當(dāng)前我國稠油開發(fā)技術(shù)的剖析研究

邢川衡 斯園園 張利健

①中海石油（中國）有限公司天津分公司 ②中海油能源發(fā)展股份有限公司采油服務(wù)分公司 ③中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司

近幾十年以來，伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)步，我國能源安全問題也逐漸被社會所重視起來。如何更好的保障我國油氣的生產(chǎn)、技術(shù)儲備，如何更好的利用我國現(xiàn)已探明的油氣儲量，成為了研究人員需要關(guān)注的重點(diǎn)問題。稠油油藏是一種在我國儲量比較豐富的油氣資源，其不僅可以直接作為燃料進(jìn)行使用，也可以通過煉化生產(chǎn)出塑料、橡膠等多種工業(yè)制品以及化肥等農(nóng)業(yè)用制品。筆者作為一名長期致力于油氣田開發(fā)研究的工作者，通過多年的研究經(jīng)驗(yàn)與大量的文獻(xiàn)查閱、調(diào)研相結(jié)合，認(rèn)為稠油油藏在我國未來有著良好的勘探開發(fā)前景。目前而言，主要的稠油開發(fā)、開采方式有稠油熱采和稠油冷采兩種，并且也細(xì)分了多個種類。筆者對近些年我國稠油開發(fā)技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，并且結(jié)合渤海灣盆地勝利油田目前的稠油開發(fā)實(shí)例，對技術(shù)的適用性與可行性進(jìn)行了研究，希望可以在未來對更多地區(qū)的稠油開發(fā)開采工作激發(fā)靈感、提供更多的幫助。

1 引言

稠油作為一種在我國較為常見的油氣藏，具有高粘度、高密度的物性條件。我國稠油主要分布在渤海灣盆地、松遼盆地以及新疆的多個盆地，主要是受深大斷裂影響，導(dǎo)致烴源巖生烴演化之后受到強(qiáng)烈的構(gòu)造活動導(dǎo)致氧化，最終形成了此類物性條件。一般而言，稠油的油品性質(zhì)較差，需要進(jìn)行多重?zé)捇蟛趴梢宰鳛槿剂弦约吧a(chǎn)工業(yè)制品，屬于品質(zhì)較差、豐度較低的油氣藏。但是由于我國“富煤、貧油、少氣”的能源格局，導(dǎo)致我國的含油盆地整體上不如國外的大型產(chǎn)油國，這也進(jìn)一步激發(fā)了我國對于類似稠油油藏、低滲透性油藏、致密油氣藏技術(shù)的攻關(guān)與盆地的深入研究。當(dāng)前，我國多個油田，譬如渤海油田、勝利油田、新疆油田等油氣田公司已經(jīng)突破了稠油開發(fā)所遇到的瓶頸，結(jié)合我國自身特有的地理情況，創(chuàng)新開發(fā)開采技術(shù)，理論創(chuàng)新帶動現(xiàn)場創(chuàng)新，最終形成了領(lǐng)先于世界同等水平的稠油開發(fā)技術(shù)，獲得了更好的效益。

2 當(dāng)前我國的稠油開發(fā)情況簡介

當(dāng)前，我國的稠油開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入了一個多種措施多項(xiàng)并舉的階段。國內(nèi)“三桶油”下屬的各個油田單位在近些年逐步加強(qiáng)了對稠油油藏的研究。稠油的開發(fā)開采因?yàn)槠涮匦缘奶厥?，因此和常?guī)油藏有著一定的區(qū)別。因?yàn)槌碛途哂懈呙芏取⒏唣ざ鹊奈镄蕴攸c(diǎn)，因此開發(fā)開采工作具有一定的挑戰(zhàn)，相關(guān)的研究人員針對本油田的稠油開發(fā)開采工作也進(jìn)行了分析。目前最主流的稠油開發(fā)開采工作，主要是稠油熱采和稠油冷采。因?yàn)槌碛偷挠推沸再|(zhì)和溫度具有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，因此當(dāng)將稠油進(jìn)行熱加溫過后，可以更好的增大稠油的流動性與降低粘稠度，稠油降黏過后將會更有利于油氣的開發(fā)與開采；而稠油冷菜技術(shù)同樣是通過多種方式促使稠油的黏度降低，并且增加油氣的流動性，但是稠油冷采技術(shù)并不改變稠油油氣藏的地層溫度，通過多種化學(xué)藥劑的方式達(dá)到稠油降黏的需要，兩種方式目前在現(xiàn)場都得到了比較良好的應(yīng)用。

3 當(dāng)前稠油開發(fā)的技術(shù)研究

3.1 稠油熱采開發(fā)技術(shù)研究

在當(dāng)前，稠油熱采開發(fā)技術(shù)主要分為蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)和火燒油層技術(shù)。

一般來說，蒸汽吞吐技術(shù)是各個油田采用的比較多的一套技術(shù)，其優(yōu)勢在于技術(shù)比較成熟、成本所耗費(fèi)比較低以及適用范圍比較廣。其技術(shù)流程是在單井中注入一定量的高溫蒸汽，高溫蒸汽會順著井壁流入地下，通過封閉油井的方式將高溫蒸汽封存入地下，由于蒸汽具有極強(qiáng)的流動性，而高溫也進(jìn)一步的增加了蒸汽的流動性，導(dǎo)致高溫蒸汽可以進(jìn)入儲層充分的和稠油氣藏進(jìn)行相溶，最終讓不同的氣體、流體之間達(dá)到熱交換的目的。稠油的溫度上升，可以物性將會發(fā)生極大改變，黏度降低讓稠油油藏的流動性加強(qiáng)，同時通過配合水驅(qū)的方式增加地層壓力，就可以將稠油油藏進(jìn)行大范圍的開發(fā)。

稠油熱采中蒸汽吞吐技術(shù)一般需要多個步驟輪番進(jìn)行，每套步驟都要持續(xù)三四天作用，才可以更好的保障蒸汽與稠油油藏的熱交換。目前經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，在全國范圍內(nèi)，有超過八成的稠油油藏的開發(fā)開采都是通過蒸汽吞吐的方式進(jìn)行的，這種開發(fā)開采方式所耗費(fèi)費(fèi)用極低，通過單井進(jìn)行蒸汽注入后，便可以有效的帶動整體井網(wǎng)的稠油開發(fā)開采，具有成本低、效益高的由于新。但是，蒸汽吞吐稠油熱采技術(shù)也存在著一定的缺點(diǎn)，如果稠油熱采中反復(fù)用到高溫蒸汽吞吐，將會進(jìn)一步降低稠油熱菜中的含油量，降低原油豐度以及采收率，不利于大范圍井網(wǎng)的長效化生產(chǎn)；與此同時，此種稠油熱采方式雖然見效很快，但是由于地層能量很難恢復(fù)，所以產(chǎn)能也會很快下降。當(dāng)前，為了提升高溫蒸汽吞吐的可持續(xù)性與見效持續(xù)時間，現(xiàn)場往往會在蒸汽中加入更多的化學(xué)試劑，讓稠油蒸汽逸散速度變慢、溫度降低速度也大大降低。

稠油熱采技術(shù)中同樣被廣泛推廣的還有蒸汽驅(qū)開發(fā)采油技術(shù)，此種技術(shù)是高溫蒸汽吞吐稠油開發(fā)開采技術(shù)的另一種形式，工程人員通過將高溫蒸汽注入到井網(wǎng)之中，提高稠油的流動性，以此來工業(yè)化、大規(guī)模的提升稠油開發(fā)開采的效率，在很多油田進(jìn)行實(shí)踐后都取得了較為良好的效果。但是蒸汽驅(qū)采油技術(shù)也有著一定的缺點(diǎn)，此項(xiàng)技術(shù)相比于常規(guī)的蒸汽吞吐技術(shù)需要有更多的成本投入，設(shè)備所用條件也相較于稠油蒸汽吞吐技術(shù)的設(shè)備更為苛刻。

火燒油層技術(shù)是稠油熱采技術(shù)中所用最早、技術(shù)最為落后的技術(shù)。工程人員通過往井底輸入氧氣或者含氧量較高的空氣，推動稠油的燃燒，導(dǎo)致地下能量的增強(qiáng)，最終促使原油更好得到開采出地面。此種技術(shù)有著成本低、采收率高、操作簡便等一系列特點(diǎn)，但是由于會造成油氣資源的浪費(fèi)以及地下稠油燃燒可能會通過裂縫產(chǎn)生地下火災(zāi)等一系列問題，目前所用的地區(qū)并不多，只有某些盆地結(jié)構(gòu)簡單、斷層形態(tài)不復(fù)雜的地區(qū)仍在使用。

3.2 稠油冷采開發(fā)技術(shù)研究

稠油冷采開發(fā)技術(shù)也主要分為三種，分別是帶砂冷采技術(shù)、堿驅(qū)和聚合物驅(qū)。

稠油冷采技術(shù)中的帶砂冷采技術(shù)是根據(jù)稠油特性而開發(fā)出來的一種技術(shù)。由于稠油油氣藏中有著很多砂礫結(jié)構(gòu)，因此可以通過針對砂礫將稠油一起開采帶出，將稠油開采至地表之后，通過設(shè)備吧砂礫和稠油進(jìn)行分離，稠油油藏的孔隙度因?yàn)樯暗[的存在而比較大，這樣稠油油藏也將更容易被開采至地表，增大稠油的采收率。

堿驅(qū)冷采開發(fā)技術(shù)的原理是對稠油油井中加入大量的堿，通過堿油反應(yīng)、堿水反應(yīng)或是堿巖反應(yīng)從而提升采收率。因?yàn)槌碛驮椭泻泻芏嗵烊凰?，與堿進(jìn)行酸堿反應(yīng)后可以形成一定量的表面活性劑，而堿水與堿巖反應(yīng)會在巖石上形成滲透性、孔隙度較好的油氣運(yùn)移通道，用以提升稠油開發(fā)開采的效率。但是此種方式因?yàn)槿菀灼茐牡叵陆Y(jié)構(gòu)，具有很大的不確定性，所以很少采用。

目前最為常用的稠油冷采開發(fā)方式是聚合物驅(qū)，聚合物驅(qū)通過加入化學(xué)藥劑進(jìn)行稠油的開發(fā)，工程人員通過調(diào)配高分子量的聚合物，將其與稠油了相互混合，可以很好的增強(qiáng)水的黏度，提升稠油油藏的采收率。當(dāng)前，這種稠油開發(fā)開采方式也適用在各個油田之中，各個石油類高校、研究所也都對化學(xué)驅(qū)藥劑進(jìn)行了廣泛的實(shí)驗(yàn)，有部分藥劑已經(jīng)得到了大面積的推廣，更有利于稠油冷采技術(shù)的進(jìn)行。

4 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷提升，國內(nèi)對于石油、天然氣等大宗能源的需要在不斷升高，但是面對著我國油氣每年自給率不足40%的情況，油氣資源的安全性也需要被提上日程。大力開展稠油資源的開發(fā)開采，有助于技術(shù)可采儲量的進(jìn)一步提升，有助于技術(shù)儲備，也有利于解決我國的能源安全問題。我國獨(dú)特的地理情況導(dǎo)致了常規(guī)油氣的勘探開發(fā)資源較為稀少。雖然稠油的開發(fā)與開采在目前呈現(xiàn)出難度較大、技術(shù)儲備薄弱、地層認(rèn)識困難等情況，但是相信伴隨著稠油開發(fā)開采技術(shù)的進(jìn)一步創(chuàng)新，稠油黏度較大、流動性較差、煉化復(fù)雜等一系列問題都會得到解決，我國的石油行業(yè)也將擁有更為完善的產(chǎn)業(yè)鏈。