簡述蒸汽吞吐采油技術(shù)

1、畢業(yè)論文題 目：簡述蒸汽吞吐采油技術(shù)所屬系部：石油工程系專 業(yè)：油氣開采年級/班級：油氣開采一班作 者：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：評閱人：【摘要】蒸汽吞吐技術(shù)是利用高溫泡沫調(diào)剖技術(shù)、化學(xué)滴注乳化降粘 技術(shù)、聲波解堵技術(shù)相互配合,通過化學(xué)、物理多元作用疏通低 滲透油層、控制高滲透油層,使各類油層在蒸汽吞吐過程中均勻 動用，同時可降低原油粘度，達到提高油藏動用程度，提高單井產(chǎn) 量的目的.近年來在采油技術(shù)中的已得到大家的廣泛應(yīng)用。本文 介紹了蒸汽吞吐技術(shù)的原理以及應(yīng)用?！娟P(guān)鍵詞】：技術(shù)原理，主要生產(chǎn)特征，發(fā)展前景。目錄第一章：蒸汽吞吐現(xiàn)狀4第二章主要機理 6 第三章蒸汽吞吐采油的主要生產(chǎn)特征 8一第四章蒸汽

2、吞吐開采效果的主要技術(shù)評價指標(biāo) 9 第五章多元化蒸汽吞吐技術(shù)的主要技術(shù)應(yīng)用 TOC o 1-5 h z 10.第六章蒸汽吞吐技術(shù)在現(xiàn)實中的實際應(yīng)用10.參考文獻12.致謝13.第一章：蒸汽吞吐技術(shù)現(xiàn)狀蒸汽吞吐又叫周期性注蒸汽、蒸汽浸泡、蒸汽激產(chǎn)等。所謂 蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽，關(guān)井一段時間，待蒸汽的熱能向油層擴散后，再開井生產(chǎn)的一種開采重油的增產(chǎn)方 法。蒸汽吞吐作業(yè)的過程可分為三個階段，即注汽、炯井及回采。多元化蒸汽吞吐技術(shù)是利用高溫泡沫調(diào)剖技術(shù)、化學(xué)滴注乳化降粘技術(shù)、聲波解堵技術(shù)相互配合，通過化學(xué)、物理多元作用疏通低滲透油層、控制高滲透油層,使各類油層在蒸汽吞吐過程 中均勻動用

3、,同時可降低原油粘度,達到提高油藏動用程度,提高 單井產(chǎn)量的目的.本文介紹了該工藝的技術(shù)原理和施工工藝.2007年多元化蒸汽吞吐采油技術(shù)在錦 45塊、錦25塊應(yīng)用21 井次，措施成功率100%,有效率75%周期對比增產(chǎn)原油6714t,延 長生產(chǎn)周期25d,平均單井增油320t,總油氣比比上周期高出 0.13,投入產(chǎn)出比1:2.7.我國已經(jīng)探明的石油地質(zhì)儲量有相當(dāng)比例的稠油、超稠油，國內(nèi)四大稠油油田（新疆、遼河、勝利、河南）有 4萬口左右的 稠油油井，加上其他油田較小的稠油區(qū)塊，全國每年稠油產(chǎn)量超過2000萬噸。如何在安全、高效、清潔的前提下，提高稠油、 超稠油的開發(fā)效果，是難點，也是技術(shù)創(chuàng)新的

4、活躍點。與傳統(tǒng)飽和蒸汽熱采技術(shù)相比，過熱蒸汽吞吐技術(shù)是提高稠油開發(fā)效果的有效途徑。 蒸汽吞吐是稠油熱采的常用技術(shù)，常規(guī)的蒸汽吞吐技術(shù)普遍存在單井產(chǎn)量低、采收率低的現(xiàn)象。造成這 一現(xiàn)象的關(guān)鍵原因：向油井中注入飽和蒸汽， 其真正的目的是向 油井中注入有效熱量。注入的飽和蒸汽干度偏低， 攜帶入地層內(nèi) 的有效熱量就低，稠油熱采效果也差。高干度飽和蒸汽含有的有 效熱量比低干度飽和蒸汽含有的有效熱量多，國內(nèi)外理論及試驗研究表明：蒸汽干度每提高10%則稠油產(chǎn)量大約可提高 3溢右。同樣是蒸汽，濕飽和蒸汽與過熱蒸汽所攜帶的熱量也大不相 同、比容差別也大，以5兆帕、干度為100%勺飽和蒸汽與同樣 壓力下過熱度為1

5、00c的過熱蒸汽相比，后者攜帶的有效熱量比 前者多大約30%且其比容比前者增加大約 1.36倍。同樣的稠 油井，注入同樣多的蒸汽，哪一 口井注入的單位質(zhì)量蒸汽所攜帶 的有效熱量多，那么這些蒸汽對油層的加熱作用就強、加熱范圍就大，就能使更多的稠油降黏、滲出，進而被采出。如果要加熱同樣多的稠油， 注入低干度、低熱值的濕飽和蒸 汽，需要注入量就更多。這些低干度、低熱值的濕飽和蒸汽本來 攜帶的熱量就低，在管線和井筒間又要損失一部分熱量，到達儲層時大部分已經(jīng)變成水，成為采油的“累贅”，影響采油效果， 降低單井產(chǎn)量。目前，國內(nèi)外大多數(shù)稠油油藏采用的就是常規(guī)濕飽和蒸汽吞吐熱 采技術(shù)，注入的就是我們所說的低干

6、度、低熱值的濕飽和蒸汽， 這就是你所說的稠油熱采單井產(chǎn)量低的關(guān)鍵原因。要提高注入地層蒸汽的有效熱量，在一個大氣壓下，水燒到100 c就開始汽化，再加熱就會變成蒸汽跑掉，液態(tài)的水要加熱 到100 c以上，是要帶壓力的。實際上，水加熱到100 c變成蒸汽時，弁沒有全部汽化，有一部分是汽化時攜帶微小水滴。我們 把濕飽和蒸汽中飽和蒸汽所占的質(zhì)量百分比稱為蒸汽干度。顯然蒸汽干度越大，它所攜帶的有效熱量就越多 （單位質(zhì)量蒸汽的汽 化潛熱增加）。目前國內(nèi)外熱采用注汽鍋爐出口最高蒸汽干度均 控制在80蛆內(nèi)，主要原因有兩點：一是為降低稠油熱采的水處 理成本；二是為了安全，技術(shù)上采用只軟化除硬而不除鹽的水處 理工

7、藝，需要保留20%勺水分以溶解沒有除去的鹽份，以免在鍋 爐爐管上結(jié)垢，影響安全運行。為提高蒸汽干度，國內(nèi)外通行的做法是：在注汽鍋爐出口加 裝汽水分離器，把濕飽和蒸汽中的水分離出來， 但是分離出來的 高溫高壓高含鹽水迄今為止都未得到充分的利用，造成浪費。過熱蒸汽技術(shù)的關(guān)鍵就是在不增加水處理成本的前提下，解決了充分利用好高溫高壓飽和水為稠油熱采提供高干度飽和蒸汽乃至 過熱蒸汽的問題第二章：主要機理稠油油藏進行蒸汽吞吐開采的增產(chǎn)效果非常顯著，其主要機理如下：(1)加熱降粘作用稠油的突出特征是對溫度非常敏感，可由粘度一溫度曲線上看到。當(dāng)向油層注入 250350 C高溫高壓蒸汽和熱水后， 近井地帶相當(dāng)距

8、離內(nèi)的油層和原油被加熱。這樣形成的加熱 帶中的原油粘度將由幾千到幾萬毫帕秒降低到幾毫帕秒，原 油流向井底的阻力大大減小，流動系數(shù)( Kh/以)成幾十倍地 增加，油井產(chǎn)量必然增加許多倍。(2)加熱后油層彈性能量的釋放對于油層壓力較高的油層，油層的彈性能量在加熱油層 后充分釋放出來，成為驅(qū)油能量。而且，受熱后的原油產(chǎn)生 膨脹，一般在200c時體積膨脹 10沿右，原來油層中如果存 在少量的游離氣，也將溶解于熱原油中。(3)重力驅(qū)作用對于厚油層，熱原油流向井底時，除油層壓力驅(qū)動外， 還受到重力驅(qū)動作用。回采過程中吸收余熱，當(dāng)油井注汽后回采時，隨著蒸汽加熱的原油及蒸汽凝結(jié)水在較大的生產(chǎn)壓 差下采出過程中

9、，帶走了大量熱能，但加熱帶附近的冷原油 將以極低的流速流向近井地帶，補充到降壓的加熱帶。地層的壓實作用是不可忽視的一種驅(qū)油機理，據(jù)研究，地層 壓實作用驅(qū)出的油量高達15%左右。(4)蒸汽吞吐過程中的油層解堵作用稠油油藏在鉆井完井、井下作業(yè)及采油過程中，入井液 及瀝青膠質(zhì)很容易堵塞油層，造成嚴(yán)重的油層損害。蒸汽吞 吐后的解堵機理在于：注入蒸汽加熱油層及原油大幅度降粘 后，在開井回采時改變了液流方向，油、蒸汽及凝結(jié)水在放 大生產(chǎn)壓差條件下高速流入井筒，將近井眼地帶的堵塞物排 出，大大改善了油井滲流條件。(5)蒸汽膨脹的驅(qū)動作用注入油層的蒸汽回采時具有一定的驅(qū)動作用。分布在蒸 汽加熱帶的蒸汽，在回采

10、降低井底壓力過程中，蒸汽將大大 膨脹，部分高壓凝結(jié)熱水則由于突然降壓閃蒸為蒸汽。這些 都具有一定驅(qū)動作用。(6)溶劑抽提作用油層中的原油在高溫蒸汽下產(chǎn)生某種程度的裂解，使原 油輕微分增多，起到一定的溶劑抽提作用。(7)改善油相滲透率的作用在非均質(zhì)油層中，注入濕蒸汽加熱油層后，在高溫下， 油層對油與水的相對滲透率發(fā)生變化，砂粒表面的瀝青膠質(zhì) 性油膜破壞，潤濕性改變，由原來油層為親油或強親油，變 為親水或強親水。在同樣水飽和度情況下，油相滲透率增加， 水相滲透率降低，束縛水飽和度增加。而且熱水吸入低滲透 油層，替換出的油進入滲流孔道，增加了流向井筒的可動油。7(8)預(yù)熱作用在多周期吞吐中，前一次回

11、采結(jié)束時留在油層中加熱帶 的余熱對下一周期吞吐將起到預(yù)熱作用，有利于下一周期的 增產(chǎn)?？偟纳a(chǎn)規(guī)律是隨著周期的增加，產(chǎn)油量逐漸減少。(9)放大壓差的作用要盡力在開井回采初期放大生產(chǎn)壓差，即將井底流動壓 力或流動液面降到油層位置，即抽空狀態(tài)。邊水的影響 在前幾輪吞吐周期，邊水推進在一定程度上補充了壓力，即 驅(qū)動能量之一，有增產(chǎn)作用。但一旦邊水推進到生產(chǎn)油井， 含水率迅速增加，產(chǎn)油量受到影響。從總體上講，蒸汽吞吐開采屬于依靠天然能量開采，只 不過在人工注入一定數(shù)量蒸汽弁加熱油層后，產(chǎn)生了一系列 強化采油機理，主要是原油加熱降粘的作用。第三章：蒸汽吞吐采油的主要生產(chǎn)特征.蒸汽吞吐采油屬于三次采油。注

12、入油層的蒸汽數(shù)量極有限，只是注入了熱能，使井筒周圍一定范圍油層加熱，一般 僅1030m,最大不超過 50m,以原油加熱降粘、改善油的流 動性為主，強化上述多種天然驅(qū)動能量的作用，以增加油井 產(chǎn)量。.蒸汽吞吐開采和蒸汽驅(qū)開采都是強化開采手段.采油 速度很高。一般為地質(zhì)儲量的4%- 6%甚至還高。.蒸汽吞吐開采每個周期內(nèi)的產(chǎn)量變化幅度較大，有初 期的峰值期，有遞減期。峰值期是主要產(chǎn)油期。另外，每個 吞吐周期的產(chǎn)量接近或達到經(jīng)濟極限產(chǎn)量時再開始下一周期 的注汽一采油。.蒸汽吞吐是單井作業(yè)，對各種類型稠油油藏地質(zhì)條件的適用范圍較蒸汽驅(qū)，經(jīng)濟上的風(fēng)險性較汽驅(qū)開采小得多。.蒸汽吞吐采油過程中的主要矛盾，是

13、注入油層的蒸汽發(fā)生向頂部超覆推進及沿高滲透層指進，垂向掃油系數(shù)一般很難超過50%這主要是濕飽和蒸汽的特性及油藏非均質(zhì)性所 致。.蒸汽吞吐與蒸汽驅(qū)開采階段的銜接至關(guān)重要。蒸汽吞吐開采的一次投資較少，而且生產(chǎn)見效快，經(jīng)濟回收 期短，經(jīng)濟效益好。但是，隨著多周期吞吐進程，產(chǎn)量遞減 快。第四章：蒸汽吞吐開采效果的主要技術(shù)評價指標(biāo)(1)周期產(chǎn)油量及吞吐階段累積采油量；(2)周期原油蒸汽比及吞吐階段累積油汽比；(3)采油速度，年采油量占開發(fā)區(qū)動用地質(zhì)儲量百分?jǐn)?shù)；(4)周期回采水率及吞吐階段回采水率，即采出水量占注入蒸汽的水當(dāng)量百分?jǐn)?shù)；(5)原油生產(chǎn)成本；(6)吞吐階段原油采收率，即階段累積產(chǎn)量占動用區(qū)塊地

14、質(zhì)儲量的百分?jǐn)?shù)；(7)油井生產(chǎn)時率及油井利用率；(8)階段油層壓力下降程度。第五章：多元化蒸汽吞吐技術(shù)主要技術(shù)應(yīng)用摘要：多元化蒸汽吞吐技術(shù)是利用高溫泡沫調(diào)剖技術(shù)、化學(xué)滴注乳化降粘技術(shù)、聲波解堵技術(shù)相互配合，通過化學(xué)、物理多元作用疏通低滲透油層、控制高滲透油層，使各類油層在蒸汽吞吐過程中均勻動用，同時可降低原油粘度，達到提高油藏動用程度，提高單井產(chǎn)量的目的。2007年多元化蒸汽吞吐采油技術(shù)在錦 45塊、錦25塊應(yīng)用21井次，措施成功 率100%,有效率75%周期對比增產(chǎn)原油 6714t ,延長生產(chǎn)周 期25d,平均單井增油 320t ,總油氣比比上周期高出 0.13 , 投入產(chǎn)出比 1:2:7。

15、第六章：蒸汽吞吐技術(shù)在現(xiàn)實中的實際應(yīng)用哈薩克斯坦肯基亞克鹽上油田是一個有 40年開發(fā)歷史的老 油田，探明地質(zhì)儲量1.1億噸。曾經(jīng)對該油田進行過濕飽和蒸汽 吞吐、濕飽和蒸汽驅(qū)及熱水驅(qū)、聚合物驅(qū)等幾種強化采油工藝試 采，但均沒收到滿意效果，直到 2003年采出程度還不足10%2004年3月中國石油集團公司原副總經(jīng)理吳耀文提出采用 過熱蒸汽吞吐的開發(fā)方案。 根據(jù)該方案的要求，中國石油集團設(shè) 計有限責(zé)任公司與勘探開發(fā)公司聯(lián)合開展稠油過熱蒸汽開采裝 置專項研究。國內(nèi)外第一套采用普通鍋爐軟化水生產(chǎn)過熱蒸汽的 過熱蒸汽裝置于2005年10月在哈薩克斯坦肯基亞克鹽上稠油油 田正式投入現(xiàn)場試驗。目前已經(jīng)有多套過

16、熱蒸汽裝置在肯基亞克鹽上稠油油田投 入使用，累計對近50 口稠油井注入過熱蒸汽。第一 口投入生產(chǎn) 的試驗井 61043井自2005年11月13日至今已累計產(chǎn)油超 過1.3萬噸，比采用濕飽和蒸汽吞吐多生產(chǎn)原油近1萬噸。其他已開抽的注過熱蒸汽井也都呈現(xiàn)出良好的采油效果：占生產(chǎn)井總數(shù)10%勺注過熱蒸汽井，日采油量占鹽上稠油日產(chǎn)量的 近20%使用時間最長的61043井原油含水由初期的86淄最低 降至28%目前仍保持在50炕右。一過熱蒸汽技術(shù)在哈薩克斯10 坦肯基亞克鹽上油田取得了非常好的效果。試驗表明，注過熱蒸汽較普通熱采驅(qū)油效率提高6%12暇上，單井稠油產(chǎn)量相對第一輪常規(guī)濕飽和蒸汽吞吐平均日增油 1

17、8倍，弁普遍延長了注過熱蒸汽井的生產(chǎn)周期。目前，中油（國際）阿克糾賓油氣股份公司已確定把過熱蒸汽吞 吐及過熱蒸汽驅(qū)作為鹽上稠油油田的主要開發(fā)方式。這項技術(shù)去年榮獲中國石油年度科技進步獎二等獎。熱蒸汽吞吐技術(shù)對國內(nèi)稠油開發(fā)的意義：這項技術(shù)對稠油開發(fā)的良好促進作用已經(jīng)在肯基亞克鹽上油藏的實踐中得到很好 的證明。該技術(shù)對徹底解決目前遼河油田采用SAG吸術(shù)分離出來的高溫高壓高礦化度鍋爐軟化水的利用弁實現(xiàn)“零”排放，提供了一種新思路，而且對新疆重油公司特稠油和超稠油開發(fā)意義 重大，將為這些常規(guī)濕蒸汽吞吐無法正常開發(fā)的油藏找到新的開 發(fā)途徑。該技術(shù)得到遼河、新疆兩個油田的高度重視和大力支持。 就應(yīng)用前景而論，國內(nèi)有將近約4萬口稠油開發(fā)井，如果采用該 技術(shù)，即使按保守估計，每口井每天增產(chǎn)稠油1噸，每年增產(chǎn)的原油也可達到1200萬噸左右，價值約300億元人民幣，相當(dāng)于 新增加一個遼河油田。創(chuàng)新是技術(shù)進步的生命，我們一直在進行技術(shù)創(chuàng)新， 采油技 術(shù)一直在不斷的創(chuàng)新與發(fā)展之中， 我們要在傳統(tǒng)中找到突破， 與 時代同行，與科技弁進。11參考文獻1、路斌 流體動力式發(fā)聲器在采油工業(yè)中的應(yīng)用研究期刊論文-物理學(xué)和高新技術(shù)2004(04).張紀(jì)雙;張連社;高生偉聲波助排解堵的研究與應(yīng)用期刊 論文-江漢石油學(xué)院學(xué)報 2003(06).王靜偉；曲劍;劉軍紅化學(xué)增效降粘助排技術(shù)在稠油油藏中 的應(yīng)用期刊論文-西