采油地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)

第一章 采油地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)油氣藏及其油、氣、水每個(gè)油藏都是位于地下深淺不一、形狀和大小也不一樣的封閉空間；里面的原油如同浸在豆腐里的水一樣浸在巖石（如砂巖）里的。一、 油氣藏概念及類型（一） 油氣藏的地址含義是，同意圈閉內(nèi)具有同一壓力系統(tǒng)的油氣聚集。圈閉有三種類型，可參見圖1、圖2、圖3、圖4所示來理解。（1） 構(gòu)造圈閉：由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使巖層發(fā)生變形和位移造成的圈閉叫構(gòu)造圈閉，包括背斜圈閉和斷層遮擋圈閉。（2） 地層遮擋圈閉：由于地層因素造成遮擋條件的圈閉。（3） 巖性遮擋圈閉：由于儲(chǔ)集層巖性改變或巖性連續(xù)性中斷而形成的圈閉。（二） 油氣藏類型圈閉中只聚集和存儲(chǔ)石油和水的叫油藏，圈閉中只聚集和儲(chǔ)存天然氣的叫氣藏。當(dāng)在采出的1t石油中能分離1000m3以上的天然氣時(shí)，叫油氣藏。油氣藏分三大類，即構(gòu)造油氣藏、地層油氣藏、巖性油氣藏。1、 構(gòu)造油氣藏構(gòu)造油氣藏是指油氣在構(gòu)造圈閉中的聚集。2、 地層油氣藏地層油氣藏是指油氣在地層圈閉中的聚集。3、 巖性油氣藏巖性油氣藏是指油氣在由于儲(chǔ)集巖性的改變或巖性的連續(xù)中斷而造成的巖性遮擋圈閉中的聚集。如圖5。二、 油氣藏中油、氣、水的分布油氣藏內(nèi)油、氣、水的分布具有一定規(guī)律，如在單一背斜圈閉內(nèi)，由于重力分異作用，油、氣、水的分布規(guī)律是氣在上，油居中，水在下。從而形成油氣界面及油水界面。如圖6.（一） 油氣邊界（1） 外含油邊界：油水界面與油層頂界的交線稱為外含油邊界，也叫含油邊界。（2） 內(nèi)含油邊界：油水界面與油層底界的交線稱為內(nèi)含油邊界，也叫含水邊界。（3） 氣頂邊界：油氣界面與油層頂面的交線成為氣頂邊界。（二） 含油面積（1）含油氣面積：內(nèi)（外）含油邊界所圈閉的面積，稱內(nèi)（外）含油面積，外含油面積也常叫含油面積，對(duì)油氣藏來講即為含油面積。（2） 含氣面積：氣頂圈閉的面積稱為含氣面積。對(duì)于純氣藏，則為氣水邊界所圈閉的面積。（三） 油氣藏高度（1） 油藏高度：油水邊界到油藏最高點(diǎn)的高度，稱為油藏高度。當(dāng)有氣頂時(shí)，油藏高度即為油水接觸面與油氣接觸面之間的高度值。（2） 氣藏高度：氣藏高度是指油氣界面與油氣藏最高點(diǎn)的高度差。對(duì)于純氣藏，則為氣水界面與氣藏最高點(diǎn)的差。（3） 油氣藏高度：油藏高度與氣頂高度之和為油氣藏高度。第二節(jié)油、氣、水的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)一、 石油的物理、化學(xué)性質(zhì)（一）石油的物理性質(zhì)石油是由各種碳?xì)浠衔锘旌隙傻囊环N可燃有機(jī)油狀液體。天然石油是從油氣田中開采出來的。石油在提煉以前稱為原油，從原油中可提煉出汽油、柴油、煤油及一系列石油產(chǎn)品。石油一般呈棕黑色、深褐色、黑綠色等，也有無色透明的。石油有特殊的氣味，含硫化氫時(shí)有臭味，含芳香烴而有香味。選擇油井工作制度等都必須有準(zhǔn)確的地層原油物性分析資料作為依據(jù)。分析地層原油的物理性質(zhì)，一般要取得以下幾個(gè)參數(shù)（1） 飽和壓力：地層原油在壓力降低到開始脫氣時(shí)的壓力稱飽和壓力。單位為兆帕（MPa）。（2） 溶解氣油比：在地層原始狀況下，單位重量（或體積）原油所溶解的天然氣量稱為原始?xì)庥捅?，單位是立方米每噸（m3/t）或立方米每立方米（m3/m3）。油井生產(chǎn)時(shí)，每采出1t原油伴隨采出的天然氣量稱生產(chǎn)氣油比，單位是立方米每噸（m3/t）。（3） 原油密度和相對(duì)密度：原油密度是指單位體積原油的質(zhì)量。單位是千克每立方米（kg/m3）。原油的相對(duì)密度是指原油在20攝氏度，0.101MPa的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下脫氣原油的密度與溫度為4攝氏度時(shí)同樣體積純水密度之比值，為無因次量。（4） 原油粘度：石油在流動(dòng)時(shí)，其內(nèi)部分子之間產(chǎn)生的摩擦阻力稱為原油粘度，單位是毫帕秒（mPaXs）。（5） 原油凝固點(diǎn)：原油冷卻到失去流動(dòng)時(shí)的溫度，叫做原油凝固點(diǎn)。凝固點(diǎn)在40攝氏度以上的原油叫高凝油。（6） 原油體積系數(shù)：地層條件下單位體積原油與其在地面條件下脫氣后的體積之比值，稱為原油體積系數(shù)，為無因次量。原油體積系數(shù)是用來計(jì)算石油地質(zhì)儲(chǔ)量、注采比、地下虧空等主要開發(fā)指標(biāo)的換算系數(shù)，它的數(shù)值一般都大于1。（7） 原油收縮率：地層原油采到地面后，天然氣逸出使體積縮小，收縮的體積與原體積的百分比稱為收縮率。（8） 原油壓縮系數(shù)：?jiǎn)挝惑w積的地層原油的壓力每增加或減小1Pa時(shí)，體積的變化率稱為壓縮系數(shù)（又稱壓縮率），單位是每帕或每兆帕（Pa或MPa）.（二）石油的化學(xué)性質(zhì)石油主要由碳（C）、氫（H）元素組成，碳含83%?87%，氫為10%?14%，還有氧、氮和硫。上述的各元素在原油中不是游離狀態(tài)，而是結(jié)合成不同的化合物而存在，多以烴類化合物為主，另外還有少量的含氧、硫、氮的非烴類化合物。膠質(zhì)是原油中相對(duì)分子質(zhì)量較大的烴類，并含有氧、氮、硫等雜質(zhì)。它溶解性較差，只能溶解于石油醚、笨、氯仿、乙醚和四氯化碳等有機(jī)溶劑中，能被硅膠吸附。石油蒸發(fā)或氧化后，膠質(zhì)成分增加。密度較小的石油一般含膠質(zhì)4%?5%，而較重的石油膠質(zhì)含量可達(dá)20%或更多。原油中所含膠質(zhì)的百分?jǐn)?shù)稱為膠質(zhì)含量。原油中的瀝青質(zhì)為暗褐色至黑色的脆性物質(zhì)，含有碳、氫、氧、氮、硫等元素的高分子多環(huán)有機(jī)化合物，其相對(duì)分子質(zhì)量比膠質(zhì)大許多倍，不溶于石油醚或酒精，可溶于苯、三氯甲烷及二硫化碳，也可被硅膠吸附。原油中所含瀝青質(zhì)的百分?jǐn)?shù)稱為瀝青質(zhì)含量。二、 天然氣的物理、化學(xué)性質(zhì)（一）天然氣的物理性質(zhì)天然氣是以氣態(tài)碳?xì)浠衔餅橹鞯臍怏w組成的混合氣體。有的從獨(dú)立的氣藏中采出，有的是伴生在石油中被采出。天然氣一般無色，有汽油味或硫化氫味，易燃燒。天然氣的物理性質(zhì)主要由以下幾項(xiàng)參數(shù)描述。（1） 體積系數(shù)：氣體在油層條件下所占的體積與在標(biāo)準(zhǔn)狀況（20^和0.101MPa）下所占體積的比值，為無因次量，其值遠(yuǎn)小于1.（2） 天然氣壓縮系數(shù)：是指壓力每變化1MPa時(shí)氣體體積的變化率，單位是每帕或每兆帕。（3） 天然氣粘度：是天然氣流動(dòng)時(shí)氣體內(nèi)部分子間的摩擦阻力，單位是毫帕秒（mPa?s）。（4） 天然氣密度和相對(duì)密度：?jiǎn)挝惑w積氣體的質(zhì)量稱天然氣密度，單位是千克每立方米（kg/m3）。相對(duì)密度則是指在某一壓力和溫度下的天然氣密度與在標(biāo)準(zhǔn)狀況下同體積干燥空氣的密度之比值，為無因次量。（二）天然氣的化學(xué)性質(zhì)天然氣與石油相似，主要由碳、氫、硫、氮、氧及微量元素組成，也是以碳、氫為主，碳約占65%?80%，氫約占12%?20%。干斌宕物士歸右田槨 、7?。╮>tt、頁(yè)?。–^U、〒槨〈廠u、壁宙，區(qū)然\氣的1化合物主要有甲烷（CH）、乙烷（C^H^）、丙烷（CqH）、丁烷（CH）等重?zé)N，\ 匕U JO H*J.V/還有數(shù)量不等的二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、氫（h2）、硫（S）和氮（n2）等。甲烷在天然氣中含量最多，占42%?98%。當(dāng)其含量超過95%時(shí)，則稱為干氣；而乙烷以上的重?zé)N含量超過5%時(shí)，稱為濕氣。干氣多產(chǎn)自純氣藏，而濕氣則多與石油伴生。天然氣分析一般要進(jìn)行常見的以下幾個(gè)組分含量的分析，即甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、二氧化碳、硫化氫、氮?dú)夂鸵谎趸嫉?。三、地層水（油田水）的物理、化學(xué)性質(zhì)（一） 地層水狀態(tài)地層水在巖石（油層）空隙中呈油水（氣）混合狀態(tài)；油藏邊水和底水呈自由狀態(tài)。（二） 地層水化學(xué)成分地層水化學(xué)成分主要有：Na+、K+、Ca2+、Mg+陽(yáng)離子和Cl-、SO42-、CO32-.HCO3-陰離子。實(shí)際各油田地層水水型通常有：CaCl2型（氯化鈣型），又稱硬水，一般是封閉條件較好的油藏；NaHCO3型（碳酸氫鈉型），又稱堿性水，也是油田常見的類型。（三） 地層水的物理性質(zhì)（1） 外觀顏色：地層水一般都帶有顏色，并視其化學(xué)組成而定，通常是透明較差，呈渾濁狀。（2） 相對(duì)密度：是指單位地層水的密度與同條件下純水的密度比值。（3） 粘度：地層水粘度一般比純水高，溫度對(duì)其影響較大，隨溫度升高粘度降低。第二章油井完井與試油完井是指裸眼鉆達(dá)設(shè)計(jì)井深后,使井底和油層以一定結(jié)構(gòu)聯(lián)通起來的工藝。它是鉆井工程最后的一個(gè)重要話環(huán)節(jié)，又是采油工程的開端，與以后采油、注水及整個(gè)油氣田的開發(fā)是緊密聯(lián)系的。因此，了解完井的知識(shí)，對(duì)采油技術(shù)人員來說顯的十分重要。第一節(jié)油井完成完井是銜接鉆井和采油工程而又相對(duì)獨(dú)立的工程，是從鉆開油層開始，到下套管注水泥固井、射孔、下生產(chǎn)管柱、排液，直至投產(chǎn)的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。一、井身結(jié)構(gòu)井身結(jié)構(gòu)是指油井完成后，所下入套管的層次、直徑、下人深度及相應(yīng)鉆頭直徑和各層套管外水泥的上返高度等。如圖

I4I1-I帕鳥紿拘少或圖I尋宵；3植松在悅匚I4I1-I帕鳥紿拘少或圖I尋宵；3植松在悅匚4一油kttTfi5壓相閉Xj/圖L-5射孔完井方式示意函I況唐彖管=2悄.槌博Hh4—WftftHd,ffiI-6皚竹射孔完井航意圖1- 3岫留'i4時(shí)孔孔5油F晶t-AUBi7由此蝦rtl1-7Hft-itf'htlS1-*WCWi Jtm?4—g鼻槌■，$V?HVih*..（一） 導(dǎo)管導(dǎo)管是鉆井一開始就建立起泥漿循環(huán)，保護(hù)井口附近的地層，引導(dǎo)鉆頭正常鉆進(jìn)的通道。（二） 表層套管表層套管又叫地面套管、它的作用，是用來封隔地下水層，加固上部疏松巖層的井壁，保護(hù)井眼。（三） 技術(shù)套管技術(shù)套管用來保護(hù)和封隔油層上部難以控制的復(fù)雜地層。（四） 油層套管油層套管也稱生產(chǎn)套管其作用是保護(hù)井壁，形成油氣通道、隔絕油、氣、水層二鉆開油氣層三完井方式完井方式是指油層與井底的連通方式、井底結(jié)構(gòu)及完井工藝。完井要滿足以下要求。（1） 油層和井筒之間應(yīng)保持最佳的連通條件，油層所受的損害??；（2） 油層和井筒之間應(yīng)具有盡可能大的滲流面積，油氣流入井筒阻力最?。?） 應(yīng)能有效地防止油層出砂，防止井壁坍塌，確保油井長(zhǎng)期生產(chǎn)；（4） 應(yīng)能有效地封隔油、氣、水層，防止氣串或水串，防止層間相互干擾；（5） 應(yīng)具備便于人工舉升和井下作業(yè)等條件；（6） 工藝簡(jiǎn)便、先進(jìn)、安全可靠，成本低。（一）裸眼完井方式裸眼完井是指在鉆開的生產(chǎn)層位不下人套管的完井方式。（二）射孔完井方式射孔完井是國(guó)內(nèi)最廣泛、最主要的一種方式，分為套管射孔完井和尾管射孔完井。套管射孔完井鉆穿油層直至設(shè)計(jì)井深；然后下套管到油層底部注水泥固井；最后射孔。尾管射孔完井是在鉆頭鉆至油層頂界后，下套管注水泥固井，然后用小一級(jí)的鉆頭鉆開油層至設(shè)計(jì)井深，用鉆具將尾管送下并懸掛在套管上，再對(duì)尾管注水泥固井，然后射孔。（四）襯管完井方式襯管完井方式是鉆頭鉆油層頂界后，先下套管注水泥固井，再?gòu)奶坠軆?nèi)直徑小一級(jí)的鉆頭鉆穿油層至設(shè)計(jì)井深。最后在油層部位下人預(yù)選割縫的襯管，依靠襯管頂部的封隔器，將襯管掛在套管上，并密封襯管和套管之間的環(huán)形空間，使油氣通過襯管的割縫流入井筒。（五）礫石充填完井方式先將繞絲篩管下入油層部位，然后用充填液把地面上預(yù)先選好的礫石泵送至繞絲篩管與井眼，或繞絲篩管與套管之間的環(huán)形空間內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)礫石充填層，以阻擋油層砂流入井筒，達(dá)到保護(hù)井壁防沙的目的。四水平井完井方式第二節(jié)試油試油是指一套專用設(shè)備和工具，對(duì)井下油、氣進(jìn)行直接測(cè)試，以取得有關(guān)目的層的油氣產(chǎn)能、壓力溫度和油、氣、水樣物性資料的工藝過程。試油工作的目的是：（1） 探明新區(qū)、新構(gòu)造是否工業(yè)性油氣流；（2） 查明油氣田的含油面積及油水邊界或氣水邊界以及油氣藏的產(chǎn)油氣能力、驅(qū)動(dòng)類型；（3） 驗(yàn)證對(duì)對(duì)儲(chǔ)集層產(chǎn)油氣能力的認(rèn)識(shí)和對(duì)測(cè)井資料解釋的可靠程度；（4） 通過分層試油、試氣取得各分層的測(cè)試資料及流體的性質(zhì)，確定單井（層）的合理工作制度，為制定油田開發(fā)方案提供重要依據(jù)；（5） 評(píng)價(jià)油氣藏，對(duì)油、氣、水層做出正確結(jié)論。一射孔二誘噴排液（一） 替噴法（二） 抽吸法（三） 氣舉法三試油工藝（一） 注水泥塞試油（二） 用封隔器分層試油（三） 中途測(cè)試工具試油（四） 試油資料（1）產(chǎn)量數(shù)據(jù)（二） 壓力數(shù)據(jù)（三） 原油及水的特性資料（四） 溫度數(shù)據(jù)熱力采油熱力采油是指向地層注入熱或在地下產(chǎn)生熱的采油法。熱力采油主要用于稠油開采。稠油，就其物理特性來講，主要是黏度高，密度大。在地層溫度和脫氣的條件下原油黏度大于1X102nPa?s，相對(duì)密度大于0.934（20°C）的原油視為稠

油。稠油還可分為普通稠油（1X102?1X104mPa?s）、特稠油（1X104?5X104mPa?s）和超稠油（〉5X104mPa?s）。我國(guó)稠油資源豐富，分布很廣。目前已在很多大中型油氣盆地和地區(qū)發(fā)現(xiàn)眾多的稠油油藏。大部分稠油油藏分布在中新生代地層中，埋藏深度變化很大，一般在10?2000m之間。新疆克拉瑪依油田九區(qū)淺層稠油油藏埋藏深度在150?400m之間，紅山嘴淺層稠油油藏埋藏深度在300?700m之間。但在全國(guó)范圍來看，絕大部分稠油油藏埋藏深度為1000?1500m。稠油黏度高，在開采過程中流動(dòng)阻力大，因而難于用常規(guī)方法進(jìn)行開采。一般使用降低稠油黏度、減小油流阻力的方法進(jìn)行開采。因?yàn)槌碛偷酿詫?duì)溫度非常敏感，所以熱力采油已成為強(qiáng)化開采稠油的重要手段。稠油熱采方法在提高油藏采收率中起著重要作用。利用熱能降低原油黏度從而增加原油產(chǎn)量的方法的有效性一直是得到公認(rèn)的。由于熱力采油方法已取得實(shí)際成就，而且具有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，因此，利用熱力開采稠油提高油藏采收率，已被石油工業(yè)廣泛應(yīng)用。已在遼河油田、勝利油田、新疆克拉瑪依油田得到了廣泛的應(yīng)用。目前使用的熱采工藝可根據(jù)熱量產(chǎn)生的地點(diǎn)分為兩類。一類是把熱量從地面通過井筒注入油層（如蒸汽驅(qū)或蒸汽吞吐）；另一類是熱量在油層內(nèi)產(chǎn)生（如火燒油層）。熱力采油可進(jìn)一步作如下分類：、注熱法注熱水＜注熱氣伽下正向燃燒%干式濕式r地下正向燃燒、注熱法注熱水＜注熱氣伽下正向燃燒%干式濕式r地下正向燃燒W干式濕式地下燃燒法彳地下燃燒法彳地下反向燃燒法注熱法主要指注蒸汽。這里的蒸汽是指水蒸氣。之所以選用水蒸氣作為注熱法的熱載體，除了由于水價(jià)格便宜，易得外，還由于水的質(zhì)量熱容大。質(zhì)量熱容是指單位質(zhì)量物體升高1°c時(shí)所需的熱量。表4-11是一些物質(zhì)的質(zhì)量熱容。從表4-11可看出，水的質(zhì)量熱容僅次于氨的質(zhì)量熱容。表4-11一些物質(zhì)的質(zhì)量熱容物質(zhì)質(zhì)量熱容/(kJ?kg-1?C-1)物質(zhì)質(zhì)量熱容/(kJ?kg-1?C-1)氨4.71甘醇2.29水4.19乙醇2.39正戊醇2.98丙酮2.21異丙醇2.45苯1.70辛烷2.42庚烷1.53注蒸汽有兩種方式：一種是蒸汽吞吐；另一種是蒸汽驅(qū)。作業(yè)：1、什么是熱力采油？答：是指向地層注入熱或在地下產(chǎn)生熱的采油法。2、熱力采油分哪幾類?蒸汽吞吐蒸汽驅(qū)答：注熱法V注熱水答：注熱法V注熱水注熱氣弛下正向燃燒法｛濕式.M燒法I"反向燃燒法e（一）蒸汽吞吐蒸汽吞吐是單井操作的，即蒸汽注A井和生產(chǎn)井是同一口井。1.蒸汽吞吐的方法蒸汽吞吐方法一般分為兩個(gè)步驟：①將高壓、高溫蒸汽注到井底附近地層內(nèi)，在此期間保持高的注入速度，將油層加熱到蒸汽溫度，隨后關(guān)井幾天，進(jìn)行所謂的〃燜井〃。熱量向地層內(nèi)部傳遞，擴(kuò)大被加熱區(qū)。由于加熱區(qū)域的擴(kuò)大和熱量的損失，蒸汽溫度降低變成熱水。②重新開井生產(chǎn)。這些井以較高的產(chǎn)量可生產(chǎn)幾個(gè)月甚至達(dá)到一年時(shí)間。由于熱量被采出的油和水帶走以及油層熱損失，地層溫度下降，產(chǎn)量也逐漸下降，則又可重新進(jìn)行蒸汽吞吐，這個(gè)過程構(gòu)成一個(gè)循環(huán)（故也稱為循環(huán)注蒸汽）。如果產(chǎn)量足夠高，在經(jīng)濟(jì)上可行，則循環(huán)過程可進(jìn)行若干次，直到達(dá)到經(jīng)濟(jì)極限為止。由于油層驅(qū)油入井的能量逐步消耗，因此各處理周期的產(chǎn)量是逐步下降的。圖4-12注蒸汽吞吐產(chǎn)量變化情況圖4-12給出了三個(gè)周期產(chǎn)量變化的情況表明了蒸汽吞吐的典型特征。2.蒸汽吞吐采油機(jī)理受熱地層內(nèi)原油黏度大幅度降低，與熱水一起從油層中流出，對(duì)提高原油產(chǎn)量起著主要作用。熱膨脹和溶解氣因溫度升高而從地層液體中逸出也對(duì)提高原油產(chǎn)量起著一定的作用。同時(shí)，井底附近地層受熱可解除蠟堵。由于油的黏度降低，蠟堵的解除，使油流向井的滲流條件得到改善。因此，清除井筒或地層污染也常是蒸汽吞吐增產(chǎn)的原因之一。蒸汽吞吐的驅(qū)油動(dòng)力有油層壓力、重力、巖石和流體膨脹，以及地層壓實(shí)作用等。其作用程度大小取決于油藏和流體條件。蒸汽吞吐工藝設(shè)計(jì)問題以增加油井產(chǎn)量為主要目的的蒸汽吞吐工藝特點(diǎn)，是將熱量從一口井中注入油層，經(jīng)過一段時(shí)間及關(guān)井“反應(yīng)”幾天，然后開井生產(chǎn)，直到產(chǎn)油量降到必須再次注蒸汽時(shí)為止，操作反復(fù)進(jìn)行。在蒸汽吞吐過程中，這種將油井加熱和冷卻的工藝過程，使油井遭到頻繁的、人為的和顯著的溫度循環(huán)。油井的這種反復(fù)而大范圍的溫度變化要求，在蒸汽吞吐工藝設(shè)計(jì)和操作時(shí)應(yīng)給予特別的注意。蒸汽吞吐的注汽時(shí)間長(zhǎng)短取決于地層的注入能力和原油黏度，在美國(guó)加州，每一周期注入蒸汽量約為l600m3，注汽時(shí)間約為兩周。在加拿大冷湖油田，原油黏度是美國(guó)加州的10?20倍，注汽量高達(dá)4800m3左右，注汽時(shí)間超過一個(gè)月。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，每次油層注入的蒸汽量，一般每米厚度油層應(yīng)注入l00t以上的蒸汽才能形成較大范圍的加熱半徑。在多數(shù)情況下，每一周期采出的油量與注入的蒸汽量是成正比的。注蒸汽后的燜井時(shí)間與注入油層的蒸汽量有關(guān)。注入蒸汽量小，燜井時(shí)間短；注入蒸汽量多，燜井時(shí)間長(zhǎng)。一般從幾天到一周，長(zhǎng)的可達(dá)幾十天。關(guān)于燜井時(shí)間的經(jīng)濟(jì)性存在著不同看法。如果燜井時(shí)間很短或不燜井，投產(chǎn)初期會(huì)產(chǎn)出大量蒸汽，造成額外的熱損失，但可縮短停產(chǎn)期。如果燜井時(shí)間很長(zhǎng)，注入的蒸汽壓力將完全消散，停產(chǎn)期過長(zhǎng)會(huì)造成產(chǎn)量損失。但是，注入蒸汽后，由于一些工藝上的原因，至少要關(guān)井一個(gè)短暫時(shí)間。另外，在采用蒸汽吞吐工藝時(shí)，對(duì)于比較疏松易出砂的稠油層，應(yīng)注意采取防砂措施，一般盡量采用先期繞絲礫石襯管完井方法施工時(shí)，注入蒸汽的壓力和溫度、蒸汽的干度、注入速度必須穩(wěn)定，變化幅度越小越好。操作是否平穩(wěn)、直接影響增產(chǎn)效果。蒸汽吞吐工藝開采稠油因施工簡(jiǎn)便，收效快而受到人們的歡迎。尤其在某些油藏條件下，例如油層厚，油層埋藏淺，井距小，特別是重力排油能達(dá)到經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量時(shí)，可獲得較高的采收率。總的說來，蒸汽吞吐在蒸汽驅(qū)中可作為一個(gè)啟動(dòng)手段，當(dāng)油藏的連通性差時(shí)，又可作為主要開采手段。因此蒸汽吞吐在稠油開發(fā)中仍將繼續(xù)占有重要地位。作業(yè)：1、蒸汽吞吐方法一般分為哪兩個(gè)步驟？答：①將高壓、高溫蒸汽注到井底附近地層內(nèi)，在此期間保持高的注入速度，將油層加熱到蒸汽溫度，隨后關(guān)井幾天，進(jìn)行所謂的燜井〃。②重新開井生產(chǎn)蒸汽吞吐采油機(jī)理是什么？答：受熱地層內(nèi)原油黏度大幅度降低，與熱水一起從油層中流出，對(duì)提高原油產(chǎn)量起著主要作用。1、 蒸汽吞吐的注汽時(shí)間長(zhǎng)短取決于什么？2、 答：地層的注入能力和原油黏度。4、每一周期采出的油量與注入的蒸汽量的關(guān)系是什么？答：是成正比的。（二）蒸汽驅(qū)蒸汽驅(qū)油法是一種驅(qū)替式的采油方法，其過程與注水開采類似，即以井組為基礎(chǔ)，向注入井連續(xù)注入蒸汽，蒸汽將油驅(qū)至生產(chǎn)井，在生產(chǎn)井采出。蒸汽驅(qū)油機(jī)理對(duì)于稠油油藏來說，蒸汽是一種有效的驅(qū)動(dòng)液體。注入油層的蒸汽在完全冷凝之前，在油層內(nèi)擴(kuò)散蔓延，與溫度較低的儲(chǔ)層巖石接觸時(shí)開始冷凝并釋放出潛熱，而蒸汽溫度保持不變，從而將巖石及所含流體（原油和地層水）加熱到蒸汽溫度。冷凝水流向生產(chǎn)井，形成一個(gè)不斷擴(kuò)大的蒸汽帶。最接近注入端的原油被汽化并向前推進(jìn)，前進(jìn)的蒸汽在蒸汽溫度下冷凝成水，形成一個(gè)熱的冷凝帶（即熱水帶）。熱水帶在其流動(dòng)中向前驅(qū)動(dòng)原油，逐漸冷卻到油藏溫度。從這點(diǎn)向前，驅(qū)替工藝?yán)^續(xù)進(jìn)行，形成所謂的冷油區(qū)，其溫度等于油層原始溫度，驅(qū)替方式可能轉(zhuǎn)為常規(guī)水驅(qū)。在整個(gè)蒸汽驅(qū)過程顯然有三個(gè)不同的流動(dòng)狀態(tài)，即蒸汽帶、熱水帶和冷水帶。（1）蒸汽帶蒸汽帶的主要作用是蒸汽蒸餾。蒸汽蒸餾是指某種液態(tài)混合物中的揮發(fā)性組分在直接引入蒸汽時(shí)，可以在低于其沸點(diǎn)的溫度下蒸發(fā)為氣態(tài)。在蒸汽蒸館過程中，蒸汽從原油中把比較輕的組分抽出，可從原油中得到比它的沸點(diǎn)分布更多份額的輕質(zhì)組分。高溫和氣相的存在，使輕質(zhì)烴汽化，并由蒸汽攜帶向前，直到它們?cè)谟筒剌^冷的區(qū)域發(fā)生冷凝。由于原油流動(dòng)性提高和經(jīng)過大量的蒸汽沖刷，驅(qū)替原油的效率相當(dāng)高。蒸汽前面的原油高含輕質(zhì)烴，利于提取和驅(qū)替原始原油，從而提高石油采收率。一定條件下（17°C時(shí)有50%的可蒸餾原油），蒸汽蒸餾的增產(chǎn)油量可高達(dá)20%地下原油儲(chǔ)量。熱水帶熱水帶的采油量主要受所含原油的熱特性控制。在熱水帶內(nèi)，原油主要受熱降黏和熱膨脹作用。原油黏度隨溫度的提高而大幅度地降低，有時(shí)可降低到原有黏度的千分之一或更低，這與單純的熱水驅(qū)機(jī)理相同。但是，由于蒸汽帶內(nèi)蒸餾作用所產(chǎn)生的輕質(zhì)烴類餾分在熱水帶的凝析下來，這些輕質(zhì)餾分與當(dāng)?shù)卦突旌?，進(jìn)一步稀釋了稠油，改善了流度比，使得蒸汽驅(qū)比單純熱水驅(qū)具有較低的殘余油飽和度。原油的熱膨脹可采出3%?5%地下原油儲(chǔ)量，熱水驅(qū)的采收率可高達(dá)10%?20%蒸汽未波及油藏的下伏巖層的原油。冷水帶冷水帶的石油采收率近似等于一個(gè)等效水驅(qū)的采收率。蒸汽驅(qū)油工藝設(shè)計(jì)問題蒸汽驅(qū)工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容包括井網(wǎng)格式、井距、蒸汽注入速度、蒸汽干度、注入井和生產(chǎn)井完井方法及完井層段的選擇等。最佳井網(wǎng)類型和井距需通過反復(fù)研究確定。需要進(jìn)行不同方案的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)和經(jīng)濟(jì)效益分析，確定最佳方案。高生產(chǎn)井/注入井比的井網(wǎng)，會(huì)得到更高的采收率。井網(wǎng)類型一般采用五點(diǎn)井網(wǎng)系統(tǒng)。當(dāng)油很稠時(shí)，油井產(chǎn)能很低，采用七點(diǎn)系統(tǒng)(一口注入井對(duì)兩口生產(chǎn)井)會(huì)更有效。蒸汽驅(qū)油是一種熱力學(xué)不穩(wěn)定過程。要求在蒸汽冷凝完全變成水之前完成驅(qū)油過程，因此，蒸汽驅(qū)一般采用較小的井距，多采用70?100m井距。為消除一些幾何因素影響，一般以單位油層體積為基礎(chǔ)表示蒸汽注入速度，以這種形式表示的蒸汽注入速度對(duì)油藏采收率幾乎沒有影響。蒸汽干度是指在單位重量的濕蒸汽（含有水分的飽和蒸汽）中，干蒸汽所占的重量百分?jǐn)?shù)。以有效注入熱量（總注入熱量減去熱損失）為基礎(chǔ)，最佳蒸汽干度能最大限度地提高原油采收率。蒸汽干度約為40%時(shí)能產(chǎn)生最佳蒸汽效果。注入井和生產(chǎn)井需要特殊的完井方法。用于蒸汽開采的井應(yīng)考慮熱損失和熱應(yīng)力。對(duì)于比較疏松易出砂的稠油層應(yīng)采取防砂措施。蒸汽驅(qū)中的熱損失在蒸汽驅(qū)工藝中，蒸汽是地層加熱的傳熱介質(zhì)。鍋爐產(chǎn)生的蒸汽作為載熱體進(jìn)入儲(chǔ)集層驅(qū)替原油時(shí)，僅有一部分熱量用于地層加熱。有效加熱油層的范圍取決于油層各種熱損失的大小。熱損失包括：（1） 地面（蒸汽發(fā)生器和管道系統(tǒng)）熱損失；（2） 井筒（油管一套管）熱損失；（3） 相鄰層（上覆巖層和下伏巖層）熱損失。蒸氣吞吐與蒸氣驅(qū)雖然是注蒸氣的兩種方式，但它們是注蒸氣采油的兩個(gè)相連的階段。通常在蒸汽驅(qū)前，所有生產(chǎn)井和注入井都進(jìn)行5?7次蒸汽吞吐循環(huán)，然后再進(jìn)行蒸汽驅(qū)，這樣做可以得到更高的產(chǎn)量、采收率和更大的經(jīng)濟(jì)效益。二、火燒油層火燒油層也稱火驅(qū)法，是油層本身產(chǎn)生熱的一種熱力采油方法?；馃蛯邮鞘褂蛯觾?nèi)部的油燃燒，并維持該燃燒，將油層加熱降低原油黏度，從而提高稠油油藏的采收率的一種方法。（一）燃燒過程向儲(chǔ)層中注入空氣，使油層對(duì)空氣有足夠大的相對(duì)滲透率，注入井眼附近地層的原油氧化。如果氧化反應(yīng)快，原油將自燃點(diǎn)火，并開始燃燒。如果氧化反應(yīng)慢，則用井下點(diǎn)火器下入到注入井底加熱油層，使其點(diǎn)燃。點(diǎn)火成功后，繼續(xù)注入空氣，使燃燒維持下去。燃燒從注入井沿油層向外推移。由于高溫，使近井地帶原油蒸發(fā)和焦化，輕質(zhì)油蒸汽向前流動(dòng)并與冷油層發(fā)生熱交換而凝析下來，焦化的重?zé)N變成殘留的可燃炭繼續(xù)燃燒和提供熱量。殘?zhí)咳紵臒釓U氣在往前流動(dòng)時(shí)加熱稠油和巖層。只要有足夠的殘?zhí)苛?，足夠的溫度和足夠的空氣量，燃燒便可維持，并形成一個(gè)火線，不斷向縱深發(fā)展。在火驅(qū)過程中，沿油層驅(qū)動(dòng)方向的燃燒可分為若干帶。燃燒前緣處產(chǎn)生的熱量（高峰溫度通常為315?980°C）把靠近前緣的地層水汽化，形成一個(gè)蒸汽帶。燃燒前緣的高溫使原油蒸餾和裂解出來的輕油蒸汽與燃燒廢氣一起向前流動(dòng)，被蒸汽前緣下游的原油吸收，并在那里逐漸形成一個(gè)富油帶，見圖4-13。燃境前i i蒸汽前騎圖4—13火燒油層過程示意圖正燃法向注入井注入空氣，并點(diǎn)燃注入井附近油層。燃燒從注入井向生產(chǎn)方向發(fā)展，燃燒帶與供氣方向一致。（1）這種燃燒法有下列特點(diǎn)：不加水；在注入井點(diǎn)火；燃燒前沿從注入井移向生產(chǎn)井;

不燒原油，只燒去原油裂解后留下的焦炭。(2)這種燃燒法有下列缺點(diǎn)：只適用于密度小于0.966g-cm-3的原油，因?yàn)槊芏忍撸吞?，流體不易通過油層的低溫區(qū)；從注入井到燃燒前沿這一段地層的熱沒有充分利用，因?yàn)榭諝馐且环N不好的熱載體。逆燃法逆燃法是向生產(chǎn)井注入空氣，并點(diǎn)火燃燒。燃燒帶從生產(chǎn)井移動(dòng)一個(gè)較短距離后，生產(chǎn)井停止注空氣，而在鄰井連續(xù)注空氣，將原油驅(qū)向先前點(diǎn)火的生產(chǎn)井，磨入并生產(chǎn)井見圖4-14。磨入并生產(chǎn)井燃燒從生產(chǎn)井向注入井方向發(fā)展，燃燒帶與供氣逆向而行。這種方法多用于特稠原油的開發(fā)。①不加水;(1)這種燃燒法有下列特點(diǎn)：①不加水;圖4-14逆燃法火燒過程示意圖②空氣由注入井注入，但從生產(chǎn)井點(diǎn)火;燃燒前沿從生產(chǎn)井到注入井。(2)這種燃燒有下列缺點(diǎn)：燒去了一部分原油，留下了焦炭；空氣用量比正向燃燒法多；注入井附近可能發(fā)生自動(dòng)燃燒，影響逆燃法的進(jìn)行。濕式燃燒法濕式燃燒法是正燃法的改良。正燃法火燒地下所產(chǎn)生的熱量約一半存在于燃燒前緣和注入井之間，為有效地利用這部分熱量，必須將其移至燃燒帶的前方，為此，采取注水方法。注入水與燃燒前緣后面的高溫巖層接觸則蒸發(fā)，巖石則冷卻，同時(shí)，燃燒前緣前面的蒸汽便凝結(jié)成熱水，擴(kuò)大了高溫帶和蒸汽帶的范圍，使更多的原油驅(qū)向生產(chǎn)井。（二）火燒油層對(duì)采收率的影晌燃燒帶向前移動(dòng)時(shí)，火線波及的地區(qū)由于熱力降黏和膨脹作用、輕油稀釋作用，以及水汽的驅(qū)替作用，除了部分重?zé)N焦化作為燃料外，洗油效率幾乎達(dá)到100%。熱力或溫度對(duì)稠油的影響比較大，使稠油黏度降低的幅度很大，提高了稠油的流動(dòng)性。因此，火燒油層法用于稠油油藏，可取得明顯效果。火驅(qū)法采收率可達(dá)50%左右，而且采油速度高，可加速稠油油藏的開發(fā)。三、適合熱力采油油田的篩選標(biāo)準(zhǔn)表4-12適合蒸汽驅(qū)油藏的篩選標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)要求原油密度/(g?cm-3)黏度/(mPa?s)成分0.904?1.104<105不限水礦化度/(mg-L-1)Ca2+、Mg2+離子含量/(mg?L-1)不限不限

油藏含油飽和度/VP厚度/m滲透率X103/曲2埋深/m溫度/C巖性>0.4>6>200<1500不限高孔隙度砂巖表4-13適合地下燃燒油田的篩選標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)要求原油密度/(g?cm-3)黏度/(mPa?s)成分0.893?1.000<5*103不限水礦化度/(mg-L-1)Ca2+、Mg2+離子含量/(mg?L-1)不限不限油藏含油飽和度/vp厚度/m滲透率X103/曲2埋深/m溫度/C巖性>0.5>3>50<3500>38.0高孔隙度砂巖第六節(jié)熱力采油熱力采油是指向地層注入熱或在地下產(chǎn)生熱的采油法。熱力采油主要用于稠油開采。稠油，就其物理特性來講，主要是黏度高，密度大。在地層溫度和脫氣的條件下原油黏度大于1X102nPa?s，相對(duì)密度大于0.934(20°C)的原油視為稠油。稠油還可分為普通稠油（1X102?1X104mPa?s）、特稠油（1X104?5X104mPa?s）和超稠油（〉5X104mPa?s）。我國(guó)稠油資源豐富，分布很廣。目前已在很多大中型油氣盆地和地區(qū)發(fā)現(xiàn)眾多的稠油油藏。大部分稠油油藏分布在中新生代地層中，埋藏深度變化很大，一般在10?2000m之間。新疆克拉瑪依油田九區(qū)淺層稠油油藏埋藏深度在150?400m之間，紅山嘴淺層稠油油藏埋藏深度在300?700m之間。但在全國(guó)范圍來看，絕大部分稠油油藏埋藏深度為1000?1500m。稠油黏度高，在開采過程中流動(dòng)阻力大，因而難于用常規(guī)方法進(jìn)行開采。一般使用降低稠油黏度、減小油流阻力的方法進(jìn)行開采。因?yàn)槌碛偷酿詫?duì)溫度非常敏感，所以熱力采油已成為強(qiáng)化開采稠油的重要手段。稠油熱采方法在提高油藏采收率中起著重要作用。利用熱能降低原油黏度從而增加原油產(chǎn)量的方法的有效性一直是得到公認(rèn)的。由于熱力采油方法已取得實(shí)際成就，而且具有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，因此，利用熱力開采稠油提高油藏采收率，已被石油工業(yè)廣泛應(yīng)用。已在遼河油田、勝利油田、新疆克拉瑪依油田得到了廣泛的應(yīng)用。目前使用的熱采工藝可根據(jù)熱量產(chǎn)生的地點(diǎn)分為兩類。一類是把熱量從地面通過井筒注入油層（如蒸汽驅(qū)或蒸汽吞吐）；另一類是熱量在油層內(nèi)產(chǎn)生（如火燒油層）。熱力采油可進(jìn)一步作如下分類：蒸汽吞吐蒸汽驅(qū)注熱水注熱氣地下正向燃燒漢干式典燃燒法h下反向燃燒法”

一、注熱法注熱法主要指注蒸汽。這里的蒸汽是指水蒸氣。之所以選用水蒸氣作為注熱法的熱載體，除了由于水價(jià)格便宜，易得外，還由于水的質(zhì)量熱容大。質(zhì)量熱容是指單位質(zhì)量物體升高1°c時(shí)所需的熱量。表4-11是一些物質(zhì)的質(zhì)量熱容。從表4-11可看出，水的質(zhì)量熱容僅次于氨的質(zhì)量熱容。表4-11一些物質(zhì)的質(zhì)量熱容物質(zhì)質(zhì)量熱容/(kJ?kg-1?C-1)物質(zhì)質(zhì)量熱容/(kJ?kg-1?C-1)氨4.71甘醇2.29水4.19乙醇2.39正戊醇2.98丙酮2.21異丙醇2.45苯1.70辛烷2.42庚烷1.53注蒸汽有兩種方式：一種是蒸汽吞吐；另一種是蒸汽驅(qū)。作業(yè)：1、什么是熱力采油？答：是指向地層注入熱或在地下產(chǎn)生熱的采油法。2、熱力采油分哪幾類?答：注蒸汽"注熱水注熱氣蒸汽吞吐答：注蒸汽"注熱水注熱氣蒸汽吞吐蒸汽驅(qū)地下正向燃燒法?地下燃燒法干式濕式地下反向燃燒法（一）蒸汽吞吐蒸汽吞吐是單井操作的，即蒸汽注入井和生產(chǎn)井是同一口井。1.蒸汽吞吐的方法蒸汽吞吐方法一般分為兩個(gè)步驟：①將高壓、高溫蒸汽注到井底附近地層內(nèi)，在此期間保持高的注入速度，將油層加熱到蒸汽溫度，隨后關(guān)井幾天，進(jìn)行所謂的〃燜井〃。熱量向地層內(nèi)部傳遞，擴(kuò)大被加熱區(qū)。由于加熱區(qū)域的擴(kuò)大和熱量的損失，蒸汽溫度降低變成熱水。②重新開井生產(chǎn)。這些井以較高的產(chǎn)量可生產(chǎn)幾個(gè)月甚至達(dá)到一年時(shí)間。由于熱量被采出的油和水帶走以及油層熱損失，地層溫度下降，產(chǎn)量也逐漸下降，則又可重新進(jìn)行蒸汽吞吐，這個(gè)過程構(gòu)成一個(gè)循環(huán)（故也稱為循環(huán)注蒸汽）。如果產(chǎn)量足夠高，在經(jīng)濟(jì)上可行，則循環(huán)過程可進(jìn)行若干次，直到達(dá)到經(jīng)濟(jì)極限為止。由于油層驅(qū)油入井的能量逐步消耗，因此各處理周期的產(chǎn)量是逐步下降的。8 】6 而 '溢時(shí)間，月圖4-12注蒸汽吞吐產(chǎn)量變化情況圖4-12給出了三個(gè)周期產(chǎn)量變化的情況表明了蒸汽吞吐的典型特征。2.蒸汽吞吐采油機(jī)理受熱地層內(nèi)原油黏度大幅度降低，與熱水一起從油層中流出，對(duì)提高原油產(chǎn)量起著主要作用。熱膨脹和溶解氣因溫度升高而從地層液體中逸出也對(duì)提高原油產(chǎn)量起著一定的作用。同時(shí)，井底附近地層受熱可解除蠟堵。由于油的黏度降低，蠟堵的解除，使油流向井的滲流條件得到改善。因此，清除井筒或地層污染也常是蒸汽吞吐增產(chǎn)的原因之一。蒸汽吞吐的驅(qū)油動(dòng)力有油層壓力、重力、巖石和流體膨脹，以及地層壓實(shí)作用等。其作用程度大小取決于油藏和流體條件。蒸汽吞吐工藝設(shè)計(jì)問題以增加油井產(chǎn)量為主要目的的蒸汽吞吐工藝特點(diǎn)，是將熱量從一口井中注入油層，經(jīng)過一段時(shí)間及關(guān)井“反應(yīng)”幾天，然后開井生產(chǎn)，直到產(chǎn)油量降到必須再次注蒸汽時(shí)為止，操作反復(fù)進(jìn)行。在蒸汽吞吐過程中，這種將油井加熱和冷卻的工藝過程，使油井遭到頻繁的、人為的和顯著的溫度循環(huán)。油井的這種反復(fù)而大范圍的溫度變化要求，在蒸汽吞吐工藝設(shè)計(jì)和操作時(shí)應(yīng)給予特別的注意。蒸汽吞吐的注汽時(shí)間長(zhǎng)短取決于地層的注入能力和原油黏度，在美國(guó)加州，每一周期注入蒸汽量約為l600m3，注汽時(shí)間約為兩周。在加拿大冷湖油田，原油黏度是美國(guó)加州的10?20倍，注汽量高達(dá)4800m3左右，注汽時(shí)間超過一個(gè)月。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，每次油層注入的蒸汽量，一般每米厚度油層應(yīng)注入l00t以上的蒸汽才能形成較大范圍的加熱半徑。在多數(shù)情況下，每一周期采出的油量與注入的蒸汽量是成正比的。注蒸汽后的燜井時(shí)間與注入油層的蒸汽量有關(guān)。注入蒸汽量小，燜井時(shí)間短；注入蒸汽量多，燜井時(shí)間長(zhǎng)。一般從幾天到一周，長(zhǎng)的可達(dá)幾十天。關(guān)于燜井時(shí)間的經(jīng)濟(jì)性存在著不同看法。如果燜井時(shí)間很短或不燜井，投產(chǎn)初期會(huì)產(chǎn)出大量蒸汽，造成額外的熱損失，但可縮短停產(chǎn)期。如果燜井時(shí)間很長(zhǎng)，注入的蒸汽壓力將完全消散，停產(chǎn)期過長(zhǎng)會(huì)造成產(chǎn)量損失。但是，注入蒸汽后，由于一些工藝上的原因，至少要關(guān)井一個(gè)短暫時(shí)間。另外，在采用蒸汽吞吐工藝時(shí)，對(duì)于比較疏松易出砂的稠油層，應(yīng)注意采取防砂措施，一般盡量采用先期繞絲礫石襯管完井方法施工時(shí)，注入蒸汽的壓力和溫度、蒸汽的干度、注入速度必須穩(wěn)定，變化幅度越小越好。操作是否平穩(wěn)、直接影響增產(chǎn)效果。蒸汽吞吐工藝開采稠油因施工簡(jiǎn)便，收效快而受到人們的歡迎。尤其在某些油藏條件下，例如油層厚，油層埋藏淺，井距小，特別是重力排油能達(dá)到經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量時(shí)，可獲得較高的采收率。總的說來，蒸汽吞吐在蒸汽驅(qū)中可作為一個(gè)啟動(dòng)手段，當(dāng)油藏的連通性差時(shí)，又可作為主要開采手段。因此蒸汽吞吐在稠油開發(fā)中仍將繼續(xù)占有重要地位。作業(yè)：1、蒸汽吞吐方法一般分為哪兩個(gè)步驟？答：①將高壓、高溫蒸汽注到井底附近地層內(nèi)，在此期間保持高的注入速度，將油層加熱到蒸汽溫度，隨后關(guān)井幾天，進(jìn)行所謂的燜井〃。②重新開井生產(chǎn)蒸汽吞吐采油機(jī)理是什么？答：受熱地層內(nèi)原油黏度大幅度降低，與熱水一起從油層中流出，對(duì)提高原油產(chǎn)量起著主要作用。1、 蒸汽吞吐的注汽時(shí)間長(zhǎng)短取決于什么？2、 答：地層的注入能力和原油黏度。4、每一周期采出的油量與注入的蒸汽量的關(guān)系是什么？答：是成正比的。（二）蒸汽驅(qū)蒸汽驅(qū)油法是一種驅(qū)替式的采油方法，其過程與注水開采類似，即以井組為基礎(chǔ)，向注入井連續(xù)注入蒸汽，蒸汽將油驅(qū)至生產(chǎn)井，在生產(chǎn)井采出。蒸汽驅(qū)油機(jī)理對(duì)于稠油油藏來說，蒸汽是一種有效的驅(qū)動(dòng)液體。注入油層的蒸汽在完全冷凝之前，在油層內(nèi)擴(kuò)散蔓延，與溫度較低的儲(chǔ)層巖石接觸時(shí)開始冷凝并釋放出潛熱，而蒸汽溫度保持不變，從而將巖石及所含流體（原油和地層水）加熱到蒸汽溫度。冷凝水流向生產(chǎn)井，形成一個(gè)不斷擴(kuò)大的蒸汽帶。最接近注入端的原油被汽化并向前推進(jìn)，前進(jìn)的蒸汽在蒸汽溫度下冷凝成水，形成一個(gè)熱的冷凝帶（即熱水帶）。熱水帶在其流動(dòng)中向前驅(qū)動(dòng)原油，逐漸冷卻到油藏溫度。從這點(diǎn)向前，驅(qū)替工藝?yán)^續(xù)進(jìn)行，形成所謂的冷油區(qū)，其溫度等于油層原始溫度，驅(qū)替方式可能轉(zhuǎn)為常規(guī)水驅(qū)。在整個(gè)蒸汽驅(qū)過程顯然有三個(gè)不同的流動(dòng)狀態(tài)，即蒸汽帶、熱水帶和冷水帶。（1）蒸汽帶蒸汽帶的主要作用是蒸汽蒸餾。蒸汽蒸餾是指某種液態(tài)混合物中的揮發(fā)性組分在直接引入蒸汽時(shí)，可以在低于其沸點(diǎn)的溫度下蒸發(fā)為氣態(tài)。在蒸汽蒸館過程中，蒸汽從原油中把比較輕的組分抽出，可從原油中得到比它的沸點(diǎn)分布更多份額的輕質(zhì)組分。高溫和氣相的存在，使輕質(zhì)烴汽化，并由蒸汽攜帶向前，直到它們?cè)谟筒剌^冷的區(qū)域發(fā)生冷凝。由于原油流動(dòng)性提高和經(jīng)過大量的蒸汽沖刷，驅(qū)替原油的效率相當(dāng)高。蒸汽前面的原油高含輕質(zhì)烴，利于提取和驅(qū)替原始原油，從而提高石油采收率。一定條件下(17°C時(shí)有50%的可蒸餾原油)，蒸汽蒸餾的增產(chǎn)油量可高達(dá)20%地下原油儲(chǔ)量。熱水帶熱水帶的采油量主要受所含原油的熱特性控制。在熱水帶內(nèi)，原油主要受熱降黏和熱膨脹作用。原油黏度隨溫度的提高而大幅度地降低，有時(shí)可降低到原有黏度的千分之一或更低，這與單純的熱水驅(qū)機(jī)理相同。但是，由于蒸汽帶內(nèi)蒸餾作用所產(chǎn)生的輕質(zhì)烴類餾分在熱水帶的凝析下來，這些輕質(zhì)餾分與當(dāng)?shù)卦突旌?，進(jìn)一步稀釋了稠油，改善了流度比，使得蒸汽驅(qū)比單純熱水驅(qū)具有較低的殘余油飽和度。原油的熱膨脹可采出3%?5%地下原油儲(chǔ)量，熱水驅(qū)的采收率可高達(dá)10%?20%蒸汽未波及油藏的下伏巖層的原油。冷水帶冷水帶的石油采收率近似等于一個(gè)等效水驅(qū)的采收率。蒸汽驅(qū)油工藝設(shè)計(jì)問題蒸汽驅(qū)工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容包括井網(wǎng)格式、井距、蒸汽注入速度、蒸汽干度、注入井和生產(chǎn)井完井方法及完井層段的選擇等。最佳井網(wǎng)類型和井距需通過反復(fù)研究確定。需要進(jìn)行不同方案的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)和經(jīng)濟(jì)效益分析，確定最佳方案。高生產(chǎn)井/注入井比的井網(wǎng)，會(huì)得到更高的采收率。井網(wǎng)類型一般采用五點(diǎn)井網(wǎng)系統(tǒng)。當(dāng)油很稠時(shí)，油井產(chǎn)能很低，采用七點(diǎn)系統(tǒng)(一口注入井對(duì)兩口生產(chǎn)井)會(huì)更有效。蒸汽驅(qū)油是一種熱力學(xué)不穩(wěn)定過程。要求在蒸汽冷凝完全變成水之前完成驅(qū)油過程，因此，蒸汽驅(qū)一般采用較小的井距，多采用70?100m井距。為消除一些幾何因素影響，一般以單位油層體積為基礎(chǔ)表示蒸汽注入速度，以這種形式表示的蒸汽注入速度對(duì)油藏采收率幾乎沒有影響。蒸汽干度是指在單位重量的濕蒸汽（含有水分的飽和蒸汽）中，干蒸汽所占的重量百分?jǐn)?shù)。以有效注入熱量（總注入熱量減去熱損失）為基礎(chǔ)，最佳蒸汽十度能最大限度地提高原油采收率。蒸汽干度約為40%時(shí)能產(chǎn)生最佳蒸汽效果。注入井和生產(chǎn)井需要特殊的完井方法。用于蒸汽開采的井應(yīng)考慮熱損失和熱應(yīng)力。對(duì)于比較疏松易出砂的稠油層應(yīng)采取防砂措施。蒸汽驅(qū)中的熱損失在蒸汽驅(qū)工藝中，蒸汽是地層加熱的傳熱介質(zhì)。鍋爐產(chǎn)生的蒸汽作為載熱體進(jìn)入儲(chǔ)集層驅(qū)替原