火烧油层开采技术
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火烧油层机理及研究成果一、火烧油层技术1.1火烧油层定义1.1.1 开采机理火烧油层又称火驱或层内燃烧法,即在一口或数口注气井(又称火井)中点燃油层后,通过不断向油层注入适量氧化剂(空气或富氧气体)助燃,形成径向移动的燃烧前缘(又称火线)。
火线前方的原油受热降粘、蒸馏,蒸馏后的轻质油、汽与燃烧烟气被驱向前方,留下未被蒸馏的重质组分在高温下产生裂化、分解,最后剩下的裂解产物(本文也称其为副产物)—焦炭作为火烧油层的燃料,维持油层继续向前燃烧;在高温下,油层水(包括束缚水)、注入水及燃烧生成水,变成蒸汽,携带大量的热量传递给前方油层,并再次洗刷油层原油。
这样便在地下油层内形成一个多种驱动机制并存的复杂过程,各种机制共同作用,最终把原油驱向生产井。
根据油层温度和含油饱和度分布,将油层划分为六个不同区带,已燃区、燃烧带、结焦带、蒸发( 裂解、蒸馏) 区、轻质油带、富油带和未受影响区。
物理化学反应主要集中在蒸汽区(热蒸馏),结焦区(高温热裂解),燃烧区(高温氧化)。
根据火烧油层反应温度的不同,火烧油层过程可以分为低温氧化和高温氧化反应过程。
一般情况下,油田在实施火烧油层时必须连续监测分析产出气,以确保火驱处于热裂解(高温氧化)燃烧状态1.1.2 火烧油层技术分类火驱技术按注入空气方向和燃烧前缘的移动方向可以分正向燃烧和反向燃烧,前者注入空气与燃烧前缘移动方向相同,故称为正向燃烧;后者空气流动方向和燃烧前缘移动方向恰好相反,故称为逆向燃烧或反向燃烧;正向燃烧按注入空气中掺水与否又分干式正向燃烧和湿式正向燃烧。
在直井网火驱的基础上,将重力泄油理论与传统的火驱技术结合开发出了利用水平井进行火驱的技术( COSH) 和垂直井或者水平注入井与水平生产井结合的“脚尖到脚跟”的火驱技术( THAI) 。
将水平井技术应用于火驱采油,扩大了火驱技术的应用范围,既没有原油黏度的限制,又可以有效减缓火驱气窜速度,降低了操控难度和风险。
稠油热采技术探析或者浅谈稠油热采技术摘要:依据稠油油田的特点,采取加热的方式,降低稠油的粘度,提高油流的温度,满足稠油油藏开发的条件。
热力采油技术措施是针对稠油油藏的最佳开采技术措施,经过油田生产的实践研究,采取注蒸汽开采,蒸汽吞吐采油等方式,提高稠油油藏的采收率。
关键词:稠油热采;工艺技术;探讨前言稠油热采工艺技术的应用,解决稠油油藏开发的技术难题,达到稠油开采的技术要求。
稠油热采可以将热的流体注入到地层中,提高稠油的温度,降低了稠油的粘度,达到开采的条件。
也可以在油层内燃烧,形成一个燃烧带,而提高油层的温度,实现对稠油的开发。
为了满足油田生产节能降耗的技术要求,因此,稠油开采过程中,优先采取注入热流体的方式,达到预期的开采效率。
1稠油热采概述稠油具有高粘度和高凝固点,给油田开发带来一定的难度。
采取化学降粘开采技术措施,应用化学药剂的作用,降低了油流的粘度,同时也会导致油流的化学变化,影响到原油的品质,因此,在优选稠油开采技术措施时,选择最佳热采技术措施,进行蒸汽驱、蒸汽吞吐等采油方式,并不断研究热力采油配套技术措施,节约稠油开发的成本,才能达到预期的开采效率。
2稠油的基本特点2.1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。
2.2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。
2.3稠油中含蜡量低。
2.4同一油藏原油性质差异较大。
3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。
稠油火驱开采技术分析稠油是一种粘度较高的油藏,采收难度大,成本高,一直是石油开采领域的难题。
稠油火驱开采技术是一种通过注入燃烧气体来降低油藏粘度,提高采收率的成熟技术方案。
本文将对稠油火驱开采技术进行分析,探讨其原理、优势和发展趋势。
一、稠油火驱开采技术原理稠油火驱开采技术是利用火烧油藏的原理,通过注入高温高压的空气或氮气等燃烧气体,使稠油在高温环境下降解成轻质烃物质,从而降低油藏的粘度,提高油藏的可采收性。
在火驱过程中,燃烧气体和油藏中的油组分发生燃烧反应,产生大量热量,使油藏产生高温高压环境,从而促使稠油的流动性提高,便于开采。
二、稠油火驱开采技术优势1. 降低油藏粘度稠油火驱开采技术通过高温燃烧,能够显著降低油藏的粘度,提高稠油的流动性,从而提高采收率。
2. 提高采收率火驱技术能够使油藏产生高温高压环境,改变油藏物性,提高油藏可采收性,从而提高采收率。
3. 减少能源消耗火驱技术无需外部能源,通过燃烧产生热量,能够减少外部能源的消耗,降低开采成本。
4. 环保火驱技术不需要外部添加化学剂,不会产生污染物,对环境影响小,具有较好的环保效益。
5. 适应性强火驱技术适用于不同类型的稠油油藏,如高粘、高硫、高密度等类型的稠油,具有较好的适应性。
三、稠油火驱开采技术发展趋势在稠油火驱开采技术的发展过程中,随着技术的改进和油价的上涨,该技术已经取得了很大的进展,并且在一些特定的稠油油田已经得到了成功应用。
未来,稠油火驱技术在以下几个方面有望实现进一步的发展:1. 技术优化随着火驱技术的不断研究和改进,未来将会有更多的技术创新和优化措施出现,例如改进火驱气体的成分、注入方式、注入速度等,进一步提高火驱效果。
2. 多学科交叉应用在稠油火驱开采技术的研究中,将进一步加强多学科的交叉应用,结合地质、化工、机械等专业知识,在油藏形成、气体驱替、燃烧机理等方面进行深入研究,为火驱技术的进一步发展提供更加全面的支持。
3. 新型火驱技术除了传统的火驱技术外,未来将会有更多新型的火驱技术出现,如微火驱、低温火驱等,进一步提高火驱技术的灵活性和适应性。
火烧油层开采技术
摘要:我国的稠油开采工作以热力采油法为主,开发方式极为单一,开发效果不容乐观。
为了能够大大提高油田的产量,我们在对火烧油层适应性研究的基础上,进行了一系列创新.提出了以直井-水平井组合、水平井-水平井组合重力泄油原理为基础的火烧油层新开采技术。
本文将在对点火、温度、腐蚀等影响因素进行研究的条件下,结合火烧油层技术的发展趋势,找到最理想的完井技术,这不仅达到了提高火驱开发效率的目的,而且还为火烧油层技术的现场实施提供了一定的参考依据。
关键词:水平井火烧油层开采技术
一、引言
火烧油层是一种将油层本身的部分燃烧裂化产物作为燃料,通过外加的氧气源和人为的加热点火手段把油层点燃,在维持不断燃烧的情况下使温度达到1000℃,然后通过高温实现多种驱动作用的一种油层开采技术。
火烧油层开采和注蒸汽采油的原理是一样的,都是通过加热来降低原油粘度,从而提高其流动性来提高采收率。
以下我们来分析一下火烧油层法有以下特点:(1)利用空气来保持油层高压力,因而开采面积范围相对较高(2)集蒸汽驱、热水驱的作用于一身(3),由于在原油高温氧化反应的过程中会产生二氧化碳,所以其拥有二氧化碳驱的性质。
(4)由于热源的不稳定性,所以火驱效果更灵活。
二、影响因素
首先,我们要做好油层点火工作,确定好点火方式,加以人工管理。
在火烧油层点火的实施过程中,我们要综合前辈经验,针对不同油层的不同性质,来选择适合的添加剂提高点火的效率,减少点火时间。
同时要将多种点火方式结合,制定出最佳点火方案,从而实现我们成功点火的目的。
油层燃烧,温度一般可达到1000℃,而高温则会降低稠油粘度,稠油得到分解,产生复合驱动作用。
同时高温也会给周围事物带来巨大的影响,如:损坏、熔化井下工具,从而导致工程实施受到严重阻碍。
所以,我们要选取能够适合如此温度的材料,并提高相应的完井技术。
在原油火烧油层实施过程中,原油燃烧生成的CO2、SO2与空气结合,会引起管材严重腐蚀。
因此我们要加强对腐蚀问题的关注,研究并采取一系列可行性措施,保证开采工作能够顺利完成。
三、传统火烧油层开采技术
由于燃烧过程发生在油层内部,在传统的火烧油层技术当中,人们在量划过程中存在很大误区,缺乏全面的认识,井间间距不能得到准确确定,这一系列事件也会造成井网不匹配等现象出现。
在传统火烧油层技术的生产方式中,对于注入井而言,注入井的注气压力会随着燃烧前缘的向前推进而逐渐变大,各种问题频频而出,严重阻碍了火烧油层技术的发展和采收率的进一步提高。
因此,火烧油层技术需要改变现状,进一步发展,创新科技发展,提高采收率。
四、火烧油层开采新技术
1.直井—水平井组合
以直井-水平井为基础的火烧油层新技术,我们可以通过其,利用水平井实现火驱辅助重力泄油效果的一种新型采油技术。
而这种开采方式,不仅突破了火驱技术规定的地层原油黏度上限,而且大大拓展了火驱技术应用的油藏范围。
我们通过THAI技术,可获得非常高的原油采收率。
该技术只在燃烧前缘形成窄的可动油带,可动油带沿水平生产井的方向,其大小主要由冷而粘的稠油的密封性能决定。
我们所谓的THAI技术,它是一种重力辅助内2燃烧法,主要受水平生产井射孔段确立的压力梯度的影响。
另外,生产井中还装有移动式内套筒,通过调整内套筒可维持生产井射孔段长度不变。
该方法应用在窄的移动带,可大大减小整个储层非均质性的敏感性。
2.水平井—水平井组合
虽然在传统的火烧油层技术中,水平井-水平井组合下将水平作为注入井的开采方法已经被应用,但是传统的火烧油层技术将发挥水平完好的发挥出来并注入井的优势,再加上实施的技术的复杂性,成效是很不明显的。
随着开采技术的发展,尤其是重力泄油原理在火烧油层技术中的应用,水平井用作注入井的方式再一次被提出来了,因此,水平注入井较直井注入井的优势得到了有效发挥。
水平注入井的燃烧前缘在一定的非均质性条件的影响下,传播仍然能保持地具有相对稳定性,从而保证了驱动能力的高效。
所以,这种方法是可行的。
五、提高火烧油层开发效率的完井技术
我们在前面已经提到过,完井所面对的问题主要为高温、CO2腐蚀、氧化腐蚀、点火方法、注气速度和油层出砂等问题。
但目前,我们对火烧油层完井技术的研究,还不够完善,还没有专门的研究技术,所涉及的各项完井技术,都是从所采用的火烧油层具体技术中(即出现的需要克服的问题)来确定的,所以,我们要确保完井技术的优选,抓住主要问题,实事求是去分析。
在注入井完井技术优选问题上,我们要注入井为对象,针对高温、氧化腐蚀、点火方法、注气、出砂等问题。
来做具体研究。
六、总结
火烧油层由于其本身具有超强的复杂性。
再加之火烧油工作对现场操作管理要求比较严格苛刻,导致其存在发展当中存在众多问题,因此,我们在实际生产上,要准确研究,提高开采技术的拥用程度,并不断创新发展。
将火驱技术充分合理用用,发挥其采收率高、热效高、适用范围广的优点,推进我国火烧油层开采技术的发展。
参考文献:
[1] 徐克明. 火烧油层采油技术基础研究及应用[D]. 东北石油大学2013
[2] 袁士宝,蒋海岩,王丽,季迎春,朱海峰. 稠油油藏蒸汽吞吐后转火烧油层适应性的研究[J]. 新疆石油地质. 2013(03)。