張?zhí)烊A(中油遼河油田高升采油廠, 遼寧 盤錦 124125)
關(guān)于稠油熱采技術(shù)的分析與展望
張?zhí)烊A(中油遼河油田高升采油廠, 遼寧 盤錦 124125)
由于稠油具有粘度高、凝固點(diǎn)高、密度大、瀝青質(zhì)含量高的特點(diǎn),導(dǎo)致其流動(dòng)性差,采用常規(guī)的開采方式很難進(jìn)行有效的開發(fā),針對(duì)這一現(xiàn)狀,目前對(duì)稠油的開采主要利用熱采降粘的辦法,將采收率提高到最大值。本文主要對(duì)稠油熱采技術(shù)進(jìn)行的分析和探討,并對(duì)未來稠油熱采的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。
稠油;熱采;展望
隨著我國(guó)稠油油田規(guī)模的不斷擴(kuò)大,針對(duì)稠油開采技術(shù)的探究也逐漸深入,目前主要的思路集中在“降低粘度、提高滲透率、擴(kuò)大壓差”,熱采是目前應(yīng)用最為廣泛、實(shí)用性最強(qiáng)并且采收率提高程度最高的一項(xiàng)開采技術(shù)。目前,針對(duì)熱采形成的比較成熟的開采技術(shù)包括蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)和火燒油層。下面就對(duì)這幾種技術(shù)作以簡(jiǎn)要的分析。
蒸汽吞吐技術(shù)是目前熱采技術(shù)中起源最早、應(yīng)用相對(duì)比較成熟的一項(xiàng)技術(shù),所謂的蒸汽吞吐,是指先向待生產(chǎn)的油井中注入高溫高壓的蒸汽,用來加熱地層中的原油,然后燜井,燜井時(shí)間根據(jù)具體情況而定,待達(dá)到粘度和流動(dòng)阻力都降低后,利用燜井過程中產(chǎn)生的油藏壓力開井生產(chǎn)。利用蒸汽吞吐采油利用的主要原理包括:蒸汽的高溫降粘、熱膨脹、混相驅(qū)替以及熱蒸汽的蒸餾等。通過這些綜合作用,可以提高原油的流動(dòng)性,消除近井地帶污染,降低殘余油的飽和度,達(dá)到提高原油驅(qū)替效率的目的。蒸汽吞吐最顯著的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、見效周期短,并且獨(dú)立性強(qiáng),每一口井單獨(dú)就可以進(jìn)行注汽和生產(chǎn),對(duì)區(qū)塊的其它井影響較小。蒸汽吞吐主要適用于油層厚度較大、原油粘度不高的塊狀油藏,對(duì)薄油層見效不明顯。
相比蒸汽吞吐,蒸汽驅(qū)具有動(dòng)態(tài)性、連續(xù)性、整體性等特點(diǎn),它往往作為蒸汽吞吐的后續(xù)接替開發(fā)方式。它是從注入井注入高溫高壓的蒸汽,蒸汽要求具有較小的濕度,地下的稠油被高溫蒸汽加熱降粘,然后被軀替到生產(chǎn)井附近,在生產(chǎn)井被采出。蒸汽驅(qū)相對(duì)于蒸汽吞吐,操作比蒸汽吞吐要復(fù)雜,但是卻彌補(bǔ)了蒸汽吞吐加熱半徑小這一缺點(diǎn),蒸汽驅(qū)能夠連續(xù)不斷的對(duì)地層提供能量,是提高稠油采油率一項(xiàng)有效的措施,實(shí)踐證明,經(jīng)過蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)兩項(xiàng)技術(shù),稠油難采儲(chǔ)量的開采率可以提高到20%~30%。稠油蒸汽驅(qū)技術(shù)所應(yīng)用的原理主要包括:一是高溫的蒸汽使地層溫度升高,加熱原油達(dá)到降粘的目的;二是對(duì)地層空隙介質(zhì)的高溫作用;三是加熱過程中的蒸汽和熱水對(duì)原油的軀替作用。通過這三種原理的綜合作用,進(jìn)行動(dòng)態(tài)循環(huán)開采。目前,適合蒸汽驅(qū)開采的條件范圍越來越廣,對(duì)油藏的厚度、孔隙度、滲透率、原油粘度等要求也逐步放寬,蒸汽驅(qū)還和調(diào)驅(qū)、分注、水平井等其他技術(shù)聯(lián)合使用,應(yīng)用的范圍越來越廣。
火燒油層是一種用電或者化學(xué)等方法使油層溫度達(dá)到原油燃點(diǎn),并向油層注入空氣或氧氣使油層原油持續(xù)燃燒的采油方法?;馃蛯臃譃檎蛉紵?、反向燃燒和濕式燃燒三種,是目前熱采技術(shù)中開采率最高的一種方式。相對(duì)于其他的熱采方式,火燒油層有著自己的優(yōu)勢(shì):①火驅(qū)的注入劑取材方便??諝怆S時(shí)隨地可以獲得,相比汽驅(qū)的注入劑熱水而言,在成本上也有很大的優(yōu)勢(shì);②適用的油藏范圍廣泛,不僅僅適用于稠油油藏,在稀油油藏應(yīng)用也取得了良好的效果;③熱利用率高。火燒的熱能來源于地層原油的燃燒,熱量就地產(chǎn)生,就地作用,省去了注入過程熱能的損失,節(jié)約了能源成本;④井網(wǎng)、井距更加靈活。因?yàn)榛馃且粋€(gè)動(dòng)態(tài)的變化過程,因此可以根據(jù)火燒前緣的動(dòng)態(tài)變化部署井網(wǎng)類型和井距范圍。⑤提高原油的油品性質(zhì)。稠油中的一部分雜志和瀝青質(zhì)在燃燒的過程中被消耗掉,使稠油的整體品質(zhì)得到提升,有利于后期的開采。火燒油層在提高開采率的同時(shí),也有它自身難以克服的缺點(diǎn),比如燃燒過程形成的乳狀液降低了油井產(chǎn)能,產(chǎn)生的酸性氣體,加速了對(duì)采油設(shè)備和管柱的腐蝕作用,燃燒產(chǎn)生的高溫本身也會(huì)影響管柱的使用壽命。
蒸汽吞吐技術(shù)需要更進(jìn)一步的完善和發(fā)展。熱化學(xué)驅(qū)技術(shù)需要重點(diǎn)發(fā)展。在注入蒸汽熱采集的過程中,加入各樣的助劑能夠綜合多種采油機(jī)理,使稠油采收率得到大幅提升。研究發(fā)展蒸汽/泡沫復(fù)合驅(qū)油、蒸汽/驅(qū)油劑復(fù)合驅(qū)油、蒸汽/薄膜擴(kuò)散劑復(fù)合驅(qū)油、熱/聚合物復(fù)合驅(qū)油技術(shù),實(shí)現(xiàn)稠油熱采方式的接替,進(jìn)一步提高采收率。針對(duì)儲(chǔ)量規(guī)模較大的油水過度帶和薄層稠油,采用水平井單層開發(fā)技術(shù),提高稠油開發(fā)質(zhì)量。完善配套普通稠油低效水驅(qū)轉(zhuǎn)熱采技術(shù),開展不同含水、不同溫度下水驅(qū)、蒸汽驅(qū)效率試驗(yàn)、水驅(qū)轉(zhuǎn)熱采開發(fā)技術(shù)界限、井網(wǎng)匹配關(guān)系及配套工藝技術(shù)研究,進(jìn)一步擴(kuò)大熱采規(guī)模。加強(qiáng)蒸汽驅(qū)和熱化學(xué)蒸汽驅(qū)技術(shù)研究,攻關(guān)研究提高蒸汽干度、降低井筒熱損失、有效降低地層壓力等中深層稠油油藏蒸汽驅(qū)關(guān)鍵技術(shù),開展高含水油藏泡沫輔助蒸汽驅(qū)、超稠油降粘輔助熱化學(xué)驅(qū)、強(qiáng)水敏防膨輔助熱化學(xué)驅(qū)和特超稠油水平井驅(qū)泄混合研究,做好重大先導(dǎo)試驗(yàn),把握開展蒸汽驅(qū)的合理時(shí)機(jī),適時(shí)轉(zhuǎn)入蒸汽驅(qū)開發(fā)。
隨著稠油開采難度的不斷增大,通過轉(zhuǎn)換稠油開采的開發(fā)方式來提高采收率顯得尤為重要。蒸汽驅(qū)、火燒油層以及復(fù)合驅(qū)等一些先進(jìn)的技術(shù)逐漸走進(jìn)大家的視線,因?yàn)樾录夹g(shù)的經(jīng)濟(jì)性和高效性逐漸被人們所接受,相信隨著科技的不斷進(jìn)步,新技術(shù)、新方法一定會(huì)在稠油開發(fā)中占據(jù)主導(dǎo)地位。
[1]張義堂,等.熱力采油提高采收率技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2006.
[2]王大為.稠油熱采技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].西部探礦工程,2008,(12).
[3]王旭.遼河油區(qū)稠油開采技術(shù)及下步技術(shù)攻關(guān)方向探討[J].石油勘探與開發(fā),2006,4(33):484-490.