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热力开采方法及分类 2012年12月 目录 一 稠油热采 稠油亦称重质原油或高粘度原油 heavyoil 是指在原始油藏温度下脱气原油粘度为100 10000mpa s或者在15 6 及大气压条件下密度为0 9340 1 0000g cm3 一 稠油热采 1 稠油性质 2 粘温特性稠油的粘度对温度非常敏感 随着温度的上升粘度急剧下降 用国际上astm标准 美国材料试验学会 作粘度 温度图 不论哪个油田粘温曲线均呈斜直浅 且其斜率几乎一样 这是稠油对温度敏感的一致性规律 一 稠油热采 目前对稠油开采一般均采用热采方式 热力采油之所以能居于eor 提高采收率 中的特殊地位 是由于它具有以下优点 1 使用的工作介质是到处都可以取得的水和空气 应用范围不受制备大试剂技术条件的限制 2 在各种不同的油田地质埋藏条件下 热采方法通常都可得到较高的原油采收率 3 热采与其它eor方法比较 经济效益最优 4 常规的热采方法 注蒸汽和火烧油层 是以消耗部分能源 燃料油和电 为代价 各种各样的节能技术 如热电联供 原煤的地下煤气化 劣质煤的流化床燃烧技术等相继运用于热采工艺 能降低热采成本 使之更具吸引力 一 稠油 2 热采优点 目录 稠油油藏热采技术主要包括蒸汽吞吐 蒸汽驱 丛式定向井以及水平井以及与稠油热采配套的其它工艺技术等 蒸汽吞吐 1概念 蒸汽吞吐通常的过程是 在几周 2 4周 内每天向该井注入一定数量的蒸汽 停注后关井数天使蒸汽凝结 浸泡油层使热量扩散 然后开井生产 待产量减至一定限度时 再重复上述过程 因此它又被称为循环注蒸汽 蒸汽浸泡或蒸汽激励 二 蒸汽吞吐开采机理 蒸汽吞吐 蒸汽吞吐是先将高温高压高干度蒸汽注入油层 对油井周围油层加热降粘 焖井换热后开井采油 隔热油管 二 蒸汽吞吐开采机理 2注蒸汽热采增产机理 提高稠油采收率 1 加热降粘 9 流体受热膨胀弹性能量增加 3 岩石受热表面亲水化 降低残余油饱和度 2 高温油水流度比减小 油相渗透率提高 7 稠油高温裂解蒸馏 稀释及混相驱作用 6 乳化作用提高波及体积 5 蒸汽辅助重力泄油作用 8 高温下溶解气脱出 汽驱作用加强 4 岩石骨架受热膨胀压缩孔隙 二 蒸汽吞吐开采机理 向油层注入高温高压蒸汽 近井地带相当距离内的地层温度升高 将油层及原油加热 形成的加热带中的原油粘度由几千到几万mpa s降低至几个mpa s 这样 原油流向井底的阻力大大减小 流动系数kh 成几十倍的增加 油井产量必然增加许多倍 3注蒸汽热采增产机理 加热降粘 改善流变性 二 蒸汽吞吐开采机理 二 蒸汽吞吐开采 3 注蒸汽热采增产机理 当高温蒸汽注入油层后 加热后的原油产生膨胀 原油中如果存在少量的溶解气 也将从原油中逸出 产生溶解气驱的作用 同时油藏中的流体和岩石骨架产生热膨胀作用 孔隙体积缩小 流体体积增大 维持原油生产的弹性能量增加 热胀弹性能是一种相当可观的能量 与压缩弹性能量相比 热膨胀弹性能量要大得多 热膨胀作用 二 蒸汽吞吐开采 注入蒸汽后 砂粒表面的沥青胶质性油膜破坏 润湿性改变 油层由原来亲油或强亲油 变为亲水或强亲水 在同样水饱和度条件下 油相渗透率增加 水相渗透率降低 束缚水饱和度增加 模拟试验证明 对2000mp s油藏注入0 5倍孔隙体积的250 蒸汽后 含油饱和度可由65 5 下降到18 1 驱油效率可达72 2 3 注蒸汽热采增产机理 相对渗透率变化 蒸汽吞吐工艺的主要参数有 注入蒸汽的压力 温度 干度 注入速率 t h 总注汽量 t 循环 和焖井时间 d 蒸汽热力参数在上述条件许可下 尽可能注以高干度的饱和蒸汽 因为干度提高0 1相当于温度提高30 40 的热量 3主要参数 三 蒸汽吞吐开采参数 蒸汽干度对吞吐效果的影响 3主要参数 蒸汽干度是影响蒸汽吞吐开采效果的首要因素 物理模拟不同蒸汽干度对蒸汽吞吐的影响 三 蒸汽吞吐开采参数 注汽压力的差别对吞吐效果的影响很小 因此应尽量降低注汽压力 以保证有足够的注汽速度为下限 在此注汽速度下有足够高的井底干度 不可追求过高的注入压力和注入速度 以免导致压裂油层形成蒸汽窜流 3主要参数 注汽压力对吞吐效果的影响 三 蒸汽吞吐开采参数 总注气量注汽量不能太小 否则峰值产量低 增产周期短 周期累积产量低 但也不能太高 注入量应按每米纯油层厚度选定 也即注汽强度 最优的范围是120 200t m 3主要参数 注汽量对吞吐效果的影响 三 蒸汽吞吐开采参数 3主要参数 注汽速度对吞吐效果的影响 注汽速度蒸汽吞吐阶段 注汽时间短 向油层顶底界的热损失远较蒸汽驱阶段小得不可比 因此注入速度的影响很小 三 蒸汽吞吐开采参数 3主要参数 焖井时间的选择 蒸汽吞吐时油层温度剖面随焖井时间的变化 三 蒸汽吞吐开采参数 影响次序 井底干度 周期注汽量 注入速度 对具体油藏地质条件 综合各周期注汽干度 井口和井底 注汽量 注汽速度等模拟分析对吞吐效果的影响 选择周