中注入适量的蒸汽，以井底附近地层作为储热器，再将注蒸汽的井转换为采油井，经过一段时间的生产后，伴随加热地层的逐渐冷却，生产能力也随之降低，此时再向井中注入蒸汽，即同一口井重复的又注又产。

1.1 蒸汽吞吐可以分成三个阶段：注汽阶段、关井阶段与回采阶段（1）注汽阶段：此阶段也是油层吞入蒸汽的过程，按照要求的具体施工参数（注入压力、注入速度、蒸汽干度、周期注汽量），向油层注入高温高压饱和的蒸汽。

注入的蒸汽会先行进入高渗透带，同时因为蒸汽与油藏流体的密度差的缘故，蒸汽会占据油层的上部。

（2）关井阶段：预设的蒸汽量注完后，便可停止注汽，关井，时间通常是2~7天。

关井的主要目的：1）让已注入近井地带的蒸汽的热量尽量的往油层深部扩散，对油层深处的原油进行加热。

2）为回采阶段腾出更多时间，如下泵等。

3）回采阶段：待关井达到预设的时间后，便可开井进行生产，进入回采阶段。

1.2 蒸汽吞吐法的优缺点（1）优点：操作简单，见效快。

此法不但在开采中所需的一次性投资少、工艺技术也较为简单、并且增产非常快、经济效益显著。

再者，对于普通稠油及特稠油的开采，蒸汽吞吐技术基本上不存在任何技术与经济上的风险，所以此法已广泛应用于稠油开采作业中，也是工业化应用最好的热采方法。

（2）缺点：采收率较低。

采收率较低是蒸汽吞吐法一个比较明显的弊端，与常规的采油方法相同，依靠天然能量采油，通常采收量只有15%-20%。

同时，由于冷热周期变化频繁，对井造成的损害比较大。

2 蒸汽驱法稠油在经过一定周期的蒸汽吞吐开采后，只可以采出所采油井附近油层中的原油，井间残留了大量死油区，假如继续只依靠蒸汽吞吐，收到的加热成效就非常有限了。

浅析我国稠油开采技术世界上稠油资源极为丰富，地质储量远超过常规原油（稀油）的储量。

随着常规石油可供利用量的日益减少，预计稠油将成为21世纪的重要石油资源。

由于稠油与常规原油的性质差异，其开采工艺也有很大的区别。

稠油，国际上称之为重质油或重油。

严格地讲“，稠油”和“重油”是两个不同性质的概念“。

稠油”是以原油粘度高低作为分类标准，而原油粘度的高低取决于原油中胶质、沥青及蜡含量的多少“；重油”是以原油密度的大小进行分类，而原油密度的大小往往取决于其金属、机械混合物及硫含量的多少。

现阶段我国陆地上的常规油田大都已经进入开采的后期阶段，常规原油的探测储存量已经渐渐无法满足人们日益增长的能源需求，所以为了提升开采效率，针对我国石油稠油开采技术进行深入的研究和探讨是有着十分重要的现实意义。

1．我国稠油的一般性质（1）轻质馏分很低，胶质沥青质含量很高。

一般随胶质沥青质含量增加，油的相对密度及粘度随之增高。

（2）随着密度增加粘度增高。

（3）烃类组分低。

陆相稀油，烃的组成一般大于60%，最高达95%，而稠油一般小于60%，最低者在20%以下。

稠油中随着烃类和沥青质含量增加，密度增大。

（4）含蜡量低。

大多数稠油含蜡量在5%左右。

（5）凝固点低。

稠油油藏原油凝固点一般低于10℃，有的可达-7℃。

（6）金属含量低。

2．稠油开采特征稠油的基本特点有：(1)粘度高、密度大、流动性差；(2)稠油的粘度对温度敏感；(3)稠油中轻质组分含量低，而胶质、沥青质含量高稠油的热物理性质：（1）粘温关系；（2) 稠油的热膨胀性；在热力采油中，随地层温度的升高，地下原油体积将产生不同程度的膨胀。

稠油的热膨胀系数为10-31/℃，比水和岩石大得多（。

3) 稠油粘度与溶解气油比的关系；在油层条件下稠油中溶解天然气时，含气原油粘度降低，溶解气油比越高，粘度降低越多（。

4) 压力对稠油粘度的影响；压力对同样温度下的稠油(基本不含气)粘度影响极小，因此在工程计算中可以忽略压力的影响。

稠油冷采开发技术对于稠油油藏来讲,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。

稠油冷采的主要做法是,不注蒸汽,也不采取防砂措施,而是在射孔后直接应用螺杆泵进行采油。

因此它具有开采工艺简单、生产成本低、适用范围广的优点,根据加拿大和河南油田的实践经验,一般单井日产油可达8ｔ以上,采收率可达8%～15%。

1 提高采收率机理多数稠油排砂冷采的实践者认为，冷采之所以能够大大地提高单井产量，主要依赖以下机理：(1)大量出砂形成“蚯蚓洞网络,使油层孔隙度和渗透率大幅度提高,极大改善了油层的渗流能力;(2)稳定的泡沫油使原油密度变得很低,从而使粘度很大的稠油得以流动;(3)由于油层中产出大量砂粒，使油层本身的强度降低，在上覆地层的作用下，油层将发生一定程度的压实作用，使孔隙压力升高,驱动能量增加；(4)远距离的边底水可以提供一定的驱动能量。

该技术最好应用于未开发过的新区,但也有许多在老区应用并取得成功的实例。

如加拿大的Ｈｕｓｋｙ石油公司和ＰａｎＣａｎａｄａ石油公司,同时在常规采油的老井中引入冷采技术,在冷采的区块中钻加密井继续进行冷采,结果产量提高幅度达1～6倍(加密井产量达8ｍ3/ｄ),含水下降10～40个百分点。

河南油田在注蒸汽热采的老区钻加密井进行冷采也取得了良好的效果,表现出该技术在老区也具有较好的适应性。

2 出砂冷采主要影响因素（1）出砂的影响一般来说，在生产初期含砂量会很高，通常在20%以上，有的甚至达到40%以。

但在半年至一年后，含砂量会逐渐减少，并趋于稳定，一般为1~3%，而原油产量则稳步上升。

因此要想得到较高的产能，就要做到诱导出砂，激励出砂。

（2）螺杆泵的影响适用于高含砂量和高原油粘度的大排量螺杆泵的应用，是稠油出砂冷采取得成功和高效的最关键因素。