超稠油HDCS强化采油技术

浅析提高稠油采收率的措施与应用摘要：热采是目前开采稠油的常规方法，但是其采收率较低。

为提高稠油采收率，近年来发展了新的稠油开采技术。

主要包括：稠油热/化学驱，蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)及配套技术，超稠油HDCS强化采油技术，稠油化学驱等技术。

文中详细阐述了这几种采油技术的国内外发展现状及其作用机理和特点。

认为随着科学技术的发展和对环保要求的不断增强，这些技术必将是未来开采稠油的主要方法。

关键词：稠油；提高采收率；化学驱；HDCS强化采油技术；发展趋势引言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1000×108t。

稠油资源丰富的国家有加拿大、委内瑞拉、美国、前苏联、中国等。

我国稠油主要分布在胜利、辽河、河南、新疆等油田。

目前开采稠油主要方法为蒸汽驱和蒸汽吞吐。

但是常规热采的缺点是效率低，成本高，消耗大。

因此，为了改善稠油开采效果，提高稠油采收率，发展了多种提高稠油采收率技术，文章主要阐述了：稠油热/化学驱，蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)及配套技术，超稠油HDCS强化采油技术，稠油化学驱开采技术的作用机理和特点。

一、稠油资源概况我们把沥青质、胶质含量较高且黏度和密度较大的原油称为稠油，国外统称稠油为重质原油。

我国通常把油藏条件下相对密度为0.92数0.95、黏度为100数10000mPa·s的原油称为普通稠油；油藏条件下相对密度为0.95数0.98、黏度为10数50Pa·s的原油称为特稠油；油藏条件下相对密度大于0.98黏度大于50Pa·s的原油称为超稠油。

稠油是石油资源的重要组成部分，是多种重要化工产品的生产初级原料，也是近几年国家石油勘探开发与开采的重要目标。

1.稠油开采技术1.稠油热/化学驱油技术在蒸汽开采方法中，由于稠油与蒸汽密度和粘度的差异，常常导致蒸汽重力超覆和指进，导致蒸汽开采体积波及系数的降低。

另一方面，即使在蒸汽所波及的区域，由于受岩石-原油-水体系界面特性的影响，有很大一部分稠油不能从岩石表面剥离下来，降低了原油的最终采收率。

超稠油HDCS高效开采技术研究李宾飞;张继国;陶磊;李兆敏;王勇【期刊名称】《钻采工艺》【年(卷),期】2009(032)006【摘要】HDCS高效开采技术是一种采用油溶性复合降粘剂及CO2辅助水平井蒸汽吞吐的超稠油开采技术,它由水平井、油溶性复合降黏剂、CO2和蒸汽四个关键部分构成.研究表明超稠油HDCS高效开采技术针对超稠油油藏有诸多优势:数值模拟研究表明水平井能增强注汽能力,增大油汽比,对于薄油层能够相当大程度上减少蒸汽的热损失;实验研究表明通过注入高效油溶性降黏剂和CO2能减小油水界面张力,破碎沥青质的层状结构,降低原油粘度,降低剩余油饱和度,增强地层弹性能量,减缓油藏压力衰竭.矿场统计和分析表明该技术可有效地提高蒸汽利用率,降低注汽压力,提高油汽比,增加产量和生产周期.该技术的应用使黏度大于300 000 mPa·s(50℃)、埋深大于1 300 m、油层平均厚度小于8 m的超稠油藏实现了动用,目前已在胜利油田建成4×104 t的产能.【总页数】4页(P52-55)【作者】李宾飞;张继国;陶磊;李兆敏;王勇【作者单位】中国石油大学石油工程学院·华东;胜利石油管理局石油开发中心;中石化胜利油田地质科学研究院;中国石油大学石油工程学院·华东;中国石油大学石油工程学院·华东【正文语种】中文【中图分类】TE357【相关文献】1.特超稠油HDCS吞吐影响因素分析及潜力评价方法 [J], 赵淑霞;何应付;王铭珠;廖海婴2.关于超稠油HDC高效开采技术的研究 [J], 林刚3.草27块特超稠油HDCS技术参数优化研究 [J], 何旭4.中深层特超稠油HDCS强化采油技术研究 [J], 李豪浩;毕雯雯;胥晓伟;代妮娜5.HDCS技术中各因素对超稠油性质的影响 [J], 刘伟;李兆敏;孙晓娜;李宾飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

中深层特超稠油HDCS强化采油技术研究李豪浩;毕雯雯;胥晓伟;代妮娜【摘要】Conventional thermal recovery methods can 1 effectively recover super and extra heavy oil reservoirs due to their deep depth and high viscositv. Based on the study on the mechanism ol the cooperative functions of horizontal wells, SLKF, highly effective oil - soluble composite vis - breaking agent, CO, and steam, a new development mode is created, which is the combination of synergic vis - breaking, composite mass transfer, energy increasing and assisting back flow. The new technology makes it possible that super and extra heavy oil with viscosity of over 30 × 104mPa · s(50℃ ) and depth of over 1 300 m can be effectively developed; and it fills the gap of super and extra heavy oil production at home and abroad. After the repeatedly practice and research for 4 years, the technology is successful and is industrially popularized. Currently the technology has been applied in 7 mid -deep super and extra heavy oil reservoirs that were earlier thought not to be recovered for a long time and achieves a good economic benefit.%中深层特超稠油油藏埋藏深、原油黏度高,常规热采无法有效动用.在开展水平井、SLKF高效油溶性复合降黏剂、CO2和蒸汽的协同作用机理研究基础上,创建了超稠油HDCS协同降黏、混合传质、增能助排的新型开发模式.该技术实现了黏度高于30×104mPa·s(50℃)以上、埋深大于l 300 m的特超稠油油藏的有效开发,填补了国内外在中深层特超稠油开采领域的空白. 经过4 a多的反复实践与探索,攻关创新并成功进行了工业化推广,目前已在胜利油田7个长期不能动用的中深层特超稠油油藏得到推广应用,并取得良好的经济效益.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2013(020)002【总页数】3页(P87-89)【关键词】特超稠油油藏;HDCS;协同降黏;混合传质;中深层;油藏开发【作者】李豪浩;毕雯雯;胥晓伟;代妮娜【作者单位】中石化胜利石油管理局,山东东营257000【正文语种】中文【中图分类】TE357.4引言全球稠油资源约40 000×108t，中国稠油资源预计为79.5×108t，在已探明稠油储量中，有近1/3的储量未实现有效动用，这部分储量大多以中深层特超稠油油藏为主。

浅析稠油开发配套工艺优化稠油开发渗透率偏低，影响注汽压力，吞吐回采油流阻力大，热采产量递减快。

同时，粘土含量高，在注蒸汽热采过程中因粘土膨胀、运移造成近井地带渗透率下降，井口产量递减快。

而且，油层胶结疏松，岩性细，注采过程中砂粒容易发生二次运移，造成油层堵塞，渗流能力下降，防砂难度大。

因此，稠油开发要从射孔、防砂、注汽、管柱等四个方面进行配套工艺优化。

1射孔优化：在射孔工艺上，从127型枪弹转变为140型大孔径枪弹。

大孔径的目的就是要产生尽可能大的射孔孔眼来增加油气往井筒内的流入，孔眼越大流动的截面积越大，油气流入井筒受到的阻力越小。

同样，砾石充填时受到的阻力也越小，配合适当粘度的携砂液，可以更有效地通过射孔孔眼充填砾石（图1）。

2 防砂优化2.1防砂前氮气泡沫混排氮气泡沫混排是通过向地层挤入低密度泡沫流体，同时在井内形成负压，使地层流体高速喷出，泡沫及地层流体带出大量松散微粒、近井堵塞物如泥浆、外来固相杂质。

这样不但防止入井液漏失，而且利用高粘泡沫流体的携带性能和洗油能力，大大提高作业效果，并缩短了作业时间。

2.2压裂防砂压裂防砂优点：（1）压裂防砂形成的短宽缝提高近井地带渗透率，提高储层吸汽能力，降低注汽压力。

（2）压裂防砂形成的垂向裂缝可以沟通各个小层，充分利用蒸汽超覆作用，改善热采效果。

（3）将压前径向流动模式转变为压后双线性流动模式，降低生产压差（图2）。

结合稠油油藏特点，对压裂防砂参数、携砂液、施工参数进行优化，形成压裂防砂模式：（1）相比循环充填、挤压充填，提高压裂防砂工艺加砂量、施工排量，通过增大加砂量、增大施工排量，增加改造半径。

（2）为满足热采生产的要求及砾石溶蚀效应，砾石材料设计使用0.85mm-1.18mm陶粒砂，适度将地层运移的细微颗粒排出，提高防砂效果及周期。

（3）普通挤压充填防砂施工最高砂比在60%以下，压裂防砂需要更高的砂比来促使裂缝膨胀，提高裂缝宽度，提高铺砂浓度，从而提高导流能力。

超稠油油藏回型井网蒸汽驱研究作者：张静文守成来源：《新疆地质》2020年第01期深层超稠油油藏的高效开发有利于未来我国油气资源的均衡可持续发展，而我国已探明稠油油藏储量有几乎1/3未能有效动用。

《超稠油油藏HDCS强化采油技术》一书总结了国内外稠油油藏蒸汽驱开采研究现状及不足之处，系统地分析了回型井网蒸汽驱技术特点、优势以及亟需解决的关键若干问题，并对其进行了较深层次的剖析及研究。

超稠油油藏普遍埋藏较深，多处于1 000 m以下，蒸汽驱时沿途热损失严重，提高井底干度及地层压力较有效的手段也只能通过提升注汽速度，因为生产压差通常是决定井筒产液能力的主要因素之一，测试结果表明当注汽速度高至120 t/d时才能使井底蒸汽干度接近临界值。

且稠油原油粘度较大，在所处地层条件下进行常规蒸汽驱仍旧难以提高冷油的推进速度，进而导致井口产液能力始终受限。

此外，蒸汽驱技术的成功实施与注采比密切相关，稠油油藏在常规蒸汽驱下其注采比达不到要求，导致储层内蒸汽腔不能充分扩展，同时稠油油藏本身非均质性及边水低水入侵等问题也会显著限制蒸汽腔的有效发育。

通过现场多个稠油油藏的常规蒸汽驱开发经验及试验结果，新型蒸汽驱井网部署即回型井网被提出，其由内部反五点和外部反九点两套井网共同组成的用于优化稠油油藏蒸汽驱开采的嵌套式井网结构。

该种井网布局通过将注采井数比从常规反九点的1∶3增加至1∶9，较高效地实现了井间热连通，促进了储层蒸汽腔的发育，扩大了蒸汽在储层内的有效波及体积，可有效改善常规反九点井网热开采过程中高热损失及低采注比等缺陷，同时大幅提升了井组间的排液能力及原油采收率。

相关研究表明我国辽河油田L块超深稠油油藏通过回型井网的优化改进后，驱采效果显著增加，可提高采收率达18%以上，W38区块的数值模拟结果显示回型井网蒸汽驱相比于常规反九点井网可将原油采收率提高近5%，锦91区块在采用回型蒸汽驱方式后产液产油大幅度增加，同为辽河油田的杜229区块则在2016年进行了8个回型井网蒸汽驱的先导性试验，日产原油从原来的160 t提高至210 t，取得了较好效果。

超稠油油藏HDCS吞吐转驱井网优化
李兆敏;李敬;鹿腾
【期刊名称】《大庆石油地质与开发》
【年(卷),期】2012(031)002
【摘要】超稠油油藏HDCS吞吐后期会出现井间剩余油开采较差、地层压力下降幅度大、吞吐效果变差等问题.以胜利油田郑41 1区块典型区域为例,基于数值模拟对区块HDCS吞吐后期转驱的开发方式进行了研究,并对转驱后的井网形式进行了优化.结果表明,在HDCS吞吐后期转HDCS驱是提高超稠油油藏采收率的有效技术之一.在井间剩余油富集区域打水平加密注汽井能够有效提高采收率,推荐加密水平井布井层位在油层中下部,水平段长度在200 m左右.
【总页数】4页(P137-140)
【作者】李兆敏;李敬;鹿腾
【作者单位】中国石油大学泡沫流体研究中心,山东青岛266555;中国石油大学泡沫流体研究中心,山东青岛266555;中国石油大学泡沫流体研究中心,山东青岛266555
【正文语种】中文
【中图分类】TE345
【相关文献】
1.中深层薄层超稠油油藏水平井蒸汽驱井网、注采参数适应性研究 [J], 易红霞
2.HDCS 吞吐转蒸汽驱物理模拟研究 [J], 王春智;李兆敏;刘伟;李宾飞;李松岩
3.超稠油油藏小井距蒸汽吞吐转蒸汽驱先导试验 [J], 何万军;鲍海娟;马鸿;杨柳
4.普通稠油油藏水驱转热采井网优化研究 [J], 郭奇;陈开远;崔传智;郭振廷
5.超稠油油藏回型井网蒸汽驱研究——评《超稠油油藏HDCS强化采油技术》 [J], 张静; 文守成; 王春燕; 双志强
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HDCS 技术在开发超稠油油藏中的研究与应用1、简介近几年，一些未被划分的超稠油油藏（包括单113区块，郑411区块和坨826区块）已经被发现，并且储量都达到6000×104吨以上。

脱气原油的粘度可达10×104mPa·s(50℃)以上，最高能达100×104mPa·s 。

边底水油藏的深度大概在1300m~1500m 。

与国内外的稠油或者油砂油藏相比较，胜利油田的超稠油油藏深度更深一些，并且原油粘度较高，因此，属于中深度超稠油油藏。

国外通常采用SAGD 技术开发超稠油油藏，并且取得了良好的经济效益。

但是国外的超稠油油藏通常深度较浅，并且不含边底水。

通常的SAGD 技术很难在含有边底水的中深度超稠油油藏的开发中起到作用，并且从来没有有效地且具有经济效益的在开发这类油藏上获得过成功。

依照近几年对稠油开发技术的趋势，有效的开发中深度稠油油藏的方式就是采用注蒸汽热力采油的方式，并且要提高蒸汽注入质量和扩大横扫范围，才能达到成功开发。

在这种想法之下，自2005年以来，一种新的采油技术HDCS （水平井，油溶性降粘剂，二氧化碳和蒸汽）技术被逐渐在胜利油田运用，就是运用水平井开发超稠油油藏，再利用二氧化碳和降粘剂来推动蒸汽驱。

这一技术的应用，在油田上已经获得了明显的经济和社会效益。

2、超稠油的渗流特性2.1超稠油的组成从郑411断块和坨826断块获得的原油样品的组分分析（表1）可以看出，总烃含量较低（低于40%），而胶质和沥青质的含量较高（分别高于25%和30%）。

胶质和沥青质的高含量是直接导致原油密度和粘度较高的原因。

表1. 胜利油田超稠油组分表2.2超稠油的渗流特性2.2.1超稠油的非牛顿流变性通常，超稠油除了通常的特性外，在流变学上还有很大的不同。

在低温和低剪切速率下，液体的非牛顿流变性在所有的三种超稠油中都具有，并且随着温度的升高而逐渐降低。

最后，当温度到达某一个值时，非牛顿液体转变成牛顿液体。