稠油油藏熱采開采方式

1、稠油油藏熱采開采方式稠油油藏熱采開采方式班級：應物三班班級：應物三班學號：學號：13090303061309030306姓名：孫元興姓名：孫元興熱力采油的優(yōu)點熱力采油的優(yōu)點 （1）使用的工作介質是到處都可以取得的）使用的工作介質是到處都可以取得的水和空氣。該類方法的應用范圍不受制備水和空氣。該類方法的應用范圍不受制備大試劑技術條件的限制。大試劑技術條件的限制。 （2）在各種不同的油田地質埋藏條件下，）在各種不同的油田地質埋藏條件下，熱采方法通常都可得到較高的原油采收熱采方法通常都可得到較高的原油采收率。率。 （3）熱采方其它方法比較，經濟效益最）熱采方其它方法比較，經濟效益最優(yōu)。優(yōu)。稠油油藏熱

2、采開采方式稠油油藏熱采開采方式簡介簡介火燒油層火燒油層注蒸汽注蒸汽用電、化學等的方法使油層溫度達到原油燃點，用電、化學等的方法使油層溫度達到原油燃點，并向油層注入空氣或氧氣使油層稠油持續(xù)燃燒，并向油層注入空氣或氧氣使油層稠油持續(xù)燃燒，這就是火燒油層這就是火燒油層蒸汽吞吐蒸汽吞吐蒸汽驅蒸汽驅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，關井一段時間，待蒸汽的熱能蒸汽，關井一段時間，待蒸汽的熱能向油層擴散后，再開井生產的一種開向油層擴散后，再開井生產的一種開采重油的增產方法采重油的增產方法蒸汽驅采油是稠油油藏經過蒸汽吞蒸汽驅采油是稠油油藏經過蒸汽吞吐采油之后，為進一步提高采

3、收率吐采油之后，為進一步提高采收率而采取的一項熱采方法而采取的一項熱采方法(常規(guī)常規(guī))稠油油藏熱采開采方式稠油油藏熱采開采方式簡介簡介 (新興新興)注蒸汽和采油是在同一口井完成的。一個周期包括三個過程：蒸汽吞吐提高產量的可能因素有：蒸汽吞吐提高產量的可能因素有：（1）注入蒸汽的熱量提高了油層溫度，注入蒸汽的熱量提高了油層溫度，因降粘增加原油流動性。因降粘增加原油流動性。（2）油層流體熱膨脹。）油層流體熱膨脹。（3）溶解氣體壓縮。）溶解氣體壓縮。（4）減少殘余油飽和度。）減少殘余油飽和度。（5）井筒和近井地帶清洗解堵效應。）井筒和近井地帶清洗解堵效應。 蒸汽吞吐工藝的主要參數蒸汽吞吐工藝的主要參

4、數 （1）蒸汽熱力參數它們往往受蒸汽發(fā)生）蒸汽熱力參數它們往往受蒸汽發(fā)生器和井深等條件限制。在上述條件許可下，器和井深等條件限制。在上述條件許可下，盡可能注以高干度的飽和蒸汽，因為干度盡可能注以高干度的飽和蒸汽，因為干度提高提高01相當于溫度提高相當于溫度提高3040的熱量，的熱量，在蒸汽發(fā)生器無法提高干度的場合下，可在蒸汽發(fā)生器無法提高干度的場合下，可在地面采用汽水分離器在地面采用汽水分離器。 （2）注汽速率它時常受限于蒸汽發(fā)生器）注汽速率它時常受限于蒸汽發(fā)生器容量和油層吸氣能力，盡可能大的注汽速容量和油層吸氣能力，盡可能大的注汽速率不僅減少地面和井筒熱量損失，而且縮率不僅減少地面和井筒熱量

5、損失，而且縮短油井非生產時間，油層高度上熱量分布短油井非生產時間，油層高度上熱量分布也更均勻些。也更均勻些。（3）總注汽量對不太厚的油藏，它應當與油層）總注汽量對不太厚的油藏，它應當與油層厚度成正比，成功地蒸汽吞吐油井，每米油層的注厚度成正比，成功地蒸汽吞吐油井，每米油層的注汽量為汽量為40100t/m。油層有效厚度大，取較低值，。油層有效厚度大，取較低值，以使總注汽時間不超過一個月，以以使總注汽時間不超過一個月，以23周為宜。周為宜。（4）燜井時間燜井的作用是使注入蒸汽的熱量）燜井時間燜井的作用是使注入蒸汽的熱量在油層內充分擴散，燜井的時間較短，開井后油井在油層內充分擴散，燜井的時間較短，開

6、井后油井可能有幾天自噴，這部一定是好的生產方式，這意可能有幾天自噴，這部一定是好的生產方式，這意味著大量的蒸汽帶走熱量。但燜井的時間過長，不味著大量的蒸汽帶走熱量。但燜井的時間過長，不能利用蒸汽注入使壓力提高驅動能量，特別對能量能利用蒸汽注入使壓力提高驅動能量，特別對能量不足的油藏，燜井的時間應適當短些，以不足的油藏，燜井的時間應適當短些，以23d，最長不超過最長不超過8的的d 蒸汽吞吐之所以被廣泛應用是由于：蒸汽吞吐之所以被廣泛應用是由于： （1）有較高的采油速度，產量響應快，）有較高的采油速度，產量響應快，注汽注汽24周燜井幾天后即可投入生產，采周燜井幾天后即可投入生產，采油時間幾個月，甚

7、至可高達一年。油時間幾個月，甚至可高達一年。 （2）經濟效益較高，作為成本標志之）經濟效益較高，作為成本標志之一的油汽比高達一的油汽比高達1以上。但它只是一種激勵以上。但它只是一種激勵措施，很少增加油層驅動能量，最高采收措施，很少增加油層驅動能量，最高采收率不超過率不超過30%，因此為了提高油藏的最終，因此為了提高油藏的最終采收率，一般在蒸汽吞吐若干次后實施蒸采收率，一般在蒸汽吞吐若干次后實施蒸汽驅。汽驅。2.蒸汽驅蒸汽驅(1)蒸汽驅啟動階段 效果不明顯,原油產量低;(2)蒸汽受效階段 效果顯著,產量可達高峰; (3)蒸汽突破階段 效果率降低,產量下降 2.蒸汽驅蒸汽驅火燒油層火燒油層用電、化

8、學等的方法使油層溫度達到原油用電、化學等的方法使油層溫度達到原油燃點，并向油層注入空氣或氧氣使油層稠油燃點，并向油層注入空氣或氧氣使油層稠油持續(xù)燃燒，這就是火燒油層。用這種方法開持續(xù)燃燒，這就是火燒油層。用這種方法開采高粘度稠油或瀝青砂。它的優(yōu)點是可把重采高粘度稠油或瀝青砂。它的優(yōu)點是可把重質油開采出來，并通過燃燒，部分地裂解重質油開采出來，并通過燃燒，部分地裂解重質油分，采出輕質油分。這種方法的采收率質油分，采出輕質油分。這種方法的采收率很高，可達很高，可達80%以上。它的難點是實施工藝以上。它的難點是實施工藝難度大，不易控制地下燃燒，同時高壓注入難度大，不易控制地下燃燒，同時高壓注入大量空

9、氣的成本又十分昂貴。大量空氣的成本又十分昂貴。 （1）熱利用率和驅替效率高，驅油效率一般可）熱利用率和驅替效率高，驅油效率一般可達達80%90%。 （2）注入的是空氣，成本低、且氣源充足。）注入的是空氣，成本低、且氣源充足。 （3）火燒油層對于薄油層來說是一種理想的開）火燒油層對于薄油層來說是一種理想的開采技術，該技術對于采技術，該技術對于1050ft厚的砂巖油藏是最厚的砂巖油藏是最有效的。有效的。 （4）油藏的非均質性影響小于蒸汽驅，且可用）油藏的非均質性影響小于蒸汽驅，且可用于大井距的油藏，相同條件下，比氣驅獲得的最于大井距的油藏，相同條件下，比氣驅獲得的最終采收率要高。終采收率要高。 （

10、5）地面消耗能量少，對同樣規(guī)模油藏實施火）地面消耗能量少，對同樣規(guī)模油藏實施火燒所消耗的地面能量只是蒸汽驅消耗能量的燒所消耗的地面能量只是蒸汽驅消耗能量的1/41/5。 （6）對油藏具有較廣的適應性，它不但適合于）對油藏具有較廣的適應性，它不但適合于一般輕油油藏和一般重油油藏，還對那些油層較一般輕油油藏和一般重油油藏，還對那些油層較薄或埋深較大，用蒸汽法無經濟效益的重油油藏，薄或埋深較大，用蒸汽法無經濟效益的重油油藏，火燒也具有明顯優(yōu)勢?；馃簿哂忻黠@優(yōu)勢?；馃蛯觾?yōu)點火燒油層優(yōu)點熱采方法的使用范圍熱采方法的使用范圍蒸汽吞吐采油技術存在問題及解決辦法蒸汽吞吐采油技術存在問題及解決辦法 蒸汽吞吐

11、技術存在的問題及解決的辦法有：蒸汽吞吐技術存在的問題及解決的辦法有： （1）熱采完井及防砂技術）熱采完井及防砂技術 熱采完井方面主要存在的問題是套管變形。針對出砂這一熱采完井方面主要存在的問題是套管變形。針對出砂這一問題，通常采用的方法是利用繞絲管礫石充填防砂。問題，通常采用的方法是利用繞絲管礫石充填防砂。 （2）注汽井筒隔熱技術）注汽井筒隔熱技術 針對注汽過程中熱量損失問題，研究應用了隔熱技術，如針對注汽過程中熱量損失問題，研究應用了隔熱技術，如使用超級隔熱油管、噴涂防輻射層等。使用超級隔熱油管、噴涂防輻射層等。 （3）注汽監(jiān)控系統(tǒng)）注汽監(jiān)控系統(tǒng) 在注汽過程中，需要監(jiān)測和控制蒸汽參數，以提高

12、注汽的在注汽過程中，需要監(jiān)測和控制蒸汽參數，以提高注汽的應用效果。為此，可應用地面水蒸汽流量、干度測量技術，應用效果。為此，可應用地面水蒸汽流量、干度測量技術，地面水蒸汽分配與調節(jié)技術，井下壓力、溫度、流量、干地面水蒸汽分配與調節(jié)技術，井下壓力、溫度、流量、干度等注汽參數檢測技術等。度等注汽參數檢測技術等。蒸汽吞吐采油技術進展蒸汽吞吐采油技術進展 稠油油藏蒸汽吞吐開發(fā)是目前稠油注蒸汽稠油油藏蒸汽吞吐開發(fā)是目前稠油注蒸汽開發(fā)的主要方法，約占稠油總產量的開發(fā)的主要方法，約占稠油總產量的80%。蒸汽吞吐幾乎對各種類型的稠油油藏都有蒸汽吞吐幾乎對各種類型的稠油油藏都有增產效果，年采油速度數倍于常規(guī)采油

13、方增產效果，年采油速度數倍于常規(guī)采油方法，一般達到法，一般達到3%8%。注蒸汽熱采技術存在問題及解決方法注蒸汽熱采技術存在問題及解決方法 熱采開發(fā)后期存在的主要問題是：采出程度高，熱采開發(fā)后期存在的主要問題是：采出程度高，注采比低，地層壓力低，汽竄、出砂、邊水水淹注采比低，地層壓力低，汽竄、出砂、邊水水淹嚴重，產量遞減塊，穩(wěn)產難度大。在所有問題中，嚴重，產量遞減塊，穩(wěn)產難度大。在所有問題中，汽竄是制約熱采吞吐采收率的關鍵因素。汽竄是制約熱采吞吐采收率的關鍵因素。 解決方法：解決方法：組合式吞吐技術可有效的抑制和利組合式吞吐技術可有效的抑制和利用汽竄，是大孔、高滲超稠油油藏有效改善開發(fā)用汽竄，是

14、大孔、高滲超稠油油藏有效改善開發(fā)效果的技術。效果的技術。實施組合式吞吐技術，有利于建實施組合式吞吐技術，有利于建立整體溫場，提高蒸汽熱利用率，節(jié)約注汽量。立整體溫場，提高蒸汽熱利用率，節(jié)約注汽量。實施組合式吞吐技術，可有效減緩超稠油高周實施組合式吞吐技術，可有效減緩超稠油高周期遞減。期遞減?；馃蛯硬捎图夹g存在問題和解決火燒油層采油技術存在問題和解決方法方法 存在問題：存在問題：1壓縮機不能保障連續(xù)供氣且氣壓縮機不能保障連續(xù)供氣且氣量不足點燃油層和維持油層燃燒量不足點燃油層和維持油層燃燒；2監(jiān)測監(jiān)測技術不完善，油層點燃后，需隨時監(jiān)測鄰技術不完善，油層點燃后，需隨時監(jiān)測鄰井生產動態(tài)及氣樣分析；井

15、生產動態(tài)及氣樣分析；3采油計量工藝不采油計量工藝不適應目前常規(guī)的采油計量設備，不能對油適應目前常規(guī)的采油計量設備，不能對油井產出油、氣、水和溫度實現在線計量，井產出油、氣、水和溫度實現在線計量，不能及時取得油井動態(tài)參數，不能及時調不能及時取得油井動態(tài)參數，不能及時調整油井工作制度，使燃燒前緣均勻推進難整油井工作制度，使燃燒前緣均勻推進難以控制。以控制。4無論是吞吐還是火驅，控制汽竄無論是吞吐還是火驅，控制汽竄的發(fā)生是至關重要的。的發(fā)生是至關重要的。 解決辦法：解決辦法： （1）空氣壓縮機必須滿足連續(xù)供氣的要求，）空氣壓縮機必須滿足連續(xù)供氣的要求，才能使點火順利，維持油層繼續(xù)燃燒。才能使點火順利

16、，維持油層繼續(xù)燃燒。 （2）加強物模和數模試驗研究，為火燒試）加強物模和數模試驗研究，為火燒試驗提供工程方案設計資料和決策依據，提驗提供工程方案設計資料和決策依據，提高油田整體的火燒油層技術研究水平。高油田整體的火燒油層技術研究水平。注蒸汽和火燒油層的對比分析注蒸汽和火燒油層的對比分析 （1）能量利用效率）能量利用效率 火燒油層明顯比連續(xù)注蒸汽（即蒸汽驅）火燒油層明顯比連續(xù)注蒸汽（即蒸汽驅）好，這是由于燃燒釋放的熱能直接流向鄰好，這是由于燃燒釋放的熱能直接流向鄰近的驅油區(qū)，限制了能量向上下蓋層的損近的驅油區(qū)，限制了能量向上下蓋層的損失；連續(xù)注蒸汽不僅有向上下蓋層的導熱失；連續(xù)注蒸汽不僅有向上下

17、蓋層的導熱損失，而且在進入油層之前，還有一定數損失，而且在進入油層之前，還有一定數量的能量損耗在地面和井筒的輸汽過程中，量的能量損耗在地面和井筒的輸汽過程中，因此試驗用低廉的燃燒設備是增加注蒸汽因此試驗用低廉的燃燒設備是增加注蒸汽競爭能力的發(fā)展方向之一。競爭能力的發(fā)展方向之一。 （2）現場實施方面注蒸汽比火燒油層更）現場實施方面注蒸汽比火燒油層更有靈活性。人們已很好的掌握了工業(yè)性注有靈活性。人們已很好的掌握了工業(yè)性注蒸汽技術，少數沒有解決好的問題正在逐蒸汽技術，少數沒有解決好的問題正在逐步得到解決?；馃蛯拥默F場實施比較困步得到解決?；馃蛯拥默F場實施比較困難，其中點火，燃燒面推進的控制，腐蝕

18、難，其中點火，燃燒面推進的控制，腐蝕和乳化等問題，推遲了他的發(fā)展速度?；鸷腿榛葐栴}，推遲了他的發(fā)展速度。火燒油層風險教大，迄今還只在有限的油田燒油層風險教大，迄今還只在有限的油田使用。使用。注蒸汽和火燒油層的對比分析注蒸汽和火燒油層的對比分析注蒸汽和火燒油層的對比分析注蒸汽和火燒油層的對比分析 （3）經濟分析技術費用和附加采收率的高低）經濟分析技術費用和附加采收率的高低可以衡量哪一中可采工藝更可取。技術費用包括可以衡量哪一中可采工藝更可取。技術費用包括一般性開支和特殊性開支。一般性開支主要是鉆一般性開支和特殊性開支。一般性開支主要是鉆井和完井、注采設備、地面裝置、施工和維修費。井和完井、注采

19、設備、地面裝置、施工和維修費。特殊性開支是指與所用工藝法所用的費用，主要特殊性開支是指與所用工藝法所用的費用，主要包括蒸汽發(fā)生器、壓縮機和泵等設備所耗的能源包括蒸汽發(fā)生器、壓縮機和泵等設備所耗的能源及投資。詳細的計算比較表明，蒸汽驅的技術費及投資。詳細的計算比較表明，蒸汽驅的技術費用指數和附加采收率分別為用指數和附加采收率分別為5085和和25%45%，而火燒油層分別為而火燒油層分別為70125和和28%39%。注蒸汽和火燒油層的對比分析注蒸汽和火燒油層的對比分析 由于蒸汽有比火燒油層特殊的優(yōu)點，前者由于蒸汽有比火燒油層特殊的優(yōu)點，前者增產有油量又遠比后者多，只有對薄油層增產有油量又遠比后者多

20、，只有對薄油層和深油層，火燒才必蒸汽更有利，但在其和深油層，火燒才必蒸汽更有利，但在其余大多數的情況下，注蒸汽占有絕對的優(yōu)余大多數的情況下，注蒸汽占有絕對的優(yōu)勢地位。勢地位。 由于注蒸汽和火燒油層各自具有不能由于注蒸汽和火燒油層各自具有不能替代的優(yōu)缺點，因此注蒸汽與火燒油層的替代的優(yōu)缺點，因此注蒸汽與火燒油層的組合使用也成為一種熱采工藝。組合使用也成為一種熱采工藝。渤海油田的注多元熱流體吞吐采油渤海油田的注多元熱流體吞吐采油 多元熱流體吞吐采油機理多元熱流體吞吐采油機理 降黏降黏 稠油黏度具有較明顯的溫度敏感性，溫度由油藏稠油黏度具有較明顯的溫度敏感性，溫度由油藏溫度升至溫度升至，其黏度降低了以上，其黏度降低了以上，熱降黏對改善稠油流動性是非常有效的。二氧化熱降黏對改善稠油流動性是非常有效的。二氧化碳和氮氣對稠油的降黏作用，飽和二氧化碳可使碳和氮氣對稠油的降黏作用，飽和二氧化碳可使稠油黏度降低稠油黏度降低 ，飽和氮氣可使稠油黏度降低，飽和氮氣可使稠油黏度降低。渤海油田的注多元熱流體吞吐采油渤海油田的注多元熱流體吞吐采油 增能保壓增能保壓 多元熱流體中