低渗高粘油藏蒸汽吞吐采油技术研究

【摘 要】我国稠油资源丰富，对于稠油的经济有效的开发可以减少资源紧缺对国家的压力，但是由于稠油具有的高粘度、低流动特点，造成在开采过程中，用常规方法很难将稠油开采出来，因此热力开采成为目前开采稠油的主要方法，热采技术通过探索改善流体流动性质来减少油层内部原油的渗流阻力，提高原油渗透能力，开展蒸汽吞吐采油实验研究，以进行生产规模的低渗稀油油藏的开发。

【关键词】稠油；蒸汽吞吐；常规采油；低渗高粘

0.前言

最近二十年里，中国的热力采油技术逐渐发展起来，随着我国国民经济的高速发展，对稠油油藏的高效、快速开发提出了要求，中国稠油开发技术主要经历数十年的发展在中高渗透稠油层开发技术上已经成熟，可是目前对于低渗油田的开发还是明显的不足，对于这些低渗低效井主要采取以下工艺：

（1）化学清蜡堵技术，（2）高压蒸汽热洗技术，（3）双层热循环空心抽油杆技术，这些工艺措施存在明显的不足，如投入资金大、降粘效果差等，造成实际生产低效开发。

1.蒸汽吞吐采油技术存在的问题

1.1注入压力问题

蒸汽注入问题，就是指在油藏破裂压力以下能否达到所希望的注入速度，我国的蒸汽吞吐中，往往是在破裂压力以上强行注入，这一措施，可能会应为注入压力过高，蒸汽通过高压诱导的裂缝窜入注入井中，造成极坏的影响，在此同时井筒附近的地层没有得到有效的加热，在生产井开始生产时，井底压力降低，裂缝被压实，注入的蒸汽发挥不了作用，造成油井生产周期短，回水率高等。

1.2注汽管柱下入深度问题

在蒸汽吞吐的注入过程中，管柱一般是下到开发油层的顶部，这就造成当蒸汽流出注入管柱后就会进入套管中，由于套管的横截面积比较大，在蒸汽进入大的流动截面积后，蒸汽的流速就会降低，造成汽液混合体在流动过程中的快速分离，其结果是蒸汽中的汽相大部分都被限制在油层的顶部，而液相由于密度比较大会下沉到油层底部，使得油层处于两相分化的局面，油层上部注入的是汽相，而下部注入的大部分是液相，使得油层两端的吸热不均，造成油藏产层的产能降低。

1.3蒸汽干度的问题

采油蒸汽吞吐采油的好与坏，在很大程度上取决于，油藏中注入的总能量，为了将一定蒸汽注入到地下油层中，可以通过以下方法来实现，一方面可以用大质量的低干度的蒸汽进行蒸汽驱采油，而另一方面就是用少质量的高干度来实现，而对于是选择高干度还是低干度，需要视具体油层特点决定，为了提供注入蒸汽在井下地层中的干度，需要通过一些改进措施对现有的注入设备或者是输送设备进行改进，以便提高注入干度，另一方面 可以提高输送过程中的输送效率，就是采用质量比较好的隔热管线和油管，将输送过程中的热量损失降到最低，把具有一定干度的蒸汽尽量保持高的干度输送到井下地层，二 通过对蒸汽生产设备进行改进，提高蒸汽干度，或者通过使用好的水汽分离器提高输出蒸汽的干度，而这些措施需要对锅炉、水汽分离器、隔热管线、油管进行投资，花费很大，提高值也是有限的。

2.影响低渗油藏蒸汽吞吐采油的因素

2.1储层导热性

通过对岩石的热参数试验研究我们得到，油层的导热系数比油层上的上覆岩层以及中间的夹层都要大，而油层的热容量比油层上的上覆岩层和油层中的夹层都要小，这就说明油层在蒸汽吞吐方面有着优势，及油层具有更好的热传导性，并且上覆岩层和夹层热能量损失比较小，这就有利于热量的保存，油层温度上升的比较快，，这样能量损失小需要加热油层需要注入的能量就会相对减少，，在相同的注入能量下，油层的温度升高较快，降粘效果较好，所以储层的导热性能、以及上覆岩层、夹层的这些性质有利于蒸汽吞吐开采。

2.2原油对温度的敏感性

通过分析，我们得到，原油粘度与温度有很大联系，随着温度的变化，粘度有着较大的变化，对于原油普遍存在着当温度有35摄氏度上升到50摄氏度时，粘度能够降低20-50倍，可见温度对于原油的粘度有着重大的影响，所以，原油对温度的敏感性强与弱，直接影响原油在油层中的流动性的大小，也直接限制着蒸汽吞吐采油技术的效果。

3.低渗高粘油藏蒸汽采油配套处理技术

为了提高低渗高粘油层蒸汽吞吐采油的效果，对特殊油层地质地区含有的大量蒙脱石进行处理，由于蒙脱石在高温、低矿化度下，会出现膨胀的现象，对油层产生伤害，所以对粘土防膨胀剂进行优选；另外，蒸汽吞吐采油的效果与蒸汽的干度是分不开的，蒸汽吞吐采油的关键是将高温高干度蒸汽通过注汽管柱注入井底，通过蒸汽携带的热量降低地层原油的粘度，从而提高原油在地层中的流动能力，能够快速的进入井筒中，因此，开发利用隔热管柱，通过理论论证与效果对比，发现通过使用隔热管注的注汽与普通管相比，注入井下管柱的蒸汽干度能够提高30%以上，热量损失能够降低24%以上，因此采油隔热管技术，减少传送过程中的热量损失，采用环空注氮隔热，当环空介质为氮气时，沿程温度变化不大，井下干度变化和热量损失也是很小的，因地，在蒸汽吞吐采油过程中，可以采油“环空注氮气隔热”提高井底干度，提高蒸汽吞吐效果。

4.蒸汽吞吐效果

通过研究朝阳沟油田热采区朝142-69井蒸汽吞吐及水驱开发对比，发现蒸汽吞吐开采对提高油层的动用情况、增加油井产量有着良好的效果，朝146-70井两个周期蒸汽吞吐检测表明，油层的原油粘度明显降低，油层的原油流动能力大大增强，在蒸汽吞吐采油的过程中使用的高温隔热管柱加环空注氮隔热技术达到了预期的效果，在新技术的应用阶段，投入与产出比提高了120%以上。

5.结论

通过对理论的分析，与现场试验反馈，蒸汽吞吐开发油层也是有着一定的限制的，一般适合于原油的粘度比较高，愿意逇物性较差的油层；油层的厚度比较大，并且连通性要好，单层厚度要大于4米；对于组合油层应有适宜于热采的有效厚度。

在低渗稀油油藏首次运用蒸汽吞吐技术，其效果与注水井相比效果明显，这必然会对低渗透油藏稀油区的开发产生深远的影响，通过试验井的现场证明，对含腊低渗有藏有了增加产量的有效措施，为蒸汽吞吐技术在低渗透油藏中的应用提供了强有力的证据。

【参考文献】

[1]刘文章.热采稠油油藏开发模式[M].北京：石油工业出版社，1998.1-8.

[2]王本.朝阳沟油田热采可行性研究[J].大庆石油地质与开发，2001，（2），75-77.

[3]史连杰.低渗透高粘稀油油藏蒸汽吞吐采油技术演技[D].大庆石油学院硕士论文，2006.

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