稠油油藏熱力采油提高采收率技術現狀

張作安 張謙偉

(東北石油大學， 黑龍江 大慶 163318)

稠油油藏熱力采油提高采收率技術現狀

張作安 張謙偉

(東北石油大學， 黑龍江 大慶 163318)

本文介紹了稠油油藏熱力采油提高采收率的方法，簡述了近幾年來國內外稠油油藏熱力采油的室內試驗、現場應用。總結出稠油油藏熱力采油各種方法的優勢和劣勢。并根據稠油開發中存在的問題提出了日后稠油熱采技術的發展趨勢。

稠油；熱力采油；現場應用；提高采收率

常規輕質油藏的開發已經經歷了數十年的歷史，世界上稠油儲量非常豐富，其潛在儲量可能是已探明的普通原油儲量的6倍，在各個主要產油國均有分布，開采潛力巨大。與常規原油相比，稠油粘度高，相對密度大。稠油油藏采用熱力采油，可以有效降低稠油粘度、密度，是提高稠油油藏采收率最為有效的方法。

1 稠油油藏熱采提高采收率的方法

熱力采油的原理主要是通過一些工藝措施使油層溫度不斷升高，顯著的降低稠油粘度，改善流度比，從而將稠油不斷采出地面。

(1)蒸汽吞吐現已成為稠油開采中最常用的技術，因為技術相對簡單和成熟，應用范圍比較廣。它的機理主要是蒸汽不斷加熱近井地帶的原油，從而顯著降低稠油粘度。當生產壓力下降時，原來油層中少量的游離氣和溶解氣，加熱后溶解氣驅作用得到加強。在蒸汽吞吐加熱過程中，注入蒸汽的高溫會使沉積在井筒附近空隙中的瀝青膠質由固態變成液態，可以明顯的改善井筒附近地層的滲流條件，從而提高采收率。除此之外，回采過程中冷凝水的閃蒸作用，以及蒸汽驅動作用也是蒸汽吞吐增產的重要機理。(2)蒸汽驅是接替蒸汽吞吐的一種重要的稠油開采方法。它的機理主要是降低稠油粘度，大大地改善了稠油流動能力。地層中油水在熱蒸汽的作用下體積膨脹，從而大大的降低了殘余油飽和度。蒸汽注入過程中會形成溫度很高的蒸汽帶，稠油中的溶解氣因為溶解度的降低而分離出來，從而提高稠油采收率。在蒸汽前緣向生產井方向不斷推進的過程中，輕質餾分被抽提出來并聚集成為清油帶，產生了溶劑抽提作用。(3)火燒油層是將注氣井的油層點燃，然后不斷地通過注入空氣來維持原油就地燃燒，產生燃燒前緣將原油驅向生產井的提高采收率的熱采方法。在高溫下地層束縛水、注入水蒸發，裂解生成的氫氣與注入的氧氣合成水蒸汽，攜帶大量的熱量傳遞給前方的油層，把原油驅向生產井[1]。(4)熱水驅的作用機理主要是將熱水注入地下，熱水將自身攜帶的熱能傳給地層油，使其溫度升高，從而改善流度比，降低稠油的粘度，除此之外，對于地層壓力的恢復起到了一定作用，將原油不斷地驅替至井底。

2 稠油油藏不同熱采方式的優缺點分析

(1)蒸汽吞吐的優點是一次投資少、增產速度快、工藝技術相對簡單、經濟效益好，對于普通稠油，蒸汽吞吐的技術和經濟風險很小。缺點是只能采出油井附近地層中的原油，導致稠油采收率僅為10%-20%，其次受油藏條件的影響比較大，除此之外，熱量由于傳導、對流和輻射作用損失大，要求氣源必須充足。(2)蒸汽驅相對于蒸汽吞吐而言，可以使一部分井間地層中的原油采出地面，可進一步提高稠油的采收率20%-30%，。缺點是控制蒸汽竄流難度大，從而影響了蒸汽波及效率，其次熱量由于傳導、對流和輻射作用損失大，故氣源必須充足。(3)火燒油層的優點是油層就地產生熱量，最終采收率高，能源利用率高。火燒油層缺點是容易出現井壁坍塌和生產井出砂，造成油井破壞，熱裂解和原油蒸發導致井筒附近的蠟、瀝青質沉淀，容易堵塞井筒和地層。除此之外，生產井的高溫容易破壞生產管柱。(4)熱水驅提供的能量雖然比蒸汽驅小，但是遠大于蒸汽吞吐，所以熱水驅提高采收率的幅度比蒸汽吞吐高。缺點是熱水的含熱量太少，不能作為有效的熱載體把熱量帶入油藏[2]。

3 稠油油藏熱采提高采收率應用現狀

熱采技術是當前世界最為成熟的提高采收率技術，在各稠油油田中應用廣泛，是開采稠油最有效的方法。其產量主要來自美國、加拿大、中國、委內瑞拉和印度尼西亞[3]。

2004年呂廣忠等人通過室內實驗研究發現，熱水驅的驅油效果要明顯好于冷水驅，殘余油飽和度也明顯降低。加入聚合物或者泡沫來調整注水剖面，可以有效地防止熱水突破的產生的影響。

2010年韓軍等通過錦45塊的熱力采油開采技術試驗研究和數據檢測以及驅油效果，得出錦45塊可以采用蒸汽驅采油為主，熱/化學、泡沫開采和水平井熱力采油技術為輔的熱力開采方式。

4 結論與展望

稠油資源在主要產油國均有分布，而且儲量巨大，隨著普通油藏產量的日益衰減，開發稠油油藏必將成為提高油田產量的重要途徑。我國稠油資源豐富，不斷完善和應用熱采技術，學習國外的先進技術和生產經驗，為加速開采稠油提供技術保障。單項熱采都有自己的優勢和局限性，為了減少這種影響，更加高效的開發世界范圍內的稠油資源，熱采技術必須要重視與其他技術的有效結合，發揮協同效應從而顯著提高采收率。蒸汽吞吐、蒸汽驅、火燒油層、熱水驅等熱采方法同水平井和復合井等技術相結合，是今后稠油熱采技術發展的趨勢。

[1]王君,范毅,稠油油藏的開采技術和方法[J].西部探礦工程,2006(7):84-85.

[2]呂廣忠，陸先亮.熱水驅驅油機理研究[J].新疆石油學報,2004,(12):37-40.

[3]王秋語，何胡軍.國外熱力采油技術進展及新方法[J].中外能源,2013,(8)：33-38.

①張作安(1989- )，男，漢族，山東日照人， 東北石油大學，碩士研究生在讀，研究方向：油氣田開發工程。②張謙偉,男,漢族,四川雅安人,碩士在讀單位二東,北石油大學研究方向二油氣田開發方向。