稠油技术及其应用

1、稠油技术及其应用第1页，共39页。稠油稠油SAGDSAGD技术及其应用技术及其应用一、超稠油蒸汽辅助重力泄油技术一、超稠油蒸汽辅助重力泄油技术二、水平井及复合井技术二、水平井及复合井技术三、改进的火烧油层技术三、改进的火烧油层技术第2页，共39页。国外稠油开采新技术技术国外稠油开采新技术技术一、超稠油蒸汽辅助重力泄油技术一、超稠油蒸汽辅助重力泄油技术二、水平井及复合井技术二、水平井及复合井技术三、改进的火烧油层技术三、改进的火烧油层技术第3页，共39页。以蒸汽作为热源，依靠沥青及凝析以蒸汽作为热源，依靠沥青及凝析液的重力作用开采稠油。它可以通过两种方式来实现，一种方式是液的重力作用开采稠油。它

2、可以通过两种方式来实现，一种方式是在靠近油层底部钻一对上下平行的水平井，另一种方式是在油层底在靠近油层底部钻一对上下平行的水平井，另一种方式是在油层底部钻一口水平井，在其上方钻多口垂直井。蒸汽由上部的注入井注部钻一口水平井，在其上方钻多口垂直井。蒸汽由上部的注入井注入油层，注入的蒸汽向上及侧面移动，加热降粘的原油在重力作用入油层，注入的蒸汽向上及侧面移动，加热降粘的原油在重力作用下流到生产井。随着原油的采出，蒸汽室逐渐扩大。下流到生产井。随着原油的采出，蒸汽室逐渐扩大。 （方式一）（方式一）（方式二）（方式二）蒸汽辅助重力泄油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)(SAGD)技术技术第4页，共39页。S

3、AGDSAGD生产机理生产机理蒸汽辅助重力泄油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)(SAGD)技术技术 以蒸汽做为热载体，加热降粘以蒸汽做为热载体，加热降粘 利用重力作为驱动原油的主要动力利用重力作为驱动原油的主要动力 蒸汽室内泄油方式有两种蒸汽室内泄油方式有两种： 首先是垂向泄油（即顶部泄油）：蒸汽垂直向上运动并加热顶首先是垂向泄油（即顶部泄油）：蒸汽垂直向上运动并加热顶部沥青，加热降粘的原油向下运动；部沥青，加热降粘的原油向下运动；其次是侧向泄油（即斜面泄油）：蒸汽在向上运动的同时，其次是侧向泄油（即斜面泄油）：蒸汽在向上运动的同时，热量也会向侧向传递，加热侧部，使蒸汽室逐渐向侧向发展。热量也会向

4、侧向传递，加热侧部，使蒸汽室逐渐向侧向发展。侧部流动呈斜面状，加热的沥青沿斜面依靠重力向下流动。侧部流动呈斜面状，加热的沥青沿斜面依靠重力向下流动。第5页，共39页。蒸汽辅助重力泄油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)(SAGD)技术技术 蒸汽室内的两种泄油方式蒸汽室内的两种泄油方式： 侧向泄油（即斜面泄油）：在向下流动过程中随着温度下降，粘度逐侧向泄油（即斜面泄油）：在向下流动过程中随着温度下降，粘度逐渐增加，形成一个上薄下厚的流动剖面。渐增加，形成一个上薄下厚的流动剖面。 在整个蒸汽室的建立与扩展过程中，垂向泄油与斜面泄油相并存，在整个蒸汽室的建立与扩展过程中，垂向泄油与斜面泄油相并存，两者作用的

5、结果导致蒸汽室为两者作用的结果导致蒸汽室为“蘑菇状蘑菇状”剖面。剖面。SAGDSAGD生产机理生产机理第6页，共39页。SAGDSAGD过程的生产特征过程的生产特征蒸汽辅助重力泄油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)(SAGD)技术技术 利用重力作为驱动原油的主要动力利用重力作为驱动原油的主要动力 利用水平井可获得相当高的采油速度利用水平井可获得相当高的采油速度 加热原油不必驱动冷油而直接流入生产井加热原油不必驱动冷油而直接流入生产井 见效快见效快 采收率高采收率高 累积油汽比高累积油汽比高 除大面积页岩夹层外，对油藏非均质性不敏感除大面积页岩夹层外，对油藏非均质性不敏感第7页，共39页。油层连续厚度

6、油层连续厚度20m20m（对于直井与水平井组合，油层连续厚度（对于直井与水平井组合，油层连续厚度10m10m）原油粘度原油粘度10000mPa.s10000mPa.s水平渗透率水平渗透率200md200md垂直垂直/ /水平渗透率比值水平渗透率比值0.10.1油藏埋深油藏埋深1000m 100 t/d 100 t/d Gulf:Gulf: 先导试验先导试验 ( (顶水稠油油藏顶水稠油油藏) ) Suncor:Suncor: 2004 2004 年达到年达到 5500 t/d 5500 t/d ， 2010 2010 年达到年达到46000 t/d46000 t/d PanCanadian:Pa

7、nCanadian: 2003 2003 年达到年达到 8000 to 10000 t/d 8000 to 10000 t/d CNRL:CNRL: 2010 2010 年达到年达到 15,000 t/d 15,000 t/d OPTI Canada:OPTI Canada: 2004 2004 年建成年建成 5000 t/d 5000 t/d 产能产能 合计：合计： 2010 2010 年计划超过年计划超过 100,000 t/d100,000 t/d， 预计采收率超过预计采收率超过50%50%第28页，共39页。Tangleflags Tangleflags 油田直井与水平井组合实例油田直

8、井与水平井组合实例 位于加拿大位于加拿大LloydminsterLloydminster重油区，埋深重油区，埋深480-550m 480-550m 油层厚度油层厚度15-25m15-25m，并有，并有5-10m5-10m底水和底水和2-3m2-3m的气顶的气顶 水平渗透率水平渗透率200020003000md3000md，垂直与水平渗透率比值，垂直与水平渗透率比值0.3-0.50.3-0.5 油层孔隙度油层孔隙度0.330.33，含油饱和度，含油饱和度8080 脱气原油粘度脱气原油粘度20000-40000mPa.s20000-40000mPa.s（油层温度（油层温度2020o oC C） 地

9、层压力约地层压力约4.0MPa4.0MPa蒸汽辅助重力泄油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)(SAGD)技术技术第29页，共39页。Tangleflags Tangleflags 油田典型测井曲线油田典型测井曲线蒸汽辅助重力泄油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)(SAGD)技术技术第30页，共39页。Tangleflags 油田井位图油田井位图 kilometers0.10.0.10.20.30.40.5 miles0.10.0.10.20.30.40.5Scale 1:7500.LEGENDGP ProducersLloyd ProducersSteam InjectorsWater DisposalC

10、anadian Natural Resources LimitedTangleflags NorthAngela Head05/18/2000Scale 1:7500.3D65D98D9B92D10A103D102B103C10B113A15C15D164A167C161C161B163B164C114D12C12A13A14A16A1AA9D23A2A3A4A5B51D6A66D6A7D81D95A9A94D95D9C94D104C101B104B10A12A141B152C153C152D162D16A163C16A3D55C11A14B1A24A93B97A151C11C11A12A13

11、A13A4A1蒸汽辅助重力泄油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)(SAGD)技术技术第31页，共39页。垂直井与水平井的相对位置示意图垂直井与水平井的相对位置示意图35m75m35m57m35m75m油水界面油水界面垂直注汽井垂直注汽井水平生产井水平生产井油层顶界油层顶界蒸汽辅助重力泄油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)(SAGD)技术技术第32页，共39页。垂直井与水平井组合开采效果垂直井与水平井组合开采效果 19881988年开始，由年开始，由3 3口垂直注汽井和两口水平井组成口垂直注汽井和两口水平井组成 初期以蒸汽吞吐和汽驱方式在注采井之间形成热连通初期以蒸汽吞吐和汽驱方式在注采井之间形成热连通 汽

12、腔形成后进入重力泄油阶段，注汽压力稳定在约汽腔形成后进入重力泄油阶段，注汽压力稳定在约4.0 Mpa4.0 Mpa 高峰期单井油产量高峰期单井油产量150150200 t/d200 t/d 高峰期油汽比高峰期油汽比0.40.40.50.5 平均单井产油量：平均单井产油量： 8080100 t/d100 t/d 平均油汽比平均油汽比0.330.330.350.35蒸汽辅助重力泄油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)(SAGD)技术技术第33页，共39页。垂直井与水平井组合开采效果垂直井与水平井组合开采效果 9191年以后开始扩大开发规模年以后开始扩大开发规模 到目前该油藏共有水平生产井到目前该油藏共有水

13、平生产井1212口，平均水平段长度口，平均水平段长度 400-600 400-600 m m 垂直注汽井总井数为垂直注汽井总井数为2222口，口，1 1口水平注汽井口水平注汽井 垂直注汽井的射孔段位于水平生产井之上垂直注汽井的射孔段位于水平生产井之上 3 35 m 5 m 处处 油田高峰日产油量约油田高峰日产油量约800 t/d800 t/d，日注汽量约，日注汽量约2500 t2500 t 最早的一口水平井的累积产量已达最早的一口水平井的累积产量已达4040万吨万吨 油田中心区老井的累积采收率已达到油田中心区老井的累积采收率已达到6060，累积油汽比，累积油汽比0.330.33。预计最终采收率

14、将达到。预计最终采收率将达到65657070蒸汽辅助重力泄油蒸汽辅助重力泄油(SAGD)(SAGD)技术技术第34页，共39页。国外稠油开采新技术技术国外稠油开采新技术技术一、超稠油蒸汽辅助重力泄油技术一、超稠油蒸汽辅助重力泄油技术二、水平井及复合井技术二、水平井及复合井技术三、改进的火烧油层技术三、改进的火烧油层技术第35页，共39页。 水平井、复杂井提高原油采收率技术水平井、复杂井提高原油采收率技术 水平井与复合井技术在加拿大、美国及委内瑞拉稠油开发水平井与复合井技术在加拿大、美国及委内瑞拉稠油开发中得到了广泛的应用。中得到了广泛的应用。水平井的作用：水平井的作用：增加井筒与油藏之间的接触面积增加井筒与油藏之间的接触面积增加生产能力和注入能力增加生产能力和注入能力减少水锥和气锥减少水锥和气锥控制油层出砂控制油层出砂连接垂直裂缝连接垂直裂缝改善波及系数改善波及系数水平井与复合井技术水平井与复合井技术第36页，共39页。多