【文章內(nèi)容簡介】 油第 1 頁（共 29 頁）象嚴重,嚴重制約了油田高效開發(fā),為了解決這些問題,經(jīng)過大量的研究和現(xiàn)場實踐,通稠油油藏提高采收率技術(shù)研究第 4 頁（共 29 頁）過實施組合式蒸汽吞吐的方式,取得了較好的效果。對曙一區(qū)超稠油實施組合式吞吐的方式主要有井對同注同采、多井整體吞吐、一注多采、少注多采、水平井組同注同采等,這些方法的原理都是通過相對集中的注汽,建立集中溫場,提高了油層注入蒸汽的熱利用率,從而達到改善油井生產(chǎn)效果的目的。1）井對同注同采方式這種吞吐方式是針對汽竄方向單一,主要集中在兩口井之間,通過對兩口井實施同時注汽、同時采油,達到抑制汽竄影響,提高油井生產(chǎn)時率,提高油井生產(chǎn)效果的簡單組合式吞吐方式。主要適應(yīng)于超稠油油藏開發(fā)早期,汽竄僅在分散區(qū)域井或高周期的邊部區(qū)域發(fā)生。主要具有以下特點:(1) 有效制止了汽竄發(fā)生。由于對發(fā)生單向或多向汽竄的兩口井同注同燜,有效的抑制了汽竄的發(fā)生,使蒸汽的熱利用率得到提高。(2) 操作相對簡單。由于僅有兩口井,對作業(yè)、注汽鍋爐的要求較低操作簡單。2）多井整體吞吐方式多井整體吞吐方式是將射孔層位相互對應(yīng),汽竄發(fā)生相對頻繁的多口油井作為一個整體單元,集中注汽、集中生產(chǎn),以滿足抑制汽竄、提高動用效果的一種方法。主要適用于超稠油開發(fā)的中后期,此時汽竄較為嚴重且相對明顯的區(qū)域性。主要有以下幾個特點:(1) 減弱了汽竄發(fā)生,減少了熱量損失。由于超稠油油藏中后期汽竄的加劇,嚴重影響了油井的生產(chǎn)效果,實施多井整體吞吐,通過對多井的多爐同注,有效的抑制了汽竄的發(fā)生,使蒸汽的熱利用率得到大幅提高,同時對區(qū)域相成相對平衡降壓,保持了區(qū)域的壓力平衡,客觀上也減弱了汽竄的條件。(2) 注入熱量相對集中,可有效節(jié)約注汽量。由于注入蒸汽量的相對集中,對油層溫度升高幅度大,有利于熱量向未動用區(qū)域的擴散,增大了泄油面積,使熱交換更加充分。同時對注汽順序的不同調(diào)整,也有利于驅(qū)油方向的改變,改善動用。(3) 操作相對復(fù)雜。由于對多口井集中作業(yè)、注汽,對作業(yè)、注汽鍋爐的要求較高,操作復(fù)雜,且運行時間相對較長。3）水平井井組同注同采方式熱力采油第 3 頁（共 29 頁）水平井井組同注同采方式是針對曙一區(qū)超稠油直井間水平井開發(fā)過程中,與周圍直井相互影響較嚴重,將水平井與射孔層位相互對應(yīng)汽竄發(fā)生相對頻繁的多口的直井,作為一個整體單元,同時注汽、同時生產(chǎn),以滿足抑制汽竄、提高動用效果的一種方法。主要適用于超稠油水平井與周圍直井汽竄較為嚴重且具有相對明顯的區(qū)域性的區(qū)域。這種注汽方式除具有多井整體吞吐的特點外,還有利于水平井的均衡動用。由于超稠油油藏水平井與直井的汽竄的加劇,嚴重影響了水平井與直井的生產(chǎn)效果,實施同注同采,通過對多井的多爐同注,有效的抑制了汽竄的發(fā)生,使蒸汽的熱利用率得到大幅提高,同時對區(qū)域相成相對平衡降壓,保持了區(qū)域的壓力平衡,避免了水平井生產(chǎn)井段的單點突破,改善了動用。4）少注多采方式少注多采方式是在多井整體吞吐的基礎(chǔ)上,對射孔層位相互對應(yīng),汽竄發(fā)生相對頻繁的多口油井作為一個整體單元,優(yōu)選部分井集中注汽、實現(xiàn)單元整體采油,以滿足抑制汽竄、利用汽竄,提高動用效果的一種方法。主要適用于超稠油開發(fā)后期,汽竄非常嚴重的區(qū)域。主要有以下特點:合理利用了汽竄,節(jié)約了注汽量,提高區(qū)域油井生產(chǎn)時率。由于超稠油油藏中后期汽竄的加劇,嚴重影響了油井的生產(chǎn)效果,在實施多井整體吞吐抑制了汽竄基礎(chǔ)上,通過有效利用汽竄,對部分井繼續(xù)生產(chǎn),使蒸汽的熱利用率得到大幅提高,同時提高了區(qū)域油井的生產(chǎn)時率。5）一注多采方式一注多采是針對于開發(fā)層位、吞吐周期、采出程度相同或相近的井組,特別是汽竄相對嚴重,整體吞吐效果差的井組,采用中心井大注汽量注汽,周邊同層位鄰井利用已形成的汽竄通道來引竄加熱油層,增加油層平面動用程度。其適用范圍主要是在井組中心井汽竄嚴重且多向汽竄,射孔位置最好略高于周圍井(3～5m) 。方法的特點就是最大限度的利用汽竄。由于超稠油油藏中后期汽竄的加劇,部分井組中心井汽竄尤為嚴重,通過利用汽竄,結(jié)合驅(qū)油和重力泄油原理,有效提高井組的時率。 實驗結(jié)論(1) 組合式吞吐技術(shù)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)效果的技術(shù)。(2) 實施組合式吞吐技術(shù),有利于建立整體溫場,提高蒸汽熱利用率,節(jié)約注汽量。稠油油藏提高采收率技術(shù)研究第 4 頁（共 29 頁）(3) 實施組合式吞吐技術(shù),可有效減緩超稠油高周期遞減。熱力采油第 5 頁（共 29 頁） 蒸汽驅(qū)蒸汽驅(qū)是通過適當?shù)淖⒉删W(wǎng)，從注入井連續(xù)注入蒸汽，加熱并驅(qū)替原油的采油法。蒸汽驅(qū)是目前大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的熱采技術(shù), 成為蒸汽吞吐后提高采收率的有效方法, 并取得了良好的效果。在理想的條件下，隨著蒸汽從注入井向生產(chǎn)井的逐步推進，蒸汽驅(qū)形成三個帶：蒸汽帶、熱水帶和油水帶。蒸汽帶是在注入井周圍形成的，它隨著蒸汽的不斷注入而膨脹，其溫度接近蒸汽溫度。在蒸汽帶，輕烴的蒸發(fā)驅(qū)動原油，并冷凝成可溶油的液體，同時蒸汽還提供一定的氣驅(qū)能量。當蒸汽向前推進到油層溫度較低處時，蒸汽變成了熱水，形成熱水帶。在熱水帶，通過原油的受熱膨脹、降粘和熱水驅(qū)來驅(qū)動原油于生產(chǎn)井采出。 蒸汽驅(qū)的作用機理和缺點：①熱蒸汽降粘機理。②蒸汽帶冷凝區(qū)溶解降粘機理，冷凝區(qū)的混合物的粘度比蒸汽粘性大，降低指進，提高驅(qū)替和清洗效率。③汽液聯(lián)合驅(qū)動機理，注入的蒸汽不斷向地層散熱，干度下降，水粉增加，形成汽液聯(lián)合驅(qū)動。④蒸汽蒸餾輕烴產(chǎn)生混相驅(qū)替機理。蒸汽驅(qū)油最大的缺點就是成本高，適用范圍有限制。如生產(chǎn)井與注入井的井距比常規(guī)井距小，一般為100150米。尤其我國油藏地質(zhì)條件復(fù)雜，多數(shù)稠油油藏深度超過1000米。由于深度大，引起了一系列的工藝技術(shù)上的難點，例如由于井深，井筒隔熱技術(shù)要求高。目前蒸汽驅(qū)油還沒有形成規(guī)模。當蒸汽注入油層后,在油層中形成不同的驅(qū)替帶,在每個帶中,都同時有多個采油機理在不同程度的起作用。哪個機理起主導作用則取決于油藏的類型及油的熱力學性質(zhì)。對于稠油油藏,降粘及蒸汽蒸餾作用是最主要的驅(qū)油機理。 蒸汽驅(qū)方案優(yōu)化設(shè)計并非所有的稠油油藏都適合蒸汽驅(qū)開發(fā),要根據(jù)油藏參數(shù)考慮采收率和經(jīng)濟效益。主要看蒸汽驅(qū)與其他可能的開發(fā)方式相比是否能取得相對較高的采收率和經(jīng)濟效益。因此對蒸汽驅(qū)油藏需要進行選擇,并對蒸汽驅(qū)的開發(fā)效果和經(jīng)濟效益作出評估。(1) 首先用蒸汽驅(qū)油藏篩選標準進行油藏篩選。通過油藏參數(shù)對蒸汽驅(qū)效果的定量研究,以及前人提出的大量篩選標準,中國石油勘探開發(fā)研究院提出了蒸汽驅(qū)的篩選標準。稠油油藏提高采收率技術(shù)研究第 6 頁（共 29 頁）需要指出的是,篩選標準不是絕對的,它只是起到一定的指導作用。不同的工藝技術(shù)條件和不同的油價下,有不同的篩選標準。隨著科學技術(shù)的進步,篩選標準的界限會越來越寬。對礫巖油藏,孔隙度可適當放寬。對于先吞吐預(yù)熱的油藏,原油粘度可適當放寬。對封閉油藏,在有高效隔熱油管的條件下,深度可適當放寬。除了考慮以上參數(shù)對蒸汽驅(qū)的影響外,還應(yīng)考慮儲層巖性、油層壓力、地層傾角、油層的連通性、油層縱向非均質(zhì)性、邊底水和氣頂?shù)纫蛩氐挠绊憽?2) 對入選油藏進行蒸汽驅(qū)采收率預(yù)測。根據(jù)設(shè)計的最佳井網(wǎng)密度和布井方式,結(jié)合油藏目前的開發(fā)現(xiàn)狀,求得進行蒸汽驅(qū)需要增加的井數(shù)和鍋爐數(shù)。根據(jù)以上油藏參數(shù)對汽驅(qū)效果的定量分析,通過回歸,得到以下具體油藏蒸汽驅(qū)的采收率公式:Er= ++ (μ 0) (μ 0) + +式中:h 0 ———有效厚度,m 。μ 0 ———油藏溫度下脫氣油粘度,MPas 。S0 ———初始含油飽和度,小數(shù)。VDP ———滲透率變異系數(shù),小數(shù)。hr ———凈總厚度比,小數(shù)。D ———油層中部深度,m。此法預(yù)測的結(jié)果為油藏條件可達到的采收率。適用于中、高孔隙度高滲透率、且邊底水不太活躍油藏的蒸汽驅(qū)采收率的預(yù)測。(3) 用投入產(chǎn)出概算法評估蒸汽驅(qū)的經(jīng)濟效益。蒸汽驅(qū)的投資較大,因此在應(yīng)用該方式之前必須進行經(jīng)濟效益評估,評估的方法采用投入產(chǎn)出概算法。首先,預(yù)測出蒸汽驅(qū)之前階段的采出程度和生產(chǎn)時間。將這段生產(chǎn)期內(nèi)的售油收入扣除燃料費、綜合稅、總操作費,就是該方式下繼續(xù)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益,這里假定已收回投資。若轉(zhuǎn)驅(qū)前還未收回投資,則經(jīng)濟效益中還要扣除折舊費用。其次,預(yù)測蒸汽驅(qū)的階段采出程度和生產(chǎn)期、新增的鉆井投資和地面建設(shè)(注汽設(shè)備等) 投資、汽驅(qū)操作費。汽驅(qū)生產(chǎn)期內(nèi)的售油收入減去燃料費、新增投資、綜合稅、總操作費即為蒸汽驅(qū)的經(jīng)濟效益。最后,對比轉(zhuǎn)驅(qū)與不轉(zhuǎn)驅(qū)兩種方式下的經(jīng)濟效益,就可對蒸汽驅(qū)的經(jīng)濟效益進行評估。這里所計算的經(jīng)濟效益的絕對值要有偏差,但相對值還是比較可靠的。選出了適合汽驅(qū)的油藏,還不一定保證汽驅(qū)成功。實踐表明,蒸汽驅(qū)能否成功,不熱力采油第 7 頁（共 29 頁）但與油藏條件有關(guān),還與蒸汽驅(qū)的操作條件有很大關(guān)系。國內(nèi)外蒸汽驅(qū)經(jīng)驗和研究表明,要使蒸汽驅(qū)達到油藏條件應(yīng)達到的汽驅(qū)采收率,必須同時滿足以下四個汽驅(qū)操作條件 : 注汽速率:～(d mha) 。采注比:～ 。井底蒸汽干度:40 %。油層壓力:5MPa ,最好在1～3MPa 。注汽速率和采注比之所以有一個范圍,這與油藏條件(深度、凈總厚度比、油藏壓力)及可能的井底干度有關(guān)。 蒸汽驅(qū)的應(yīng)用試驗區(qū)位于齊40塊中部8 c261 井區(qū)。試驗層位為蓮Ⅱ油層組。試驗區(qū)內(nèi)為單斜構(gòu)造。油層中深924m , %(巖心分析校正后為29. 4 %) ,滲透率為1492103μm2 (巖心分析校正后為1700103μm2 )。平均含油井段 , ,連通系數(shù)為84 %。試驗區(qū)蓮Ⅱ油層壓力系數(shù)0. 996 , ?！? m ,原始油層℃。試驗區(qū)20 ℃,50 ℃脫氣原油粘度3100～4600MPas試驗區(qū)井組邊線內(nèi)含油面積0. 0825km2 ,原始地質(zhì)儲量50 104 t。井組外擴35m井距范圍含油面積0. 129km2 ,原始地質(zhì)儲量86104 t。轉(zhuǎn)驅(qū)前(1997年底) ,試驗區(qū)共有9 口生產(chǎn)井, 104t ,累積產(chǎn)油20. 64 104 t , ,采出程度24 %。油層壓力3～4MPa 。蒸汽驅(qū)階段開發(fā)效果試驗區(qū)于1997 年底新井全部完鉆,1998 年1月開始集中吞吐預(yù)熱,到1998 年10 月21 日開始轉(zhuǎn)入蒸汽驅(qū)。蒸汽驅(qū)開發(fā)動態(tài)表明,汽驅(qū)過程實現(xiàn)了蒸汽帶的形成、擴大和突破,符合蒸汽驅(qū)開采規(guī)律。數(shù)模跟蹤研究結(jié)果及監(jiān)測資料顯示,注汽井井底溫度已高達200 ℃左右,個別生產(chǎn)井井底溫度達150 ℃以上,蒸汽波及范圍占全井組的65 %。試驗區(qū)內(nèi)地層壓力控制在最佳壓力范圍內(nèi), 油層壓力由轉(zhuǎn)驅(qū)前的4MPa 下降到目前的2. 6MPa ,滿足蒸汽驅(qū)所要求的小于5MPa 的壓力界限。試驗區(qū)開發(fā)指標基本達到方案水平。整個試驗階段(1998 年1月～2022年12 月) , 104 t ,104 t ,稠油油藏提高采收率技術(shù)研究第 8 頁（共 29 頁） , ,階段采出程度26. 63 %。吞吐+ 蒸汽驅(qū)的采收 % ,蒸汽驅(qū)試驗取得了較好的開發(fā)效果。 實驗結(jié)論遼河油田中深層稠油油藏的大部分塊的開采,已處于吞吐開發(fā)的中后期,普遍存在著開采效果差、開采難度大的問題。齊40 塊蒸汽驅(qū)先導性試驗的成功完成與推廣,為將來大范圍轉(zhuǎn)驅(qū),提高稠油的采收率,提供了必要的技術(shù)支持與實踐經(jīng)驗。 火燒油層 火燒油層的采油原理火燒油層也稱火驅(qū)法，是最早用與開發(fā)稠油的熱力采油技術(shù)。目前,全世界已經(jīng)有100多個油田開展了較大規(guī)模工業(yè)性開采試驗,其采收率一般可達50 %～80 %。它是利用各種點火方式把注氣井的油層點燃,并繼續(xù)向油層中注入氧化劑(空氣或氧氣) 助燃形成移動的燃燒前緣(又稱燃燒帶) 。燃燒帶前后的原油受熱降粘、蒸餾,蒸餾的輕質(zhì)油、蒸汽和燃燒煙氣驅(qū)向前方,未被蒸餾的重質(zhì)碳氫化合物在高溫下產(chǎn)生裂解作用,最后留下裂解產(chǎn)物—焦炭作為維持油層燃燒的燃料,使油層燃燒不斷蔓延擴大。在高溫下地層束縛水、注入水蒸發(fā),裂解生成的氫氣與注入的氧氣合成水蒸汽,攜帶大量的熱量傳遞給前方的油層,把原油驅(qū)向生產(chǎn)井?；馃蛯痈鶕?jù)燃燒前緣與氧氣流動的方向可分為正向火驅(qū)和反向火驅(qū)。根據(jù)在燃燒過程中或其后是否注入水又分為干式火驅(qū)和濕式火驅(qū)。從理論上講,火驅(qū)過程實際上綜合了蒸汽驅(qū)、烴混相驅(qū)、CO2 混相驅(qū)等多種驅(qū)替機制,它的驅(qū)替效率之高,是所有提高采收率方法都無法與之相比的。當然,火驅(qū)要燒掉一部分原油,主要是原油中的焦碳和瀝青等裂解殘渣,約為原油儲量的10%～15%。 火燒油層的發(fā)展趨勢近年來,隨著水平井技術(shù)的發(fā)展,火燒油層技術(shù)研究呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢,即應(yīng)用水平井實行重力輔助火燒油層技術(shù)(COSH)。該技術(shù)能夠把火燒油層技術(shù)中的高能量效率與水平井具有的高速采油能力和重力泄油過程具有的高采收率特性結(jié)合起來,并且能夠消除和減緩平面直井間火驅(qū)中存在的燃燒見效慢、難于維持燃燒、氧氣突破過早、嚴重出砂、井筒中采油泵氣鎖、腐蝕和結(jié)垢等生產(chǎn)問題。物模實驗表明,采用熱力采油第 7 頁（共 29 頁）這種新稠油油藏提高采收率技術(shù)研究第 10 頁（共 29 頁）的火燒方法,在蒸汽獲取采收率25 %的基礎(chǔ)上,還可增加40 %采收率。 火燒油層的應(yīng)用火燒油層技術(shù)在國外已有幾十年的歷史,取得了很多成功的范例。我國該技術(shù)還處在礦場試驗階段,勝利油田自1992年開始一直堅持火燒油層技術(shù)的攻關(guān)研究,先后列入勝利油田和中石化的重大先導試驗項目。通過深入開展火燒驅(qū)油室內(nèi)研究和現(xiàn)場先導試驗,取得了突破性進展,并形成了系列火燒驅(qū)油配套技術(shù),建立了比較成熟的點火、注氣、