稠油热采技术

1、稠油热采技术交流稠油热采技术交流20082008年年3 3月月一、稠油分类一、稠油分类二、热力采油技术二、热力采油技术三、三、热力采油热力采油机理机理四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性五、井口注汽参数对井底注热参数的影响五、井口注汽参数对井底注热参数的影响六、蒸汽吞吐采油方法六、蒸汽吞吐采油方法七、七、蒸汽驱开采方法蒸汽驱开采方法稠油热采技术交流稠油热采技术交流一、稠油分类一、稠油分类在油层条件下，粘度大于在油层条件下，粘度大于50mPa.s50mPa.s或脱气原油粘度或脱气原油粘度大于大于100mPa.s100mPa.s的原油称为的原油称为稠油稠油。中国稠油

2、的分类标准中国稠油的分类标准稠油分类稠油分类主要指标主要指标辅助指标辅助指标开采方式开采方式名称名称类别类别粘度粘度mPa.smPa.s相对密度相对密度(20)(20)普通稠油普通稠油-1-15050* *150150* *大于大于0.920.92可以先注水可以先注水-2-2150150* *1000010000大于大于0.920.92热采热采特稠油特稠油10000100005000050000大于大于0.950.95热采热采超稠油超稠油大于大于5000050000大于大于0.980.98热采热采注：注：* *指油层条件下的粘度，无指油层条件下的粘度，无* *时指油层温度下的脱气粘度。时指油层

3、温度下的脱气粘度。一、稠油分类一、稠油分类二、热力采油技术二、热力采油技术三、三、热力采油热力采油机理机理四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性五、井口注汽参数对井底注热参数的影响五、井口注汽参数对井底注热参数的影响六、蒸汽吞吐采油方法六、蒸汽吞吐采油方法七、七、蒸汽驱开采方法蒸汽驱开采方法稠油热采技术交流稠油热采技术交流1.1.蒸汽吞吐蒸汽吞吐2.2.蒸汽驱蒸汽驱3.3.火烧油层火烧油层4.4.热化学法热化学法二、热力采油技术二、热力采油技术 蒸汽吞吐是指在本井中完成注蒸汽吞吐是指在本井中完成注蒸汽、焖井和开井生产三个过程蒸汽、焖井和开井生产三个过程的稠油开采方

4、法。的稠油开采方法。 蒸汽吞吐通常只能采出生产井蒸汽吞吐通常只能采出生产井周围油层中有限区域内的原油，周围油层中有限区域内的原油，采收率一般为采收率一般为10%10%20%20%。 蒸汽吞吐筛选标准蒸汽吞吐筛选标准油藏参数一等二等12345原油粘度（mPa.s）501000010000500000.980.920.950.920.95油层深度（m）150160010005001600180010101010510净厚度/总厚度0.40.40.40.40.4孔隙度（%）2020202020渗透率（10-3m2）200200200200200原始含油饱和度（%）5050505050Soi0.10.

5、10.10.10.1储量系数(104t/km2.m)10101010101.1.蒸汽吞吐蒸汽吞吐2.2.蒸汽驱蒸汽驱3.3.火烧油层火烧油层4.4.热化学法热化学法二、热力采油技术二、热力采油技术 蒸汽驱是指通过适当井网，由蒸汽驱是指通过适当井网，由注汽井连续注汽，在注汽井周围注汽井连续注汽，在注汽井周围形成蒸汽带，注入的蒸汽将地下形成蒸汽带，注入的蒸汽将地下原油加热并驱到周围生产井后产原油加热并驱到周围生产井后产出。出。 蒸汽驱蒸汽驱采收率一般为采收率一般为20%20%30%30%。 蒸汽驱筛选标准蒸汽驱筛选标准油藏参数一等二等三等原油粘度（mPa.s）5010000100005000050

6、000原油相对密度0.920.950.950.980.98油层深度（m）150140015016001800有效厚度（m）10105净厚度/总厚度0.50.50.5孔隙度（%）202020渗透率（10-3m2）200200200原始含油饱和度（%）505040Soi0.10.10.08储量系数(104t/km2.m)101071.1.蒸汽吞吐蒸汽吞吐2.2.蒸汽驱蒸汽驱3.3.火烧油层火烧油层4.4.热化学法热化学法二、热力采油技术二、热力采油技术 火烧油层是指通过注入井向油火烧油层是指通过注入井向油层注入空气，使油层中的一部分层注入空气，使油层中的一部分原油燃烧而产生热量，加热和驱原油燃烧而

7、产生热量，加热和驱替未燃烧区的大部分原油，并从替未燃烧区的大部分原油，并从生产井中开采出来生产井中开采出来。1.1.蒸汽吞吐蒸汽吞吐2.2.蒸汽驱蒸汽驱3.3.火烧油层火烧油层4.4.热化学法热化学法二、热力采油技术二、热力采油技术 热化学方法是指向油井注入化热化学方法是指向油井注入化学剂，以达到降低原油粘度的采学剂，以达到降低原油粘度的采油方法油方法。热化学吞吐热化学吞吐热化学驱热化学驱4.4.热化学方法热化学方法CO2CO2吞吐吞吐N2N2吞吐吞吐降粘剂降粘剂CO2CO2蒸汽吞吐蒸汽吞吐(DCSH)(DCSH)表活剂表活剂CO2CO2蒸汽吞吐蒸汽吞吐蒸汽蒸汽CO2CO2吞吐吞吐蒸汽丙烷吞吐

8、蒸汽丙烷吞吐蒸汽柴油吞吐蒸汽柴油吞吐热化学吞吐热化学吞吐热化学驱热化学驱4.4.热化学方法热化学方法N2N2泡沫蒸汽驱泡沫蒸汽驱蒸汽蒸汽烟道气驱烟道气驱蒸汽蒸汽尿素尿素一、稠油分类一、稠油分类二、热力采油技术二、热力采油技术三、三、热力采油热力采油机理机理四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性五、井口注汽参数对井底注热参数的影响五、井口注汽参数对井底注热参数的影响六、蒸汽吞吐采油方法六、蒸汽吞吐采油方法七、七、蒸汽驱开采方法蒸汽驱开采方法稠油热采技术交流稠油热采技术交流1.1.加热降粘加热降粘2.2.热膨胀作用热膨胀作用3.3.蒸汽蒸馏作用蒸汽蒸馏作用4.4.高温

9、相对渗透率变化高温相对渗透率变化5.5.乳化驱替乳化驱替6.6.重力泄油重力泄油三、热力采油机理三、热力采油机理 稠油的粘度随温度的变化非常敏感，温度升高，粘度稠油的粘度随温度的变化非常敏感，温度升高，粘度急剧下降。加热降粘急剧下降。加热降粘是注蒸汽热采稠油的主要是注蒸汽热采稠油的主要机理。机理。1.1.加热降粘加热降粘建立地层原油粘温关系的步骤为：建立地层原油粘温关系的步骤为： 取得地面脱气原油油样，并测定其粘温数据。取得地面脱气原油油样，并测定其粘温数据。 利用数学回归方法建立粘温关系。利用数学回归方法建立粘温关系。 进行溶解气修正。进行溶解气修正。加热降粘加热降粘ososA AododB

10、 BA A10.715(5.615Rs+100)10.715(5.615Rs+100)-0.515-0.515B B5.44(5.615Rs+150)5.44(5.615Rs+150)-0.338-0.338式中：式中：osos含气原油粘度含气原油粘度mPa.smPa.sodod脱气原油粘度脱气原油粘度mPa.smPa.sRsRs溶解气油比溶解气油比m m3 3/m/m3 3加热降粘加热降粘 当高温蒸汽注入油层后，油藏中的流体当高温蒸汽注入油层后，油藏中的流体和岩石产生热膨胀作用，孔隙体积缩小，和岩石产生热膨胀作用，孔隙体积缩小，流体体积增大，维持原油生产的弹性能量流体体积增大，维持原油生产的

11、弹性能量增加。增加。2.2.热膨胀作用热膨胀作用4.4.高温相对渗透率变化高温相对渗透率变化随温度升高，束缚水随温度升高，束缚水SwcSwc增大，残余油增大，残余油SorwSorw减少。减少。随温度升高，油相渗透率增强，水相渗透率降低。随温度升高，油相渗透率增强，水相渗透率降低。 由于高温相对渗透率资料较少，高温下的残余油可由于高温相对渗透率资料较少，高温下的残余油可由下式求取：由下式求取：Sors=0.13253+0.025956lnos-0.000317(Ts-Ti)Sors=0.13253+0.025956lnos-0.000317(Ts-Ti)式中：式中：SorsSors为蒸汽驱残余油

12、为蒸汽驱残余油 osos对应对应TsTs时的原油粘度时的原油粘度mPa.smPa.s Ts Ts、TiTi分别为蒸汽温度和原始油层温度分别为蒸汽温度和原始油层温度高温相对渗透率变化高温相对渗透率变化1.1.由于注入流体的运动引起的能量传递。由于注入流体的运动引起的能量传递。2.2.在油层中，由高温向低温的热传导。在油层中，由高温向低温的热传导。3.3.在注入流体与地层中原始流体之间，由在注入流体与地层中原始流体之间，由于地层的渗透性引起的热对流。于地层的渗透性引起的热对流。油层注蒸汽传热机理油层注蒸汽传热机理当流体的运动速度较小时，主要传热机理是当流体的运动速度较小时，主要传热机理是1 1、2

13、 2。当流体的运动速度较大时，主要传热机理是当流体的运动速度较大时，主要传热机理是3 3。一、稠油分类一、稠油分类二、热力采油技术二、热力采油技术三、三、热力采油热力采油机理机理四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性五、井口注汽参数对井底注热参数的影响五、井口注汽参数对井底注热参数的影响六、蒸汽吞吐采油方法六、蒸汽吞吐采油方法七、七、蒸汽驱开采方法蒸汽驱开采方法稠油热采技术交流稠油热采技术交流四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性1.1.蒸汽、水的热特性蒸汽、水的热特性2.2.原油的热特性原油的热特性3.3.油藏岩石的热特性油藏岩石的

14、热特性4.4.油藏加热过程中渗透率变化油藏加热过程中渗透率变化1.1.蒸汽、水的热特性基本概念蒸汽、水的热特性基本概念处于饱和状态的水蒸汽和水的混合物称为处于饱和状态的水蒸汽和水的混合物称为湿蒸汽湿蒸汽。 湿蒸汽中所含干饱和蒸汽的质量分数称为湿蒸汽中所含干饱和蒸汽的质量分数称为干度干度X X。在。在饱和点的水，蒸汽干度为饱和点的水，蒸汽干度为0 0；完全饱和状态的蒸汽，；完全饱和状态的蒸汽，其干度为其干度为100%100%。 在一定压力下，温度低于对应饱和温度的水称为在一定压力下，温度低于对应饱和温度的水称为未饱未饱和水或热水和水或热水。当蒸汽温度高于该蒸汽压力所对应的饱和温度，此时当蒸汽温度

15、高于该蒸汽压力所对应的饱和温度，此时的蒸汽为的蒸汽为过热蒸汽过热蒸汽。饱和水蒸汽的临界压力为饱和水蒸汽的临界压力为22.12MPa22.12MPa，临界温度为，临界温度为374.15374.15。1.1.蒸汽、水的热特性蒸汽、水的热特性饱和蒸汽温度和压力的关系饱和蒸汽温度和压力的关系水的比热水的比热水蒸汽的热焓水蒸汽的热焓湿饱和蒸汽的比容湿饱和蒸汽的比容 饱和蒸汽温度饱和蒸汽温度TsTs与压力与压力P P的关系的关系过热蒸汽过热蒸汽饱和温度线饱和温度线热水热水Ts=280.034+14.0856lnP+1.38075(lnP)Ts=280.034+14.0856lnP+1.38075(lnP)

16、2 2-0.101806(lnP)-0.101806(lnP)3 3+0.019017(lnP)+0.019017(lnP)4 4水的比热水的比热除液态氨外，其它任何液体的比热都比水小。除液态氨外，其它任何液体的比热都比水小。同时水具有最大的汽化潜热焓，因此水是最好的同时水具有最大的汽化潜热焓，因此水是最好的注热载体。注热载体。水的比热为水的比热为1.0 kcal/kg.1.0 kcal/kg. 4.1868 kJ/kg.4.1868 kJ/kg.水蒸汽的热焓水蒸汽的热焓(kJ/kg)(kJ/kg)当水从冰点温度加热到某一压力下的饱和温度当水从冰点温度加热到某一压力下的饱和温度时所吸收的热量称

17、为显热时所吸收的热量称为显热HwHw。 饱和水变成干饱和蒸汽所吸收的热量称为汽化饱和水变成干饱和蒸汽所吸收的热量称为汽化潜热潜热LvLv。湿饱和蒸汽的热焓湿饱和蒸汽的热焓HwsHws：HwsHwsHwHwX XLvLv当蒸汽进入油层时，首先释放当蒸汽进入油层时，首先释放潜热，待潜热释放完后，潜热，待潜热释放完后，蒸汽变成饱和水；然后再释放显热，此时温度降低，饱蒸汽变成饱和水；然后再释放显热，此时温度降低，饱和水变成热水和水变成热水。水蒸汽的热焓水蒸汽的热焓(kJ/kg)(kJ/kg)过热蒸汽热水在相同压力下，蒸汽干度越高，蒸汽热焓越大。当压力为在相同压力下，蒸汽干度越高，蒸汽热焓越大。当压力为

18、5MPa5MPa时，蒸汽干度为时，蒸汽干度为40%40%的热焓为的热焓为1810kJ/kg1810kJ/kg，为饱和水的，为饱和水的1.571.57倍；当倍；当蒸汽干度为蒸汽干度为80%80%的热焓为的热焓为2466kJ/kg2466kJ/kg，为饱和水的，为饱和水的2.142.14倍。倍。水蒸汽的热焓水蒸汽的热焓(kJ/kg)(kJ/kg)随压力增加，饱和水显热增大，而蒸汽潜热减小。随压力增加，饱和水显热增大，而蒸汽潜热减小。当压力当压力9MPa9MPa时，饱和水显热时，饱和水显热 9MPa9MPa时，饱和水显热时，饱和水显热 蒸汽潜热。蒸汽潜热。湿饱和蒸汽的比容湿饱和蒸汽的比容(m(m3

19、3/kg)/kg) 单位质量的饱和水占据的体积称作饱和水的比单位质量的饱和水占据的体积称作饱和水的比容容VwVw。 单位质量的干饱和蒸汽占据的体积称作饱和蒸单位质量的干饱和蒸汽占据的体积称作饱和蒸汽的比容汽的比容VsVs。湿饱和蒸汽的比容湿饱和蒸汽的比容VwsVws：VwsVws(1-X)Vw(1-X)VwX XVsVs湿饱和蒸汽的比容湿饱和蒸汽的比容(m(m3 3/kg)/kg) 蒸汽的比容比饱和水的比容大得多，而且干度越高，蒸汽的比容比饱和水的比容大得多，而且干度越高，蒸汽的比容越大。因此在注蒸汽开采过程中，注入蒸汽蒸汽的比容越大。因此在注蒸汽开采过程中，注入蒸汽的干度越高，蒸汽带的扩展体

20、积越大，加热范围越大，的干度越高，蒸汽带的扩展体积越大，加热范围越大，开发效果越好。开发效果越好。湿饱和蒸汽的比容湿饱和蒸汽的比容(m(m3 3/kg)/kg) 随压力的降低，蒸汽与水的体积倍数快速增大。因随压力的降低，蒸汽与水的体积倍数快速增大。因此对蒸汽驱来说，油层压力尽可能降低。在较低压力此对蒸汽驱来说，油层压力尽可能降低。在较低压力下注蒸汽，蒸汽带的体积较大，蒸汽波及体积较高，下注蒸汽，蒸汽带的体积较大，蒸汽波及体积较高，开发效果较好。开发效果较好。2.2.原油的热特性原油的热特性原油粘度随温度的变化原油粘度随温度的变化原油的比热及热容量原油的比热及热容量原油的导热系数原油的导热系数原

21、油的比热原油的比热Co(kJ/kg.)Co(kJ/kg.)及热容量及热容量MoMo已知原油的相对密度已知原油的相对密度 o o，温度，温度T()T()，求，求C Co o：原油的热容量原油的热容量M Mo o=C=Co o o o设设 o o=0.98=0.98，T=300T=300，则则C Co o=2.73(kJ/kg.)=2.73(kJ/kg.) M Mo o=C=Co o o o=2675(kJ/m=2675(kJ/m3 3.).)1.68480.003391ooTC原油的导热系数原油的导热系数o(kJ/d.m.)o(kJ/d.m.)已知原油的相对密度已知原油的相对密度 o o，温度，

22、温度T()T()，求，求o o：oo10.124(110.124(10.000540.00054T)/T)/ o o设设 o o=0.98=0.98，T=300T=300，则，则o=8.66(kJ/d.m.)o=8.66(kJ/d.m.)已知温度已知温度T(273+)T(273+)，求饱和水及蒸汽的导热系数：，求饱和水及蒸汽的导热系数：设设T=300T=300，则，则w=47.3(kJ/d.m.)w=47.3(kJ/d.m.) s=5.95(kJ/d.m.) s=5.95(kJ/d.m.)42731041353.511530.04436022.41233 106.05099 107.22766

23、 103.37136 10wTTTTT42731041352.357870.02974291.46888 103.57767 104.29764 102.04511 10sTTTTT 3.3.油藏岩石的热特性油藏岩石的热特性油藏岩石的油藏岩石的导热系数导热系数油藏岩石的热容量油藏岩石的热容量热扩散系数热扩散系数热膨胀系数热膨胀系数油藏岩石的导热系数油藏岩石的导热系数s(kJ/d.m.)s(kJ/d.m.)ss的范围为的范围为59.659.6329.2(kJ/d.m.)329.2(kJ/d.m.)cmgcmg软件提供的缺省值为软件提供的缺省值为149.6(kJ/d.m.)149.6(kJ/d.m

24、.)已知砂岩的孔隙度已知砂岩的孔隙度、液体饱和度、液体饱和度S SL L、温度、温度T()T()，求求固结砂岩固结砂岩的导热系数的导热系数ss：设设=0.3=0.3，S SL L=1=1，T=300T=300 ，则，则s=160(kJ/d.m.)s=160(kJ/d.m.)已知砂岩的孔隙度已知砂岩的孔隙度、含水饱和度、含水饱和度SwSw，求，求疏松砂岩疏松砂岩的的导热系数导热系数ss： 设设=0.3=0.3，Sw=0.4Sw=0.4，则，则s=146(kJ/d.m.)s=146(kJ/d.m.)0.6 2.65(1)0.5586.4 11.007(273.15)LSSeT86.41.2722.

25、251.7307SwS油藏岩石的热容量油藏岩石的热容量M MR R(kJ/m(kJ/m3 3. .) )热容量是指单位体积的油藏岩石温度升高热容量是指单位体积的油藏岩石温度升高1 1所需要所需要的热量。的热量。cmgcmg软件提供的缺省值为软件提供的缺省值为2347(kJ/m2347(kJ/m3 3.).)已知温度已知温度T()T()，求砂岩的比热，求砂岩的比热C CR R： C CR R=0.813+9.797=0.813+9.7971010-4-4T T岩石的热容量岩石的热容量M MR R=C=CR R R R设设T=300T=300， R R=2000(kg/m=2000(kg/m3 3

26、) )则则C CR R=1.107(kJ/kg.)=1.107(kJ/kg.) M MR R=C=CR R R R=2214(kJ/m=2214(kJ/m3 3.).)热扩散系数热扩散系数(m(m2 2/h)/h)热扩散系数是导热系数与热容量之比。热扩散系数是导热系数与热容量之比。=/M=/M热膨胀系数热膨胀系数( (-1-1) )热膨胀系数是指在恒压条件下，温度升高热膨胀系数是指在恒压条件下，温度升高1 1时物质时物质比容的变化率。比容的变化率。原油的热膨胀系数约为原油的热膨胀系数约为9 91010-4-4(-1-1) ) 水的热膨胀系数水的热膨胀系数约约为为3 31010-4-4(-1-1

27、) ) 岩石的热膨胀系数岩石的热膨胀系数约约为为9 91010-5-5(-1-1) )温度升高，孔隙度减少，绝对渗透率下降。温度升高，孔隙度减少，绝对渗透率下降。随温度升高，岩石的表面性质趋向强亲水。随温度升高，岩石的表面性质趋向强亲水。随随温度升高，束缚水温度升高，束缚水SwcSwc增大，残余油增大，残余油SorwSorw减少。减少。随随温度升高温度升高，油相渗透率增强，水相渗透率降低。，油相渗透率增强，水相渗透率降低。随温度升高，油水流度比得到改善。随温度升高，油水流度比得到改善。4.4.油藏加热过程中渗透率变化油藏加热过程中渗透率变化一、稠油分类一、稠油分类二、热力采油技术二、热力采油技

28、术三、三、热力采油热力采油机理机理四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性五、井口注汽参数对井底注热参数的影响五、井口注汽参数对井底注热参数的影响六、蒸汽吞吐采油方法六、蒸汽吞吐采油方法七、七、蒸汽驱开采方法蒸汽驱开采方法稠油热采技术交流稠油热采技术交流五、井口注汽参数对井底注热参数的影响五、井口注汽参数对井底注热参数的影响封隔器喇叭口油层注汽管柱注汽管柱7 7套管套管4.54.5隔热管隔热管五、井口注汽参数对井底注热参数的影响五、井口注汽参数对井底注热参数的影响1.1.不同注汽速度对井底蒸汽干度的影响不同注汽速度对井底蒸汽干度的影响2.2.不同注汽速度对井底蒸汽压

29、力的影响不同注汽速度对井底蒸汽压力的影响3.3.不同注汽速度对井底蒸汽温度的影响不同注汽速度对井底蒸汽温度的影响4.4.井口蒸汽干度与井底蒸汽干度的关系井口蒸汽干度与井底蒸汽干度的关系1.1.不同注汽速度对井底蒸汽干度的影响不同注汽速度对井底蒸汽干度的影响 随注汽速度增大，井底蒸汽干度也增大。当注汽速度随注汽速度增大，井底蒸汽干度也增大。当注汽速度为为4t/h4t/h时，在时，在1000m1000m井底的蒸汽干度为井底的蒸汽干度为35%35%；而当注汽速；而当注汽速度为度为14t/h14t/h时，在时，在1000m1000m井底的蒸汽干度为井底的蒸汽干度为61%61%。井口注汽压力井口注汽压力

30、13MPa13MPa，井口蒸汽干度井口蒸汽干度70%70%，注汽时间注汽时间7d7d。2.2.不同注汽速度对井底蒸汽压力的影响不同注汽速度对井底蒸汽压力的影响 随注汽速度增大，井底蒸汽压力增加幅度减小，当注随注汽速度增大，井底蒸汽压力增加幅度减小，当注汽速度为汽速度为14t/h14t/h时，时，井底蒸汽压力井底蒸汽压力低于井口。低于井口。井口注汽压力井口注汽压力13MPa13MPa，井口蒸汽干度井口蒸汽干度70%70%，注汽时间注汽时间7d7d。3.3.不同注汽速度对井底蒸汽温度的影响不同注汽速度对井底蒸汽温度的影响 随注汽速度增大，井底蒸汽温度增加幅度减小，当注随注汽速度增大，井底蒸汽温度增

31、加幅度减小，当注汽速度为汽速度为14t/h14t/h时，时，井底蒸汽温度井底蒸汽温度低于井口。低于井口。井口注汽压力井口注汽压力13MPa13MPa，井口蒸汽干度井口蒸汽干度70%70%，注汽时间注汽时间7d7d。4.4.井口蒸汽干度与井底蒸汽干度的关系井口蒸汽干度与井底蒸汽干度的关系井口注汽压力井口注汽压力13MPa13MPa，井口蒸汽干度井口蒸汽干度70%70%，注汽时间注汽时间15d15d，注汽速度注汽速度8t/h8t/h。 井底蒸汽干度随井深几乎成线性递减。当采用隔热管井底蒸汽干度随井深几乎成线性递减。当采用隔热管且环空具有一定的隔热介质时，蒸汽干度递减幅度每且环空具有一定的隔热介质时

32、，蒸汽干度递减幅度每1000m1000m约为约为25%25%。一、稠油分类一、稠油分类二、热力采油技术二、热力采油技术三、三、热力采油热力采油机理机理四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性五、井口注汽参数对井底注热参数的影响五、井口注汽参数对井底注热参数的影响六、蒸汽吞吐采油方法六、蒸汽吞吐采油方法七、七、蒸汽驱开采方法蒸汽驱开采方法稠油热采技术交流稠油热采技术交流1.1.基本概念基本概念2.2.增产机理增产机理3.3.蒸汽吞吐生产规律蒸汽吞吐生产规律4.4.蒸汽吞吐方案优化指标蒸汽吞吐方案优化指标5.5.蒸汽吞吐效果的评价指标蒸汽吞吐效果的评价指标6.6.提高多

33、周期吞吐效果的途径提高多周期吞吐效果的途径六、蒸汽吞吐采油方法六、蒸汽吞吐采油方法蒸汽吞吐方法是我国目前主要的稠油热采方法。蒸汽吞吐方法是我国目前主要的稠油热采方法。蒸汽吞吐方法是将一定数量的蒸汽注入油层，焖井数蒸汽吞吐方法是将一定数量的蒸汽注入油层，焖井数天，加热油层中的原油后，然后开井回采。天，加热油层中的原油后，然后开井回采。蒸汽吞吐的三个阶段：注汽、焖井及回采。蒸汽吞吐的三个阶段：注汽、焖井及回采。从注蒸汽开始到油井不能正常生产为止，称为一个吞从注蒸汽开始到油井不能正常生产为止，称为一个吞吐周期。吐周期。蒸汽吞吐的采收率一般为蒸汽吞吐的采收率一般为10%10%20%20%。蒸汽吞吐属于

34、强化开采手段，采油速度蒸汽吞吐属于强化开采手段，采油速度4%4%5%5%；开发；开发年限一般为年限一般为3 35 5年。年。1.1.基本概念基本概念1.1.基本概念基本概念 单单8383块汽驱井组吞吐阶段块汽驱井组吞吐阶段(01(0105)05)采油速度平均采油速度平均为为2.20%2.20%；汽驱阶段平均为；汽驱阶段平均为2.28%2.28%。2.2.增产机理增产机理加热降粘加热降粘热膨胀作用热膨胀作用蒸汽蒸馏作用蒸汽蒸馏作用高温相对渗透率变化高温相对渗透率变化乳化驱替乳化驱替重力泄油重力泄油3.3.蒸汽吞吐生产规律蒸汽吞吐生产规律单井蒸汽吞吐生产动态单井蒸汽吞吐生产动态区块蒸汽吞吐产量递减

35、规律区块蒸汽吞吐产量递减规律区块压力变化区块压力变化单井蒸汽吞吐单井生产动态单井蒸汽吞吐单井生产动态第1周期第2周期第3周期第4周期第5周期在一个周期内分排水在一个周期内分排水期、高产期、递减期和期、高产期、递减期和低产期四个阶段。低产期四个阶段。逐周期生产时间缩短，逐周期生产时间缩短，产油量降低，含水上升，产油量降低，含水上升，效果变差。效果变差。周期采液量一般要多周期采液量一般要多于注汽量，因此吞吐开于注汽量，因此吞吐开采为降压生产过程。采为降压生产过程。区块蒸汽吞吐产量递减规律区块蒸汽吞吐产量递减规律 单单8383块于块于0101年投入年投入蒸汽吞吐开采，蒸汽吞吐开采，0303年产量达到

36、年产量达到峰值，然后进入递减期，年递减率为峰值，然后进入递减期，年递减率为26.8%26.8%。蒸汽吞吐累积注采关系法：蒸汽吞吐累积注采关系法：Ns=4.2539eNs=4.2539e0.0913Np0.0913Np取吞吐极限油汽比取吞吐极限油汽比0.25t/t0.25t/t，则累积产油量则累积产油量NpNpNpNp-ln(4.2539-ln(4.25390.09130.09130.250.25)/0.0913)/0.091325.54(1025.54(104 4t)t)。区块蒸汽吞吐产量递减规律区块蒸汽吞吐产量递减规律区块压力变化区块压力变化馆下段油藏的弹性产率为馆下段油藏的弹性产率为1/0

37、.22891/0.22894.374.3710104 4m m3 3/MPa/MPa。4.4.蒸汽吞吐方案优化指标蒸汽吞吐方案优化指标周期注汽量优化周期注汽量优化注汽速度优化注汽速度优化蒸汽干度优化蒸汽干度优化注汽压力的选取注汽压力的选取焖井时间的选择焖井时间的选择生产井排液量优化生产井排液量优化5.5.蒸汽吞吐效果的评价指标蒸汽吞吐效果的评价指标逐逐周期产油量及吞吐阶段累积产油量周期产油量及吞吐阶段累积产油量逐周期油汽比及吞吐阶段累积油汽比逐周期油汽比及吞吐阶段累积油汽比采油速度、年采油量采油速度、年采油量逐周期回采水率及吞吐阶段回采水率逐周期回采水率及吞吐阶段回采水率吞吐阶段原油采收率吞吐

38、阶段原油采收率吞吐阶段经济油量吞吐阶段经济油量增油增注比增油增注比吞吐阶段油层压力分布吞吐阶段油层压力分布吞吐阶段油层温度分布及加热半径变化吞吐阶段油层温度分布及加热半径变化吞吐阶段含油饱和度分布吞吐阶段含油饱和度分布5.5.蒸汽吞吐效果的评价指标蒸汽吞吐效果的评价指标在正常情况下，每烧在正常情况下，每烧1t1t原油可生产原油可生产15t15t左右的湿蒸汽。左右的湿蒸汽。经济产油量方案产油方案注汽经济产油量方案产油方案注汽经济极限油汽比经济极限油汽比吞吐阶段：经济极限油汽比取吞吐阶段：经济极限油汽比取0.25t/t0.25t/t汽驱阶段：经济极限油汽比取汽驱阶段：经济极限油汽比取0.15t/t

39、 0.15t/t 一般吞吐周期的回采水率为一般吞吐周期的回采水率为50%50%左右。左右。6.6.提高多周期吞吐效果的途径提高多周期吞吐效果的途径从第从第2 2周期开始逐步增大注汽量周期开始逐步增大注汽量(15%(15%左右左右) )，扩大加热，扩大加热范围，增大排油半径。范围，增大排油半径。在生产井回采时，尽量放大生产压差，将流动压力降在生产井回采时，尽量放大生产压差，将流动压力降低到最低限度，可以获得较长时间的峰值产量。低到最低限度，可以获得较长时间的峰值产量。合理确定周期结束油量，尽量延长周期生产时间。合理确定周期结束油量，尽量延长周期生产时间。力求较多的吞吐周期，提高整个吞吐阶段的采收

40、率。力求较多的吞吐周期，提高整个吞吐阶段的采收率。一、稠油分类一、稠油分类二、热力采油技术二、热力采油技术三、三、热力采油热力采油机理机理四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性四、蒸汽、水、油及油藏岩石的热特性五、井口注汽参数对井底注热参数的影响五、井口注汽参数对井底注热参数的影响六、蒸汽吞吐采油方法六、蒸汽吞吐采油方法七、七、蒸汽驱开采方法蒸汽驱开采方法稠油热采技术交流稠油热采技术交流1.1.基本概念基本概念2.2.蒸汽驱采油机理蒸汽驱采油机理3.3.蒸汽驱方案优化指标蒸汽驱方案优化指标4.4.蒸汽驱成功的必要条件蒸汽驱成功的必要条件5.5.改善蒸汽驱开发效果的技术策略改善蒸汽驱开发效果的技术策

41、略七、蒸汽驱开采方法七、蒸汽驱开采方法 蒸汽吞吐开采只能采出近井地带附近油层中的原油，蒸汽吞吐开采只能采出近井地带附近油层中的原油，井间还留有大量的死油区，一般吞吐采收率仅为井间还留有大量的死油区，一般吞吐采收率仅为10%10%20%20%。为进一步提高原油采收率，吞吐后期转蒸汽驱是。为进一步提高原油采收率，吞吐后期转蒸汽驱是必然的热采阶段。必然的热采阶段。 蒸汽驱技术：由注入井连续注入高干度蒸汽，注入油蒸汽驱技术：由注入井连续注入高干度蒸汽，注入油层中的大量热能加热油层，大大降低了原油粘度，而且层中的大量热能加热油层，大大降低了原油粘度，而且注入的热流体将原油驱动到周围的生产井中采出。注入的

42、热流体将原油驱动到周围的生产井中采出。使原使原油采收率增加油采收率增加20%20%30%30%。 蒸汽驱的开发时间一般为蒸汽驱的开发时间一般为6 61010年，累积注汽量一般年，累积注汽量一般为为1.21.21.5PV1.5PV。1.1.基本概念基本概念1.1.基本概念基本概念蒸汽带蒸汽带热凝结带热凝结带( (高温油水带高温油水带) )热油、水带热油、水带原始油层原始油层2.2.蒸汽驱采油机理蒸汽驱采油机理加热降粘加热降粘蒸汽蒸馏作用蒸汽蒸馏作用蒸汽驱动作用蒸汽驱动作用热膨胀作用热膨胀作用重力分离作用重力分离作用高温相对渗透率及毛管压力的变化高温相对渗透率及毛管压力的变化溶解气驱作用溶解气驱作用原油混相及原油混相及乳化驱替乳化驱替在蒸汽带中，蒸汽驱的主要机理为在蒸汽带中，蒸汽驱的主要机理为、。在热凝