稠油提高采收率技術(shù)綜述

崔航波李政

（1.中石油塔里木油田分公司 新疆 塔里木 841000 2.中海油深圳分公司 廣東 深圳 518000）

一、前言

稠油在世界油氣資源中占有較大的比例，主要分布在委內(nèi)瑞拉，加拿大，中國，印度尼西亞等地區(qū)。根據(jù)我國稠油的特點，可將其分為普通稠油、特稠油、超稠油3個等級。劃分標(biāo)準(zhǔn)見表1。稠油因其粘度大，流動能力差，常規(guī)的開采技術(shù)手段對其進(jìn)行開發(fā)效果較差。就目前的的稠油開采技術(shù)而言，可以分為兩大部分：熱采和冷采。

表1 我國稠油劃分標(biāo)準(zhǔn)

二、熱采技術(shù)

1.蒸汽吞吐技術(shù)

蒸汽吞吐技術(shù)施工簡單，它主要包括：注汽、燜井、生產(chǎn)三部分。其作用機(jī)理是：對近井周圍的原油進(jìn)行加熱，降低近井附近原油粘度，減小稠油的流動阻力。但該技術(shù)的采收率較低，平均只有15%～20%。近幾年蒸汽吞吐技術(shù)的發(fā)展主要在于使用各種助劑（天然氣、溶劑、高溫泡沫劑等）改善吞吐效果[1]，提高原油采收率。

2.蒸汽驅(qū)技術(shù)

相對于蒸汽吞吐技術(shù)，蒸汽驅(qū)技術(shù)能有效擴(kuò)大蒸汽的加熱半徑及蒸汽波及體積，可將原油采收率提高到40%以上。其主要機(jī)理是通過高溫蒸汽加熱降低原油粘度，降低水油流度比。蒸汽相在包含水蒸氣的同時還帶有烴蒸汽，在兩者的共同作用下驅(qū)替原油。

3.火驅(qū)技術(shù)

火驅(qū)也被稱為火燒油層，其原理是向地下注入氧氣，空氣或者富氧氣體，然后依靠利用地下自燃或人工點火裝置點燃油層，燃燒產(chǎn)生的熱量會降低原油的粘度，同時燃燒產(chǎn)生的高溫可以使原油中的重質(zhì)組分裂解，提高原油的流動性能[2]。根據(jù)點火方向的不同可以分為：正向燃燒和反向燃燒。根據(jù)燃燒過程中是否有水的參與可以分為：濕式燃燒和干式燃燒[3]。

近年來，火驅(qū)技術(shù)有了新的發(fā)展，例如蒸汽驅(qū)與火燒相結(jié)合的復(fù)合驅(qū)，燃燒超覆分采水平井（CO S H）等。

4.蒸汽輔助重力泄油（SAGD）技術(shù)

SAGD技術(shù)最早是有butler等人于1994年提出的，主要是利用雙水平井來對稠油進(jìn)行有效開采。其機(jī)理是：將高干度蒸汽通過注入井注入地層，由于蒸汽超覆現(xiàn)象的存在蒸汽會在井眼附近地層形成蒸汽腔，高溫蒸汽與地層中的原油發(fā)生熱交換，被加熱的原油由于粘度降低，在重力作用向下流動，從水平生產(chǎn)井中產(chǎn)出[4]。經(jīng)過不斷地發(fā)展，SAGD現(xiàn)在的形式有三種：1.雙水平井；2.水平井直井組合；3.單井輔助重力泄油。

5.水平壓裂輔助蒸汽驅(qū)（FAST）技術(shù)

FAST技術(shù)作為蒸汽驅(qū)技術(shù)的延伸，它的出現(xiàn)使得蒸汽超覆這一自然規(guī)律得到了充分的利用。所謂的FAST技術(shù)就是通過壓裂在含油層下部壓出一條具有高導(dǎo)流能力的水平裂縫，蒸汽沿水平裂縫向前推進(jìn)，在推進(jìn)過程中由于重力差分異的作用，蒸汽逐步向上超覆，與上部的原油發(fā)生熱交換，原油粘度降低后，在重力作用下向下流到水平裂縫中，蒸汽推著凝結(jié)的熱水和原油流向油井[5]。

6.蒸汽與非凝析氣推進(jìn)（SAGP）技術(shù)

在SAGD的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的蒸汽與非凝析氣推進(jìn)技術(shù)是將SAGD工藝進(jìn)行改進(jìn)，在注蒸汽的同時加入非凝析氣。該技術(shù)不僅僅可以節(jié)約大量的資金而且可以保證在開采過程中地層壓力不會下降太大。

三、冷采技術(shù)

1.堿驅(qū)技術(shù)

將濃度為0.2%～5%的堿性溶液注入地層中，堿與地層原油中的活性組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成表面活性劑，能夠降低油水之間的界面張力。但堿驅(qū)的使用會造成檢泵周期縮短，地層滲透率下降等一系列的問題，制約了其工業(yè)上廣泛的使用。

2.聚合物驅(qū)

聚合物驅(qū)主要是通過向注入水中加入相對分子量較大的聚合物，增加注入溶液的粘度，來降低其流度，從而改善驅(qū)替相與被驅(qū)替相之間的流度比，提高驅(qū)替相的縱向波及系數(shù)，進(jìn)而提高采收率。其工藝特點與堿驅(qū)類似。

3.微生物法

美國學(xué)者Bachioan最早提出了微生物采油這一想法。其原理是通過向地層中注入人工培養(yǎng)的微生物（外源微生物）和營養(yǎng)液或單純的注入營養(yǎng)液給油藏微生物（本源微生物），利用微生物的新陳代謝產(chǎn)物（表面活性劑、生物聚合物、氣體、酸等），促使巖石孔道和原油性質(zhì)發(fā)生改變，提高采收率。其成本低，施工方便，不損害地層，近年來得到很好地發(fā)展[6]。

4.VAPEX技術(shù)

該技術(shù)的開采機(jī)理同SAGD一樣是利用重力泄油，不同的是VAPEX注入的是烴類溶劑（乙烷、丙烷、丁烷等）而非蒸汽，注入的氣體在地層溫度及壓力下溶解重油和瀝青，使原油的流動性更好。與SAGD相比，該技術(shù)所需設(shè)備便宜，操作簡單，因此適用范圍較廣泛[7]。

總結(jié)

稠油開采主要有熱采與冷采兩大方式，應(yīng)根據(jù)各個油藏的特點和原油的性質(zhì)選用不用的開采方式。

[1]曾玉強(qiáng)等.稠油蒸汽吞吐開采技術(shù)研究概述[J].特種油氣藏，2006，13（6）：5-9.

[2]郝晶等.稠油開采技術(shù)的發(fā)展[J].當(dāng)代化工，2013，42（10）：1435-1436.

[3]陽鑫軍.稠油開采技術(shù)[J].海洋石油，2003,23（2）：55-59.

[4]Butle R M.Rise of Interfering Steam Chambers[J].CPT，1987，26（3）：70-75.

[5]邵先杰，朱思俊.水平壓裂輔助蒸汽驅(qū)技術(shù)研究及礦場試驗[J].新疆石油地質(zhì)，2005，26（6）：662-663.

[6]馬洪新等.稠油開采技術(shù)研究現(xiàn)狀.內(nèi)蒙古化工，2009，8：219-220.

[7]劉彥成等.稠油出砂冷采后VAPEX提高采收率技術(shù)的可行性研究.國外油田工程，2010，26（10）：10-12.