【正文】 ,世界對石油的需求量迅猛增長,經(jīng)過上個世紀(jì)對常規(guī)油資源的大規(guī)模的開發(fā)后,稠油資源以其豐富的儲量吸引了世人的注意，因而稠油油藏的開發(fā)技術(shù)也備受關(guān)注。 [關(guān)鍵詞]熱力采油 化學(xué)采油 微生物采油 稠油開發(fā)ⅦThe study enhanced oil recovery technology of heavy oil reservoirStudent: Liqingyun, School of Geoscience, Yangtze University College of Technologyamp。Engineering [Abstract] Follow the globe economic development, the oil requisite of the world increases rapidly. After last century largescale development to conventional reservoir resource, heavy oil resources of its rich reserves have attracted the attention of the world. Therefore, the development technology of heavy oil is also of concern. For the heavy oil reservoir, conventional Method is difficult to exploit, so in order to take some special methods. In this paper, heat oil, chemical production, microbial enhanced oil recovery, introduced three aspects of heavy oil development method. And each method’s adjustment term and affect mechanism. After introducing every method, we found that heavy oil thermal recovery method, although the cost of investment is large, applies to a wide range, can achieve a higher oil recovery, Among them, the steam stimulations is currently the most widely used, relatively good prospects for development of a heavy oil thermal recovery method. In accordance with the development trend of the development of heavy oil, to make some remendations, aimed at the heavy oil for the future development or screening and innovative ways to lay a foundation for the development of heavy oil, in order to the development or heavy oil rise to a new stage. [Keywords]heat production chemical production microbial enhanced oil recovery heavy developmentⅧ前 言隨著石油開采技術(shù)的不斷提高,一些特殊油藏越來越引起石油工作者的重視。油田石油儲量在不斷遞減，稠油逐漸成為一種未來非常重要的能量補(bǔ)給資源。在我國,由于我國稠油油層非均質(zhì)性嚴(yán)重、地質(zhì)構(gòu)造的斷層多、油水系統(tǒng)較復(fù)雜、原油中膠質(zhì)含量高、含硫量低,而且油藏類型很多、埋藏深,在地層條件下粘度高、相對密度大、流動性能差,甚至在油層條件下不能流動,因此,對這些稠油油藏的開采要求不斷采用新技術(shù)、新思路、新方法,去探索稠油開發(fā)的技術(shù)難題,以滿足國內(nèi)對能源越來越旺盛的需求。不同的稠油油藏其儲層內(nèi)部的特征是有差異的，開發(fā)技術(shù)的制定也不同。油藏自身的特點(diǎn)不一樣，在開發(fā)的不同階段，采用相應(yīng)的開采技術(shù)，有利于最大限度的提高采收率。本文重點(diǎn)研究熱力采油和熱力化學(xué)采油技術(shù)，通過對儲層的認(rèn)識，優(yōu)化開采技術(shù)，提高采收率。其主要方法有蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、火燒油層、熱水驅(qū)等。蒸汽吞吐的機(jī)理主要是加熱近井地帶原油, 使之粘度降低, 當(dāng)生產(chǎn)壓力下降時, 為地層束縛水和蒸汽的閃蒸提供氣體驅(qū)動力。蒸汽吞吐過程中的傳熱包含物理的、化學(xué)的、熱動力學(xué)的各種現(xiàn)象，是一個十分復(fù)雜的綜合作用過程，同時也是一個具有不同流動梯度的非穩(wěn)定滲流過程。（2）對于壓力高的油層，油層的彈性能量在加熱油層后充分釋放出來，成為驅(qū)動能量。高溫蒸汽對巖石的沖刷可以解除近井地帶的污染，尤其是第一周期，解堵起到了非常重要的作用。（5）流體和巖石的熱膨脹作用（例如回采過程中，蒸汽的膨脹，以及部分高壓凝結(jié)水由于突然降壓閃蒸為蒸汽），使得空隙體積減小，增加產(chǎn)出量。（7）吞吐降壓后，地層的壓實(shí)作用也是一種不可忽視的驅(qū)油能量。稠油油藏提高采收率技術(shù)研究第 2 頁（共 29 頁）（9）對于厚油層，熱原油流向井底時，除了油層壓力驅(qū)動外，還受到重力驅(qū)動作用。（11）放大壓差開采是蒸汽吞吐發(fā)揮效力的必要條件。因此受到人們的普遍歡迎，但是蒸汽吞吐也存在一定的問題。因而，如何保證井底蒸汽于度高水平，并有效調(diào)控吸汽剖面，是蒸汽吞吐開采的核心技術(shù)，尤其對于深層、層狀多層稠油油藏。（3）蒸汽吞吐是單井作業(yè)，在蒸汽吞吐中后期，經(jīng)濟(jì)效益低，為了提高蒸汽吞吐的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)該進(jìn)行多片整體蒸汽吞吐，即把射孔層位相互對應(yīng)、氣竄發(fā)生頻繁的部分油井作為一個井組，集中住汽，集中生產(chǎn)，以改善油層動用效果的一種方法。在投入規(guī)模開發(fā)后,由于受油藏條件、井網(wǎng)井距以及注采參數(shù)等的影響,蒸汽汽竄現(xiàn)熱力采油第 1 頁（共 29 頁）象嚴(yán)重,嚴(yán)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(shí)踐,通稠油油藏提高采收率技術(shù)研究第 4 頁（共 29 頁）過實(shí)施組合式蒸汽吞吐的方式,取得了較好的效果。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(shí)施同時注汽、同時采油,達(dá)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。主要具有以下特點(diǎn):(1) 有效制止了汽竄發(fā)生。(2) 操作相對簡單。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。主要有以下幾個特點(diǎn):(1) 減弱了汽竄發(fā)生,減少了熱量損失。(2) 注入熱量相對集中,可有效節(jié)約注汽量。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。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(yùn)行時間相對較長。主要適用于超稠油水平井與周圍直井汽竄較為嚴(yán)重且具有相對明顯的區(qū)域性的區(qū)域。由于超稠油油藏水平井與直井的汽竄的加劇,嚴(yán)重影響了水平井與直井的生產(chǎn)效果,實(shí)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(diǎn)突破,改善了動用。主要適用于超稠油開發(fā)后期,汽竄非常嚴(yán)重的區(qū)域。由于超稠油油藏中后期汽竄的加劇,嚴(yán)重影響了油井的生產(chǎn)效果,在實(shí)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。其適用范圍主要是在井組中心井汽竄嚴(yán)重且多向汽竄,射孔位置最好略高于周圍井(3～5m) 。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(yán)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。(2) 實(shí)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。熱力采油第 5 頁（共 29 頁） 蒸汽驅(qū)蒸汽驅(qū)是通過適當(dāng)?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。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(jìn)，蒸汽驅(qū)形成三個帶：蒸汽帶、熱水帶和油水帶。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。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。②蒸汽帶冷凝區(qū)溶解降粘機(jī)理，冷凝區(qū)的混合物的粘度比蒸汽粘性大，降低指進(jìn)，提高驅(qū)替和清洗效率。④蒸汽蒸餾輕烴產(chǎn)生混相驅(qū)替機(jī)理。如生產(chǎn)井與注入井的井距比常規(guī)井距小，一般為100150米。由于深度大，引起了一系列的工藝技術(shù)上的難點(diǎn)，例如由于井深，井筒隔熱技術(shù)要求高。當(dāng)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(jī)理在不同程度的起作用。對于稠油油藏,降粘及蒸汽蒸餾作用是最主要的驅(qū)油機(jī)理。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(jì)效益。(1) 首先用蒸汽驅(qū)油藏篩選標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行油藏篩選。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(biāo)準(zhǔn)不是絕對的,它只是起到一定的指導(dǎo)作用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,篩選標(biāo)準(zhǔn)的界限會越來越寬。對于先吞吐預(yù)熱的油藏,原油粘度可適當(dāng)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?。根?jù)設(shè)計(jì)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(jìn)行蒸汽驅(qū)需要增加的井?dāng)?shù)和鍋爐數(shù)。μ 0 ———油藏溫度下脫氣油粘度,MPaS0 ———初始含油飽和度,小數(shù)。hr ———凈總厚度比,小數(shù)。此法預(yù)測的結(jié)果為油藏條件可達(dá)到的采收率。(3) 用投入產(chǎn)出概算法評估蒸汽驅(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。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。若轉(zhuǎn)驅(qū)前還未收回投資,則經(jīng)濟(jì)效益中還要扣除折舊費(fèi)用。汽驅(qū)生產(chǎn)期內(nèi)的售油收入減去燃料費(fèi)、新增投資、綜合稅、總操作費(fèi)即為蒸汽驅(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。這里所計(jì)算的經(jīng)濟(jì)效益的絕對值要有偏差,但相對值還是比較可靠的。實(shí)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。m采注比:～ 。油層壓力:5MPa ,最好在1～3MPa 。 蒸汽驅(qū)的應(yīng)用試驗(yàn)區(qū)位于齊40塊中部8 c261 井區(qū)。試驗(yàn)區(qū)內(nèi)為單斜構(gòu)造。平均含油井段 , ,連通系數(shù)為84 %。℃/ m ,原始油層℃。s試驗(yàn)區(qū)井組邊線內(nèi)含油面積0. 0825km2 ,原始地質(zhì)儲量50 104 t。轉(zhuǎn)驅(qū)前(1997年底) ,試驗(yàn)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 %。蒸汽驅(qū)階段開發(fā)效果試驗(yàn)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)。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(dá)200 ℃左右,個別生產(chǎn)井井底溫度達(dá)150 ℃以上,蒸汽波及范圍占全井組的65 %。試驗(yàn)區(qū)開發(fā)指標(biāo)基本達(dá)到方案水平。吞吐+ 蒸汽驅(qū)的采收 % ,蒸汽驅(qū)試驗(yàn)取得了較好的開發(fā)效果。齊40 塊蒸汽驅(qū)先導(dǎo)性試驗(yàn)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。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(yàn),其采收率一般可達(dá)50 %～80 %。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?xì)浠衔镌诟邷叵庐a(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(kuò)大。火燒油層根據(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)。從理論上講,火驅(qū)過程實(shí)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(jī)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。 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(shí)行重力輔助火燒油層技術(shù)(COSH)。物模實(shí)驗(yàn)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。我國該技術(shù)還處在礦場試驗(yàn)階段,勝利油田自1992年開始一直堅(jiān)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(dǎo)試驗(yàn)項(xiàng)目。勝利油田先后在金家油田的J10173 井、J10115井、J1017X5井J10135井,高青油田的G548井,樂安油田的CN952 井,王莊油田的鄭408 塊 試1 井上開展了火燒油層先導(dǎo)試驗(yàn) 。各火燒井組基本地質(zhì)情況見表1 ,試驗(yàn)井基礎(chǔ)參數(shù)見表2。1994年6月10日開始試驗(yàn),點(diǎn)火功率為20～29 kW,注氣速度為410～510m3Pmin ,點(diǎn)火溫度為380～440℃,累計(jì)注空氣4215104m3 。試驗(yàn)期間,周圍生產(chǎn)井產(chǎn)出氣組分中CO2 含量高于5 % ,O2 含量接近零,說明地層燃燒狀況良好。一線生產(chǎn)井見到較好效果,試驗(yàn)前平均日產(chǎn)油211tPd ,試驗(yàn)后平均