稠油油藏概述
平均日产由11t上升为15t。
(3)单并吞吐开采:主要适用于埋深较浅粘度在上万毫帕·秒的特稠油开发。如曙1-7-5块油层埋深960~1080m,粘度3~4x104mPa·s,常规试油不出油。经蒸汽吞吐开采之后,油井自喷最高日产达152t,平均日产110t。
(4)蒸汽驱先导试验区开发正在进行现场试验,目前已观察到明显地开发效果[2]。 1.4.2 胜利油田
(1)孤岛油田稠油注冷水常规开发取得良好效果。该油田馆陶组稠油储量在亿吨以上,粘度为25~5700mPa·s,埋深1160~1315m,1973年注冷水常规开发,采用面积注水方式开采。经1981年调整建产后,使生产能力增加为初期的1.5倍。
(2)单家寺特稠油油藏注蒸汽开采获得成功。该油田埋深约1100m,粘度104mPa·s,试油产能很低,不能用常规方法开采。自1984年开始蒸汽吞吐以来,至1986年底共进行吞吐井27口,成功率达95.2%。开采中还结合物模、数模研究,并采用相应的工艺配套技术,取得良好的开发效益。 1.4.3 克拉玛依油田
克拉玛依九区属断裂遮挡型单斜构造稠油油气藏,主要产层为上侏罗统齐古组。砂岩油层厚10~20m,粘度2300~3900mPa·s,1984年初开辟了一个面积为1.2km2的蒸汽吞吐试验区。止1986年底,试验区共完成296井次的吞吐,总注汽量475kt,总采油量482kt,累积油汽比1.02,采出程度约11.4%,巳形成了日产1000t以上的生产能力,蒸汽吞吐在该区获得了较好的开发效果。
至于1958~1975年问先后在克拉玛依等6个油田进行火烧油层试验,因无取得突破性的进展故不再赞述。然而,采用这种热力法开采,在国外典型的Lloyolminster稠油产区,1987年前己成功地进行了大规模火烧油层强化采油。模拟预测表明,对于这个纯油层厚度为3.048m、面积小于80937.12m2的稠油油藏来说,实施干式向前火烧强化采油,可获得40%~45%的采收率。
1993年河南油田与罗马尼亚合作,计划在厚度小于5m的薄油层开展一个井组的火烧油层现场试验。目前正进行可行性论证及各项点火工艺配套技术等准备工作,可望能对薄层特稠油火烧开采获得突破[4]。
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稠油油藏概述
1.5 本章小结
本章主要介绍了稠油的定义及划分标准,分析了稠油的特点,国内稠油的分布情况以及国内大油田稠油提高采收率技术发展情况。
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提高稠油采收率的主要方法和机理
第2章 提高稠油采收率的主要方法和机理
稠油自20世纪50年代开始工业化生产,在短短的40多年时间里,稠油开采发展很快。就目前稠油开采技术而言,稠油油藏开采可分为热采和冷采两类。其中主要以热力采油、化学驱、微生物驱等方法为主,同时也开展了许多新的技术。
2.1 热力采油技术
目前稠油最广泛的、最有效的开采技术是热力采油,即油藏注入热流体或使油层就地发生燃烧形成移动热流,主要靠利用热能降低原油粘度,以增加原油流动能力开采原油的方法。目前最广泛使用的是蒸汽吞吐与蒸汽驱热采方法。 2.1.1 蒸汽吞吐
蒸汽吞吐方法即所谓的循环注蒸汽方法或油井激励方法,是周期性地向油井中注入蒸汽,将大量热带入油层的一种稠油增产措施。 2.1.1.1 蒸汽吞吐采油机理及技术工艺
蒸汽吞吐技术机理主要有如下几个方面:降低原油粘度;解堵作用;降低界面张力;流体及岩石的热膨胀作用。
蒸汽吞吐的工艺过程是先向油井注入一定量的蒸气,关井一段时间,待蒸汽的热能向油层扩散后,再开井生产,即在同一口井进行注入蒸汽、关井浸泡(闷井)及开井生产3个阶段,蒸汽吞吐工艺描述如图2-1。注入蒸汽的量以及闷井的时间是根据井深、油层性质、原油粘度、井筒热损失等条件预先设计好的[5]。 吞 蒸汽 油砂层 吐 蒸汽注入 封隔器 流体采油管 图2-1 蒸汽吞吐工艺
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提高稠油采收率的主要方法和机理
通常注入蒸汽的数量按水当量计算,注入蒸汽的干度要高,井底蒸汽干度要求达到50以上;注入压力及速度以不超过油藏破裂压力为上限。
蒸汽吞吐开采的效果受原油粘度、油层有效厚度、净总厚度比、原始含油饱和度、渗透率、油层非均质性以及边、底水能量大小等影响较大。
由于蒸汽吞吐见效快,容易控制,工作灵活,因而得到了快速发展。但一般经过几个周期的连续吞吐,含水饱和度的增加使油水比上升,吞吐效果将逐渐变差。
目前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,但这种方法对细粉砂效果差,多次吞吐后易失败。
(2)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,如使用超级隔热油管、绝热同心连续油管、隔热接箍、环空密封、喷涂防辐射层。
(3)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,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。
如何提高蒸汽吞吐效果,总的来说应该根据蒸汽吞吐增产的主要机理,遵循蒸汽吞吐开采技术原则,结合我国稠油油藏的地质特点,改进并形成自己的一套技术办法
(1)蒸汽吞吐开采技术原则 ①不断提高热效率;
②蒸汽驱开采的整体设计与措施; ③放大生产压差、高速开采。 (2)提高蒸汽吞吐效果的技术措施 ①针对不同类型油藏进行优化设计; ②改进工艺技术,提高蒸汽干度;
③实施分层注汽,提高纵向储量动用程度; ④钻加密井、侧钻井平面上提高储量动用程度;
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提高稠油采收率的主要方法和机理
⑤应用化学添加剂,加注天然气,提高吞吐效果。 2.1.1.2 蒸汽吞吐油藏筛选标准
适于蒸汽吞吐开采技术的油藏筛选标准见表2-1[6]。
表2-1 适于蒸汽吞吐油藏筛选标准 油藏参数 原油粘度(油层),mPa·s 原油密度,g/cm3 油层深度,m 油层厚度,m 净总厚度比 孔隙度,% 原始含油饱和度Soi,% 孔隙度×原始含油饱和度 渗透率,md 筛选标准 50~10000 >0.9200 150~1600 >10 >0.4 ≥20 ≥50 ≥0.1 ≥200 2.1.2 蒸汽驱
蒸汽驱开采技术复杂、难度大、风险高,然而蒸汽驱是提高采收率的有效方式。
注蒸汽采油有两个阶段,一是蒸汽吞吐,另一是蒸汽驱。蒸汽驱开采是稠油油藏经过蒸汽吞吐开采后接着为进一步提高原油采收率的主要热采阶段。因为只进行蒸汽吞吐开采时,只能采出各个油井井点附近油层中的原油,井间留有大量的死油区,一般原油采收率仅为10%~20%,损失大量可采储量。
采用蒸汽驱开采技术时,由注入井连续注入高干度蒸汽,注入油层中的大量热能将油层加热,从而大大降低了原油粘度,而且注入的热流体将原油驱动至周围的生产井中,可采出更多原油,使原油采收率增加20%~30%[7]。 2.1.2.1 蒸汽驱采油机理
蒸汽驱技术机理主要是: (1)降低稠油粘度
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