稠油油藏热采开采方式

1、稠油油藏热采开采方式稠油油藏热采开采方式班级：应物三班班级：应物三班学号：学号：13090303061309030306姓名：孙元兴姓名：孙元兴热力采油的优点热力采油的优点 （1）使用的工作介质是到处都可以取得的）使用的工作介质是到处都可以取得的水和空气。该类方法的应用范围不受制备水和空气。该类方法的应用范围不受制备大试剂技术条件的限制。大试剂技术条件的限制。 （2）在各种不同的油田地质埋藏条件下，）在各种不同的油田地质埋藏条件下，热采方法通常都可得到较高的原油采收热采方法通常都可得到较高的原油采收率。率。 （3）热采方其它方法比较，经济效益最）热采方其它方法比较，经济效益最优。优。稠油油藏热

2、采开采方式稠油油藏热采开采方式简介简介火烧油层火烧油层注蒸汽注蒸汽用电、化学等的方法使油层温度达到原油燃点，用电、化学等的方法使油层温度达到原油燃点，并向油层注入空气或氧气使油层稠油持续燃烧，并向油层注入空气或氧气使油层稠油持续燃烧，这就是火烧油层这就是火烧油层蒸汽吞吐蒸汽吞吐蒸汽驱蒸汽驱蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽，关井一段时间，待蒸汽的热能蒸汽，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产的一种开向油层扩散后，再开井生产的一种开采重油的增产方法采重油的增产方法蒸汽驱采油是稠油油藏经过蒸汽吞蒸汽驱采油是稠油油藏经过蒸汽吞吐采油之后，为进一步提高采

3、收率吐采油之后，为进一步提高采收率而采取的一项热采方法而采取的一项热采方法(常规常规)稠油油藏热采开采方式稠油油藏热采开采方式简介简介 (新兴新兴)注蒸汽和采油是在同一口井完成的。一个周期包括三个过程：蒸汽吞吐提高产量的可能因素有：蒸汽吞吐提高产量的可能因素有：（1）注入蒸汽的热量提高了油层温度，注入蒸汽的热量提高了油层温度，因降粘增加原油流动性。因降粘增加原油流动性。（2）油层流体热膨胀。）油层流体热膨胀。（3）溶解气体压缩。）溶解气体压缩。（4）减少残余油饱和度。）减少残余油饱和度。（5）井筒和近井地带清洗解堵效应。）井筒和近井地带清洗解堵效应。 蒸汽吞吐工艺的主要参数蒸汽吞吐工艺的主要参

4、数 （1）蒸汽热力参数它们往往受蒸汽发生）蒸汽热力参数它们往往受蒸汽发生器和井深等条件限制。在上述条件许可下，器和井深等条件限制。在上述条件许可下，尽可能注以高干度的饱和蒸汽，因为干度尽可能注以高干度的饱和蒸汽，因为干度提高提高01相当于温度提高相当于温度提高3040的热量，的热量，在蒸汽发生器无法提高干度的场合下，可在蒸汽发生器无法提高干度的场合下，可在地面采用汽水分离器在地面采用汽水分离器。 （2）注汽速率它时常受限于蒸汽发生器）注汽速率它时常受限于蒸汽发生器容量和油层吸气能力，尽可能大的注汽速容量和油层吸气能力，尽可能大的注汽速率不仅减少地面和井筒热量损失，而且缩率不仅减少地面和井筒热量

5、损失，而且缩短油井非生产时间，油层高度上热量分布短油井非生产时间，油层高度上热量分布也更均匀些。也更均匀些。（3）总注汽量对不太厚的油藏，它应当与油层）总注汽量对不太厚的油藏，它应当与油层厚度成正比，成功地蒸汽吞吐油井，每米油层的注厚度成正比，成功地蒸汽吞吐油井，每米油层的注汽量为汽量为40100t/m。油层有效厚度大，取较低值，。油层有效厚度大，取较低值，以使总注汽时间不超过一个月，以以使总注汽时间不超过一个月，以23周为宜。周为宜。（4）焖井时间焖井的作用是使注入蒸汽的热量）焖井时间焖井的作用是使注入蒸汽的热量在油层内充分扩散，焖井的时间较短，开井后油井在油层内充分扩散，焖井的时间较短，开

6、井后油井可能有几天自喷，这部一定是好的生产方式，这意可能有几天自喷，这部一定是好的生产方式，这意味着大量的蒸汽带走热量。但焖井的时间过长，不味着大量的蒸汽带走热量。但焖井的时间过长，不能利用蒸汽注入使压力提高驱动能量，特别对能量能利用蒸汽注入使压力提高驱动能量，特别对能量不足的油藏，焖井的时间应适当短些，以不足的油藏，焖井的时间应适当短些，以23d，最长不超过最长不超过8的的d 蒸汽吞吐之所以被广泛应用是由于：蒸汽吞吐之所以被广泛应用是由于： （1）有较高的采油速度，产量响应快，）有较高的采油速度，产量响应快，注汽注汽24周焖井几天后即可投入生产，采周焖井几天后即可投入生产，采油时间几个月，甚

7、至可高达一年。油时间几个月，甚至可高达一年。 （2）经济效益较高，作为成本标志之）经济效益较高，作为成本标志之一的油汽比高达一的油汽比高达1以上。但它只是一种激励以上。但它只是一种激励措施，很少增加油层驱动能量，最高采收措施，很少增加油层驱动能量，最高采收率不超过率不超过30%，因此为了提高油藏的最终，因此为了提高油藏的最终采收率，一般在蒸汽吞吐若干次后实施蒸采收率，一般在蒸汽吞吐若干次后实施蒸汽驱。汽驱。2.蒸汽驱蒸汽驱(1)蒸汽驱启动阶段 效果不明显,原油产量低;(2)蒸汽受效阶段 效果显著,产量可达高峰; (3)蒸汽突破阶段 效果率降低,产量下降 2.蒸汽驱蒸汽驱火烧油层火烧油层用电、化

8、学等的方法使油层温度达到原油用电、化学等的方法使油层温度达到原油燃点，并向油层注入空气或氧气使油层稠油燃点，并向油层注入空气或氧气使油层稠油持续燃烧，这就是火烧油层。用这种方法开持续燃烧，这就是火烧油层。用这种方法开采高粘度稠油或沥青砂。它的优点是可把重采高粘度稠油或沥青砂。它的优点是可把重质油开采出来，并通过燃烧，部分地裂解重质油开采出来，并通过燃烧，部分地裂解重质油分，采出轻质油分。这种方法的采收率质油分，采出轻质油分。这种方法的采收率很高，可达很高，可达80%以上。它的难点是实施工艺以上。它的难点是实施工艺难度大，不易控制地下燃烧，同时高压注入难度大，不易控制地下燃烧，同时高压注入大量空

9、气的成本又十分昂贵。大量空气的成本又十分昂贵。 （1）热利用率和驱替效率高，驱油效率一般可）热利用率和驱替效率高，驱油效率一般可达达80%90%。 （2）注入的是空气，成本低、且气源充足。）注入的是空气，成本低、且气源充足。 （3）火烧油层对于薄油层来说是一种理想的开）火烧油层对于薄油层来说是一种理想的开采技术，该技术对于采技术，该技术对于1050ft厚的砂岩油藏是最厚的砂岩油藏是最有效的。有效的。 （4）油藏的非均质性影响小于蒸汽驱，且可用）油藏的非均质性影响小于蒸汽驱，且可用于大井距的油藏，相同条件下，比气驱获得的最于大井距的油藏，相同条件下，比气驱获得的最终采收率要高。终采收率要高。 （

10、5）地面消耗能量少，对同样规模油藏实施火）地面消耗能量少，对同样规模油藏实施火烧所消耗的地面能量只是蒸汽驱消耗能量的烧所消耗的地面能量只是蒸汽驱消耗能量的1/41/5。 （6）对油藏具有较广的适应性，它不但适合于）对油藏具有较广的适应性，它不但适合于一般轻油油藏和一般重油油藏，还对那些油层较一般轻油油藏和一般重油油藏，还对那些油层较薄或埋深较大，用蒸汽法无经济效益的重油油藏，薄或埋深较大，用蒸汽法无经济效益的重油油藏，火烧也具有明显优势。火烧也具有明显优势。火烧油层优点火烧油层优点热采方法的使用范围热采方法的使用范围蒸汽吞吐采油技术存在问题及解决办法蒸汽吞吐采油技术存在问题及解决办法 蒸汽吞吐

11、技术存在的问题及解决的办法有：蒸汽吞吐技术存在的问题及解决的办法有： （1）热采完井及防砂技术）热采完井及防砂技术 热采完井方面主要存在的问题是套管变形。针对出砂这一热采完井方面主要存在的问题是套管变形。针对出砂这一问题，通常采用的方法是利用绕丝管砾石充填防砂。问题，通常采用的方法是利用绕丝管砾石充填防砂。 （2）注汽井筒隔热技术）注汽井筒隔热技术 针对注汽过程中热量损失问题，研究应用了隔热技术，如针对注汽过程中热量损失问题，研究应用了隔热技术，如使用超级隔热油管、喷涂防辐射层等。使用超级隔热油管、喷涂防辐射层等。 （3）注汽监控系统）注汽监控系统 在注汽过程中，需要监测和控制蒸汽参数，以提高

12、注汽的在注汽过程中，需要监测和控制蒸汽参数，以提高注汽的应用效果。为此，可应用地面水蒸汽流量、干度测量技术，应用效果。为此，可应用地面水蒸汽流量、干度测量技术，地面水蒸汽分配与调节技术，井下压力、温度、流量、干地面水蒸汽分配与调节技术，井下压力、温度、流量、干度等注汽参数检测技术等。度等注汽参数检测技术等。蒸汽吞吐采油技术进展蒸汽吞吐采油技术进展 稠油油藏蒸汽吞吐开发是目前稠油注蒸汽稠油油藏蒸汽吞吐开发是目前稠油注蒸汽开发的主要方法，约占稠油总产量的开发的主要方法，约占稠油总产量的80%。蒸汽吞吐几乎对各种类型的稠油油藏都有蒸汽吞吐几乎对各种类型的稠油油藏都有增产效果，年采油速度数倍于常规采油

13、方增产效果，年采油速度数倍于常规采油方法，一般达到法，一般达到3%8%。注蒸汽热采技术存在问题及解决方法注蒸汽热采技术存在问题及解决方法 热采开发后期存在的主要问题是：采出程度高，热采开发后期存在的主要问题是：采出程度高，注采比低，地层压力低，汽窜、出砂、边水水淹注采比低，地层压力低，汽窜、出砂、边水水淹严重，产量递减块，稳产难度大。在所有问题中，严重，产量递减块，稳产难度大。在所有问题中，汽窜是制约热采吞吐采收率的关键因素。汽窜是制约热采吞吐采收率的关键因素。 解决方法：解决方法：组合式吞吐技术可有效的抑制和利组合式吞吐技术可有效的抑制和利用汽窜，是大孔、高渗超稠油油藏有效改善开发用汽窜，是

14、大孔、高渗超稠油油藏有效改善开发效果的技术。效果的技术。实施组合式吞吐技术，有利于建实施组合式吞吐技术，有利于建立整体温场，提高蒸汽热利用率，节约注汽量。立整体温场，提高蒸汽热利用率，节约注汽量。实施组合式吞吐技术，可有效减缓超稠油高周实施组合式吞吐技术，可有效减缓超稠油高周期递减。期递减。火烧油层采油技术存在问题和解决火烧油层采油技术存在问题和解决方法方法 存在问题：存在问题：1压缩机不能保障连续供气且气压缩机不能保障连续供气且气量不足点燃油层和维持油层燃烧量不足点燃油层和维持油层燃烧；2监测监测技术不完善，油层点燃后，需随时监测邻技术不完善，油层点燃后，需随时监测邻井生产动态及气样分析；井

15、生产动态及气样分析；3采油计量工艺不采油计量工艺不适应目前常规的采油计量设备，不能对油适应目前常规的采油计量设备，不能对油井产出油、气、水和温度实现在线计量，井产出油、气、水和温度实现在线计量，不能及时取得油井动态参数，不能及时调不能及时取得油井动态参数，不能及时调整油井工作制度，使燃烧前缘均匀推进难整油井工作制度，使燃烧前缘均匀推进难以控制。以控制。4无论是吞吐还是火驱，控制汽窜无论是吞吐还是火驱，控制汽窜的发生是至关重要的。的发生是至关重要的。 解决办法：解决办法： （1）空气压缩机必须满足连续供气的要求，）空气压缩机必须满足连续供气的要求，才能使点火顺利，维持油层继续燃烧。才能使点火顺利

16、，维持油层继续燃烧。 （2）加强物模和数模试验研究，为火烧试）加强物模和数模试验研究，为火烧试验提供工程方案设计资料和决策依据，提验提供工程方案设计资料和决策依据，提高油田整体的火烧油层技术研究水平。高油田整体的火烧油层技术研究水平。注蒸汽和火烧油层的对比分析注蒸汽和火烧油层的对比分析 （1）能量利用效率）能量利用效率 火烧油层明显比连续注蒸汽（即蒸汽驱）火烧油层明显比连续注蒸汽（即蒸汽驱）好，这是由于燃烧释放的热能直接流向邻好，这是由于燃烧释放的热能直接流向邻近的驱油区，限制了能量向上下盖层的损近的驱油区，限制了能量向上下盖层的损失；连续注蒸汽不仅有向上下盖层的导热失；连续注蒸汽不仅有向上下

17、盖层的导热损失，而且在进入油层之前，还有一定数损失，而且在进入油层之前，还有一定数量的能量损耗在地面和井筒的输汽过程中，量的能量损耗在地面和井筒的输汽过程中，因此试验用低廉的燃烧设备是增加注蒸汽因此试验用低廉的燃烧设备是增加注蒸汽竞争能力的发展方向之一。竞争能力的发展方向之一。 （2）现场实施方面注蒸汽比火烧油层更）现场实施方面注蒸汽比火烧油层更有灵活性。人们已很好的掌握了工业性注有灵活性。人们已很好的掌握了工业性注蒸汽技术，少数没有解决好的问题正在逐蒸汽技术，少数没有解决好的问题正在逐步得到解决。火烧油层的现场实施比较困步得到解决。火烧油层的现场实施比较困难，其中点火，燃烧面推进的控制，腐蚀

18、难，其中点火，燃烧面推进的控制，腐蚀和乳化等问题，推迟了他的发展速度。火和乳化等问题，推迟了他的发展速度。火烧油层风险教大，迄今还只在有限的油田烧油层风险教大，迄今还只在有限的油田使用。使用。注蒸汽和火烧油层的对比分析注蒸汽和火烧油层的对比分析注蒸汽和火烧油层的对比分析注蒸汽和火烧油层的对比分析 （3）经济分析技术费用和附加采收率的高低）经济分析技术费用和附加采收率的高低可以衡量哪一中可采工艺更可取。技术费用包括可以衡量哪一中可采工艺更可取。技术费用包括一般性开支和特殊性开支。一般性开支主要是钻一般性开支和特殊性开支。一般性开支主要是钻井和完井、注采设备、地面装置、施工和维修费。井和完井、注采

19、设备、地面装置、施工和维修费。特殊性开支是指与所用工艺法所用的费用，主要特殊性开支是指与所用工艺法所用的费用，主要包括蒸汽发生器、压缩机和泵等设备所耗的能源包括蒸汽发生器、压缩机和泵等设备所耗的能源及投资。详细的计算比较表明，蒸汽驱的技术费及投资。详细的计算比较表明，蒸汽驱的技术费用指数和附加采收率分别为用指数和附加采收率分别为5085和和25%45%，而火烧油层分别为而火烧油层分别为70125和和28%39%。注蒸汽和火烧油层的对比分析注蒸汽和火烧油层的对比分析 由于蒸汽有比火烧油层特殊的优点，前者由于蒸汽有比火烧油层特殊的优点，前者增产有油量又远比后者多，只有对薄油层增产有油量又远比后者多

20、，只有对薄油层和深油层，火烧才必蒸汽更有利，但在其和深油层，火烧才必蒸汽更有利，但在其余大多数的情况下，注蒸汽占有绝对的优余大多数的情况下，注蒸汽占有绝对的优势地位。势地位。 由于注蒸汽和火烧油层各自具有不能由于注蒸汽和火烧油层各自具有不能替代的优缺点，因此注蒸汽与火烧油层的替代的优缺点，因此注蒸汽与火烧油层的组合使用也成为一种热采工艺。组合使用也成为一种热采工艺。渤海油田的注多元热流体吞吐采油渤海油田的注多元热流体吞吐采油 多元热流体吞吐采油机理多元热流体吞吐采油机理 降黏降黏 稠油黏度具有较明显的温度敏感性，温度由油藏稠油黏度具有较明显的温度敏感性，温度由油藏温度升至温度升至，其黏度降低了以上，其黏度降低了以上，热降黏对改善稠油流动性是非常有效的。二氧化热降黏对改善稠油流动性是非常有效的。二氧化碳和氮气对稠油的降黏作用，饱和二氧化碳可使碳和氮气对稠油的降黏作用，饱和二氧化碳可使稠油黏度降低稠油黏度降低 ，饱和氮气可使稠油黏度降低，饱和氮气可使稠油黏度降低。渤海油田的注多元热流体吞吐采油渤海油田的注多元热流体吞吐采油 增能保压增能保压 多元热流体中