稠油开采技术研究现状.doc

稠油开采技术研究现状 Ξ 马洪新,李 刚,尚小东,尹艳梅 大庆油田有限责任公司第四采油厂第一油矿,黑龙江大庆 163511 摘 要本文主要针对稠油因其粘度高,难以用一般方法开采的特点,提出几种稠油开采方法,并对其开采原理、效果、技术特点、优、缺点方面进行系统的分析。 关键词二氧化碳驱油;采收率;混相驱 随着石油的不断开采,世界上石油储量尤其是优质、易采石油储量不断减少,在已探明的石油资源中,稠油所占比例越来越大。我国拥有丰富的稠油资源,分布在辽河、新疆克拉玛依、胜利以及河南、华北、大庆等油区均分布有稠油油藏。 重油因其粘度高,难以用一般方法开采。由于重油的粘滞性对温度非常敏感,所以目前开采稠油的主要方法是热力采油法,如蒸汽吞吐和蒸汽驱。蒸汽吞吐和蒸汽驱是目前最常见、使用最广泛的稠油开采技术。它们都是利用稠油特殊的粘-温关系,向油层中注入热蒸汽, 使原油的粘度大大降低,从而提高了原油的流动能力,起到开采稠油和增产的作用,蒸汽吞吐和蒸汽驱的机理主要包括降低原油粘度;高温解堵作用;降低界面张力;流体及岩石的膨胀作用;高温下稠油裂解,粘度降低。 虽然蒸汽吞吐、蒸汽驱已是一项较为成熟的技术,但依然存在一定的局限性,例如热损失大、回采水低、原油采收率低等等。1 稠油出砂冷采 对于稠油油藏来讲,排砂冷采是指在没有人工能量补充的条件下,依靠天然能量,并通过调节压差使地层达到出砂,同时又保持地层骨架不被破坏,从而大幅度改善地层的渗透率,达到提高产量的过程。此过程由于有少量天然气的存在,通常伴随着泡沫油的形成,泡沫油在排砂采油的过程中起到了提供能量、降低粘度和携砂的作用。 国外经验表明,该技术对大多数稠油油藏具有较广泛的适用性,只要油层胶结疏松,地层原油中含有一定的溶解气量,原油本身具有较强的携砂能力,均可适应出砂冷采技术的应用。 经过10多年的发展,在国外稠油出砂冷采已显示出良好的经济效益,已由摸索、试验阶段转入工业化推广应用阶段。据统计,1996年以来,稠油出砂冷 采井超过6000口,主要分布在阿尔伯达省东部油田。 国内的稠油排砂冷采技术正处于探索向推广过渡的阶段,大规模的工业化应用尚未开始。河南油田在稠油出砂冷采方面取得了较好的攻关研究和现场试验成果,获得了明显的增产效果。2 SA GD 技术 在加拿大,稠油开发主要靠SA GD 蒸汽辅助下的重力泄油技术,而且以SA GD 为基础的水平井注蒸汽热采技术在向多种方式发展,如水平井注挥发性轻烃溶剂萃取VA PEX 、单水平井注非凝结气辅助蒸汽重力驱SA GP 等即将投入现场试验[3]。 SA GD 水平井蒸汽辅助重力泄油技术有几种应用方式一是平行水平井方式,即在靠近油藏的底部钻一对上下平行的水平井,上面的水平井注蒸汽,依靠热传导及重力泄油作用,下面的水平井采油;第二种是水平井与垂直井结合的方式,即在油层底部钻一口水平井,在其上部钻一口或几口垂直井井,垂直井注蒸汽,水平井采油;第三种是单管水平井蒸汽辅助重力泄油技术,在同一口水平井口下入注蒸汽管及抽油管,通过注蒸汽管向水平井最顶端注蒸汽使蒸汽腔沿水平井逆向扩展。 SA GD 技术的特点利用重力作为驱动原油的主要动力;利用水平井通过重力作用获得很高的采油速度;几乎可以立即出现采油响应,且采收率高;加热原油不必接触未接触原油而直接流入生产井;累计油气比高;除了大面积的页岩夹层以外,对油层非均质性敏感性极小。另外,SA GD 开采过程的关键因素是蒸汽与油水之间的上下对流作用,这和常规的油水同向流动是完全不同。3 VA PEX 技术 目前,对于水平井注气体溶剂是蒸汽辅助重力泄油方法的一个发展。只是在VA PEX 中,不是注蒸 9 12 2009年第8期 内蒙古石油化工 Ξ 收稿日期2009-01-12 作者简介马洪新1968,男,黑龙江大庆人,助理工程师,从事油藏开发管理工作。 汽,而是注烃类气体。烃类气体主要包括乙烷、丙烷、丁烷等。注入的气体在地层温度及压力下处于临界状态,重油和沥青被这些注入的气体溶解,其中较轻的组份被抽提出来,形成的稀释液的流动性比原油和沥青的流动性大更好。而采出液在地面经过加热又很容易分离出来,分离出来的烃类气体又可以注 入地下。 该工艺的主要优点是与SA GD相比, VA PEX所需设备便宜、操作简单,而且气体溶解具有选择性,它只溶解在油层,不溶于水,因此适用范围较广。 4 其他方法 4.1 降粘法 该技术主要用于油层解堵、蒸汽吞吐、井筒降粘,在稠油开采中应用最为广泛。乳化降粘技术作为降粘幅度最大和使用最经济的化学降粘技术,已在我国各稠油油田得到广泛应用。还有作为辅助降粘手段与蒸汽驱和蒸汽吞吐技术相结合的使用,降粘效果也比较明显。总之,加入降粘剂降粘开采开采稠油的方法,是一种稠油开采常用方法。 4.2 微生物法 利用微生物方法采油主要是利用微生物的各种特性进行采油,主要有两种方法,一种是生物表面活性剂技术生物表面活性剂是微生物在特定的条件下生长过程中分泌并排出体外的具有表面活性的代谢产物。一方面具有化学表面活性剂的共性,另一方面又有稳定性好、抗盐性较强、受温度影响小、能被生物降解、无毒、成本低的特点。生物表面活性剂已广泛用于提高原油采收率,一种是微生物降解技术利用微生物降解技术对原油中的沥青质等重质组分进行降解,可以降低原油粘度,提高油藏采收率,这一技术在采油过程中得到了一定的应用并有继续发展的趋势。 [参考文献] [1] M aria T.M artinez.K inetics of asphaltene hydroconversi on.1.T her m al hydrocrack ing of a coal residue[J].Fuel,1997,7610 899905. [2] H.M.Ch ish ti,P.T.-W iliam s.A rom atic and hetero-arom atic com po siti onal changes du ring catalytic hydro treatm en t of shale o il [J].Fuel,1999,78410851815. [3] 石文平等.高粘度稠油开采方法的现状与研究 进展[J].石油化工技术经济,2000,1665 10. [4] 穆龙新.国内外稠油冷采技术现状及发展趋势 [J].钻采工艺,2002,2561821. [5] T eresa M.Ignasiak.P reparative gel per m eati om ch rom atograp hyof A thabaca asphaltene and the relative po lym er- fo r m ing p ropen sity of the fracti on s[J]. Fuel,622333369. [6] J.G.W eiss m an.Dow n-ho le catalvdc un sradin s ofheavv crude o il[J]. EnergyFuels,102883889. [7] Sisk in.P rocess fo r rem oval of heteroatom s under reducing conditi on s in sup ercritical w ater[P].U S.Paten t5,611,915.M ar18, 1997. [8] V allejo s.P rocess fo r dow nho le up grading of ex tra heavy crude o il[P].U S.Paten t5, 891,829.A p ril6,1999. [9] D avid S.Ro ss.Jam es E.B lessing. Conversi on of b itum inou s coal in CO 920 system[J].Fuel,1984,6341206 1213. [10] Grego li.M ethod of in-situ hydrogenati on of carbonaceou s m aterial[P].U S.Paten t 4,501,445.Feb ruary26,1985. 欢迎订阅 内蒙古石油化工 022内蒙古石油化工 2009年第8期