稠油油藏开发技术研究进展

孟洁

摘要：随着我国社会经济发展以及国防安全对于油气资源需求的不断加大，且国内稀油资源不断减小，稠油的开发工作就显得越来越重要，地位越来越突出。本文重点针对目前国内外稠油油藏开采所采用的三种有效措施进行了具体分析。

关键词：稠油油藏;开发技术;蒸汽吞吐;蒸汽驱;火烧油层

1. 引言

稠油油藏一般生成的地层地质年代相对较新，埋藏较浅，具有高粘度、高密度、流动性差的特点，是一种非常重要的难开采油气资源。在国际上稠油可以进一步细分为重油和沥青，在国内将稠油按照物理性质划分为普通稠油、特稠油和超稠油三类。从目前的勘探现在来看，全世界稠油的地质储量在3.4×1012bbl，主要分布在环太平洋带和阿尔卑斯带，加拿大的稠油资源最为丰富。我国稠油油藏分布同样十分广泛，主要集中在辽河油田、克拉玛依油田以及胜利油田等探区。稠油油藏的埋藏深度大部分在2000m的范围内，甚至在准噶尔盆地部分探区稠油油藏埋深仅100-200m。目前对于稠油的开采在国际上普遍采用注热流体降粘和火烧油层两类方式，包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、热水驱、火驱四种方式热处理油层。蒸汽驱是最为有效，也是国内、外最为广泛的技术。它是按规则的注采井网，注入高温蒸汽使原油加热降粘，并从注汽井驱替到生产井的采油方法，其作用机理主要表现在降粘、热膨胀、蒸馏、溶解气驱、混相驱、乳化作用等六个方面。

2. 稠油开发技术

2.1 蒸汽吞吐

蒸汽吞吐就是将大量的热蒸汽注入井筒中，随即关井一段周期（一般为3-10日）。蒸汽吞吐是周期性的，当采油量低于目标值后开展下一轮注汽。蒸汽吞吐可以有效实现稠油油藏的开采效率机理如下：通过对稠油进行加热可以有效降低稠油在流动过程中的阻力，提高采出效率;较高的地层压力可以充分来释放地层的彈性能量来驱油;当油藏埋深较大时，上覆地层压力可以进一步驱油;稠油加热后可以发送裂解，进一步降低稠油粘度。通过蒸汽吞吐这一开发方式，稠油的粘度降低、流动速度达到了开发标准，在反复蒸汽吞吐的过程中，油层温度不断升高、稠油年底持续降低，开采的效果越来越达到理想状态。影响蒸汽吞吐开发效果的因素主要有原油粘度、储层物性、地层压力、注汽工艺参数、射孔方式等。

热蒸汽在注入地层过程中，热量的传递范围相对有限，只有在热能传导到达的区域才能实现稠油的有效开采。如何有效保持油层中蒸汽含水量和热量是维持蒸汽吞吐效果的难点问题。另一方面，在稠油（尤其是超稠油）开采过程中，蒸汽吞吐方式一般情况下仅适用于单井施工，驱油的动力来自于受热膨胀的地层能量，反复蒸汽吞吐周期不能超过8次，长时间开采后驱油效果会越来越差。且随着稠油开发后期含水量的上升，蒸汽吞吐的实际效果会大打折扣。

2.2 蒸汽驱

蒸汽驱是通过在规则的注采井网中注入高温热蒸汽使稠油降低粘度，从而达到较好的稠油开发效果。与蒸汽吞吐相比，蒸汽驱在油层中波及的范围更广阔的、效果持续时间更久。传统蒸汽驱的作业过程包括三个阶段：油层预热阶段，在此阶段注入的蒸汽从注入井近井地带开始加热油层，使稠油层温度逐步提高，油层压力开始缓慢回升。但由于蒸汽热能尚未传递到采油井附近，采油井近井地带原油流动阻力仍然较大，采油井呈现出低温、低产油的特征。蒸汽驱见效阶段，随着注入蒸汽量的不断增加，油藏地层温度升高，地层压力补充，蒸汽热能开始传递到采油井近井地带，使地层中原油的流动性得到改善，产油量逐渐上升并进入高产阶段。蒸汽突破阶段，蒸汽和热水在地层中逐步向采油井周围推进，当蒸汽冷凝后的热水前缘到达采油井后，由于热水的流动能力远强于稠油的流动能力，导致采油井含水率和温度快速上升，产油量急剧下降。

蒸汽驱提高稠油开采效果的机理如下：降低稠油粘度。由于稠油粘度对温度变化具有较高敏感性，稠油油藏改善水油流度比的最直接有效的方式即提高地层温度，进而提高驱油效率和波及效率;热膨胀效应。稠油层温度升高，热膨胀效应致使油藏含油饱和度增加，提高了稠油在地层中的流动性;蒸馏作用。蒸汽驱油过程中，原油中的轻质组分在蒸汽蒸馏作用下形成由汽相携带的烃蒸汽，加快了蒸汽驱前缘的推进速度;脱气作用。热蒸汽的注入提高了地层的温度，溶解气膨胀脱出天然气和轻质组分，形成类似气驱或溶解气驱的动力;乳化作用。在热蒸气的作用下，稠油层中形成高粘度的乳化液，在一定情况下可以起到调整产液剖面的作用，提高蒸汽波及程度。

2.3 火烧油层

火烧油层又被称为是火驱技术，是在稠油层注入空气或氧气后将稠油层点燃，以达到协同驱油、高效、经济的开采稠油层、有效提高采收率的目的。火烧油层与其他稠油开采方式相比具有独特的先进性，例如不用考虑复杂的热损失计算、成本低、有效降低稠油粘度、提高流动性、适用范围广等。按照注采关系可将火烧油层分为正向火驱、反向火驱，按照注入介质则可分为干式火驱及湿式火驱。正向燃烧时注入井同时也是点火井，注入的空气向生产井流动，与火前缘前进方向一致。反向火驱时生产井同时为点火井，注入的空气向生产井流动，与燃烧前缘流动的方向正好相反，被驱替的原油经过燃烧区域和已燃地层才能到达生产井。干式火驱时注入井仅仅注入空气，不需要注入水。而湿式燃烧注入井注入介质包括空气和水。

3. 结束语

随着我国社会经济发展以及国防安全对于油气资源需求的不断加大，且国内稀油资源不断减小，稠油的开发工作就显得越来越重要，地位越来越突出。受稠油自身高密度、高粘度、流动性差等特性的影响，在开发过程中需要根据不同的油藏特征采用合适的措施手段来进行开采。

参考文献：

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