稠油開采技術(shù)及實(shí)例

1稠油開采技術(shù)及實(shí)例

中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院

2009年8月張義堂2

世界石油資源總量約為9－13萬(wàn)億桶；常規(guī)原油只占30%，而稠油和瀝青占70%；重油瀝青資源主要分布在加拿大、委內(nèi)瑞拉、前蘇聯(lián)、伊拉克、科威特、美國(guó)和中國(guó)。

世界石油資源構(gòu)成圖(UNITAR,1998)巨大的資源量決定了稠油必將是21世紀(jì)的重要能源！世界稠油資源概況:世界探明石油剩余可采儲(chǔ)量組成圖

（USGS，2003)

瀝青32%6510億桶常規(guī)原油47%9520億桶重油21%4340億桶瀝青55％常規(guī)原油30％稠油15％稠油開采技術(shù)及實(shí)例3中國(guó)稠油主要分布在12個(gè)盆地，大約70個(gè)油藏主要的稠油油田有4個(gè)：遼河、新疆、勝利、河南油田及渤海油田最近，在吐哈和塔里木又發(fā)現(xiàn)了豐富的深層稠油資源，埋藏深度

1700m--5000m中國(guó)的稠油分布

中國(guó)稠油分布圖遼河油田渤海油田新疆油田河南油田勝利油田稠油開采技術(shù)及實(shí)例4多分支水平井冷采技術(shù)出砂冷采技術(shù)水驅(qū)開采低粘度稠油技術(shù)蒸汽吞吐開采稠油技術(shù)蒸汽驅(qū)開采稠油技術(shù)SAGD開采超稠油技術(shù)火燒開采稠油技術(shù)化學(xué)方法開采稠油技術(shù)稠油開采技術(shù)：稠油開采技術(shù)及實(shí)例51.稠油多分支水平井開采技術(shù)

適合遠(yuǎn)離邊底水的油藏，單井產(chǎn)量高，投入產(chǎn)出比高，經(jīng)濟(jì)效益好。稠油開采技術(shù)及實(shí)例62.出砂冷采技術(shù)出砂冷采篩選標(biāo)準(zhǔn)泡沫油和蚯蚓洞可以大幅度提高單井產(chǎn)量，投入產(chǎn)出比高，經(jīng)濟(jì)效益好，但采收率低，如吉林套保稠油油田。稠油開采技術(shù)及實(shí)例73.常規(guī)水驅(qū)開采技術(shù)見(jiàn)水早，高含水期長(zhǎng),采出程度大多在10－25％,常規(guī)水驅(qū)的稠油油藏具有較高的剩余儲(chǔ)量.

稠油開采技術(shù)及實(shí)例84.蒸汽吞吐

在同一口井中進(jìn)行注蒸汽、燜井、然后開井生產(chǎn)的開采

方式，采出程度25％左右，初期采油速度和油汽比高。

蒸汽吞吐機(jī)理示意圖注汽階段燜井階段生產(chǎn)階段注汽鍋爐蒸汽加熱帶熱水熱損失帶熱損失帶熱水稠油開采技術(shù)及實(shí)例95.蒸汽驅(qū)開采稠油技術(shù)

采收率達(dá)60％左右、采油速度高、成本高。汽驅(qū)全過(guò)程示意圖蒸汽帶熱水帶冷油帶蒸餾帶注汽井生產(chǎn)井生產(chǎn)井稠油開采技術(shù)及實(shí)例10蒸汽輔助重力泄油機(jī)理示意圖6.蒸汽輔助重力泄油（SAGD）開采超稠油技術(shù)蒸汽輔助重力泄油適用條件油層連續(xù)厚度>20m

原油粘度>10000mPa.s

水平滲透率>500mdKv/Kh>0.2

油藏埋深<1000m

油層不存在連續(xù)分布夾層采收率一般大于50％。稠油開采技術(shù)及實(shí)例11RateChangesup/downaboveMinimumHeatRequirementdonotchangeproductionRateChangesup/downaboveMinimumHeatRequirementdonotchangeproduction注汽井燃燒帶結(jié)焦帶可動(dòng)油帶原始油帶生產(chǎn)井腳趾腳跟空氣7、火燒開采稠油技術(shù)火燒驅(qū)油示意圖向油層注入空氣，使部分原油燃燒，產(chǎn)生熱能驅(qū)替原油，采收率一般在50％以上,不受地層深度的限制。優(yōu)點(diǎn)：1、火驅(qū)采油工藝簡(jiǎn)單，空氣無(wú)限豐富2、火驅(qū)采油采收率高，一般大于50％3、被燒掉的原油重質(zhì)部分約占原油儲(chǔ)量的10%－15％4、適合低滲透油藏和稠油油藏已有200多個(gè)項(xiàng)目，成功與失敗參半原因：1、選擇的油藏不適合火驅(qū)開采2、早年的點(diǎn)火和注空氣工藝水平低3、注采參數(shù)設(shè)計(jì)不合理4、安全問(wèn)題5、管理問(wèn)題稠油開采技術(shù)及實(shí)例127、火燒開采稠油技術(shù)

機(jī)理:

1、高溫降粘及裂解降粘；

2、壓力驅(qū)、蒸汽驅(qū)、熱水驅(qū)、氮?dú)怛?qū)、二氧化碳驅(qū)、混相驅(qū)。稠油開采技術(shù)及實(shí)例13腳趾到腳跟的火燒（THAI）7、火燒開采稠油技術(shù)稠油開采技術(shù)及實(shí)例148.化學(xué)方法開采稠油技術(shù)

國(guó)外有人統(tǒng)計(jì)過(guò)113個(gè)化學(xué)驅(qū)開采稠油的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，包括15個(gè)堿驅(qū)、54個(gè)聚合物驅(qū)、25個(gè)CO2驅(qū)以及其它方法19個(gè)，CO2驅(qū)提高采收率最高為12％，其它都低于10％，“極少見(jiàn)到取得經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)例”。但著者還是做了室內(nèi)化學(xué)驅(qū)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為稠油水驅(qū)后注表面活性劑提高采收率是可行的。

（化學(xué)驅(qū)的效果應(yīng)該與油藏的條件、原油粘度及油價(jià)等密切相關(guān)）

稠油開采技術(shù)及實(shí)例15（1）遼河高升塊狀稠油油藏—主要地質(zhì)特點(diǎn)1、油層埋深1600m左右，面積14.5km2,地質(zhì)儲(chǔ)量10068×104t；2、原油密度0.94－0.97g/cm3,50℃脫氣原油粘度3000mPa.s左右，油層條件下原油粘度74－605mPa.s，200℃降至6mPa.s以下；3、油層平均厚度67.7m；4、滲透率1000-2300×10-3μ㎡；5、飽和壓力12.4MPa,原始溶解氣油比24－31m3/t6、靠近底水有10－15m的超稠油油塞。9.稠油油藏蒸汽吞吐實(shí)例稠油開采技術(shù)及實(shí)例16遼河高升塊狀稠油油藏——蒸汽吞吐動(dòng)態(tài)特點(diǎn)1、1982年開始蒸汽吞吐，試驗(yàn)井1506井蒸汽吞吐前日產(chǎn)油3.2t/d，吞吐后第一個(gè)月的平均日產(chǎn)油147t/d；2、1986-1990年產(chǎn)油量達(dá)到100×104t；3、油層壓力下降速度與井網(wǎng)密度和采油速度密切相關(guān)；4、2002年油層壓力下降到2MPa左右，單井日產(chǎn)油2－3t/d。油層壓力下降曲線圖稠油開采技術(shù)及實(shí)例9.稠油油藏蒸汽吞吐實(shí)例17（2）遼河杜66多層稠油油藏—主要地質(zhì)特點(diǎn)1、油藏埋深800－1100m2、含油面積4.9km23、地質(zhì)儲(chǔ)量3940×104t4、孔隙度23-27%5、滲透率300-1000×10-3μ㎡6、單層厚度0.4－16.2m，單層平均2.2m7、原始地層壓力10.8MPa8、原油密度0.89g/cm3,9、地層原油粘度108mPa.s稠油開采技術(shù)及實(shí)例9.稠油油藏蒸汽吞吐實(shí)例18上

產(chǎn)

階

段

1986年--1990年，投產(chǎn)井?dāng)?shù)185口，日產(chǎn)油1444t，采油速度1.38%，采出程度3.90%；累積油汽比1.41。穩(wěn)

產(chǎn)

階

段1990年--1997年，投產(chǎn)井?dāng)?shù)548口，開井468口，日產(chǎn)油1486t，采油速度1.38%，采出程度15.05%，階段油汽比0.74。產(chǎn)

量

遞

減

階

段1998年至目前，杜66塊進(jìn)入吞吐開發(fā)產(chǎn)量遞減階段，高周期井增多，油層壓力低，吞吐效果差，斷塊產(chǎn)量遞減速度明顯加快。杜66塊開發(fā)階段劃分曲線

稠油開采技術(shù)及實(shí)例19（3）勝利單家寺塊狀稠油油藏—主要地質(zhì)特點(diǎn)1、油層埋深1100m左右，面積14.4km2，地質(zhì)儲(chǔ)量6700×104t；2、原油密度0.98－0.99g/cm3,50℃脫氣原油粘度10000mPa.s左右，無(wú)常規(guī)生產(chǎn)產(chǎn)能；3、油層單一，厚度大，單層厚度40m左右；4、滲透率高3000-5000×10-3μ㎡；5、油層膠結(jié)疏松，粒度中值大（0.3mm）；6、邊底水非?；钴S，天然能量充足。稠油開采技術(shù)及實(shí)例9.稠油油藏蒸汽吞吐實(shí)例20勝利單家寺塊狀稠油油藏—油藏剖面圖邊底水體積是含油體積的20倍以上，天然能量充足。稠油開采技術(shù)及實(shí)例21勝利單家寺塊狀稠油油藏—蒸汽吞吐動(dòng)態(tài)特點(diǎn)1984年開始蒸汽吞吐，累計(jì)動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量5341×104t，1991年產(chǎn)量達(dá)100×104t，1995年降到51×104t，采出程度11.7％。

單2塊試驗(yàn)區(qū)五個(gè)吞吐周期采油數(shù)據(jù)周期序號(hào)周期注汽量周期累計(jì)采油單井日產(chǎn)油周期含水周期油汽比

ttt/d％