熱力開(kāi)采方法及分類

熱力開(kāi)采方法及分類2012年12月蒸汽吞吐開(kāi)采機(jī)理2

課后思考4稠油熱采1蒸汽吞吐開(kāi)采參數(shù)3目錄一、稠油熱采

稠油亦稱重質(zhì)原油或高粘度原油(heavyoil),是指在原始油藏溫度下脫氣原油粘度為100～10000mPa·s或者在15.6℃及大氣壓條件下密度為0.9340～1.0000g/cm3。一、稠油熱采1.稠油性質(zhì)2.粘溫特性稠油的粘度對(duì)溫度非常敏感，隨著溫度的上升粘度急劇下降。用國(guó)際上ASTM標(biāo)準(zhǔn)（美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)）作粘度－溫度圖，不論哪個(gè)油田粘溫曲線均呈斜直淺，且其斜率幾乎一樣，這是稠油對(duì)溫度敏感的一致性規(guī)律。一、稠油熱采

目前對(duì)稠油開(kāi)采一般均采用熱采方式，熱力采油之所以能居于EOR（提高采收率）中的特殊地位，是由于它具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）使用的工作介質(zhì)是到處都可以取得的水和空氣。應(yīng)用范圍不受制備大試劑技術(shù)條件的限制。（2）在各種不同的油田地質(zhì)埋藏條件下，熱采方法通常都可得到較高的原油采收率。

（3）熱采與其它EOR方法比較，經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)。（4）常規(guī)的熱采方法（注蒸汽和火燒油層）是以消耗部分能源（燃料油和電）為代價(jià)，各種各樣的節(jié)能技術(shù)，如熱電聯(lián)供，原煤的地下煤氣化，劣質(zhì)煤的流化床燃燒技術(shù)等相繼運(yùn)用于熱采工藝，能降低熱采成本，使之更具吸引力。一、稠油2.熱采優(yōu)點(diǎn)蒸汽吞吐開(kāi)采機(jī)理2課后思考4稠油熱采1蒸汽吞吐開(kāi)采參數(shù)3目錄

稠油油藏?zé)岵杉夹g(shù)主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、叢式定向井以及水平井以及與稠油熱采配套的其它工藝技術(shù)等。

蒸汽吞吐1概念

蒸汽吞吐通常的過(guò)程是：在幾周（2~4周）內(nèi)每天向該井注入一定數(shù)量的蒸汽，停注后關(guān)井?dāng)?shù)天使蒸汽凝結(jié)，浸泡油層使熱量擴(kuò)散，然后開(kāi)井生產(chǎn)。待產(chǎn)量減至一定限度時(shí)，再重復(fù)上述過(guò)程，因此它又被稱為循環(huán)注蒸汽、蒸汽浸泡或蒸汽激勵(lì)。二、蒸汽吞吐開(kāi)采機(jī)理

蒸汽吞吐

蒸汽吞吐是先將高溫高壓高干度蒸汽注入油層，對(duì)油井周圍油層加熱降粘，燜井換熱后開(kāi)井采油。隔熱油管二、蒸汽吞吐開(kāi)采機(jī)理2注蒸汽熱采增產(chǎn)機(jī)理提高稠油采收率1、加熱降粘9、流體受熱膨脹彈性能量增加3、巖石受熱表面親水化，降低殘余油飽和度2、高溫油水流度比減小，油相滲透率提高7、稠油高溫裂解蒸餾、稀釋及混相驅(qū)作用6、乳化作用提高波及體積5、蒸汽輔助重力泄油作用8、高溫下溶解氣脫出，汽驅(qū)作用加強(qiáng)4、巖石骨架受熱膨脹壓縮孔隙二、蒸汽吞吐開(kāi)采機(jī)理

向油層注入高溫高壓蒸汽，近井地帶相當(dāng)距離內(nèi)的地層溫度升高，將油層及原油加熱。形成的加熱帶中的原油粘度由幾千到幾萬(wàn)mPa.s降低至幾個(gè)mPa.s。這樣，原油流向井底的阻力大大減小，流動(dòng)系數(shù)Kh/μ成幾十倍的增加，油井產(chǎn)量必然增加許多倍。3注蒸汽熱采增產(chǎn)機(jī)理加熱降粘，改善流變性二、蒸汽吞吐開(kāi)采機(jī)理二、蒸汽吞吐開(kāi)采3)注蒸汽熱采增產(chǎn)機(jī)理

當(dāng)高溫蒸汽注入油層后，加熱后的原油產(chǎn)生膨脹，原油中如果存在少量的溶解氣，也將從原油中逸出，產(chǎn)生溶解氣驅(qū)的作用。同時(shí)油藏中的流體和巖石骨架產(chǎn)生熱膨脹作用，孔隙體積縮小，流體體積增大，維持原油生產(chǎn)的彈性能量增加。熱脹彈性能是一種相當(dāng)可觀的能量。與壓縮彈性能量相比，熱膨脹彈性能量要大得多。

熱膨脹作用二、蒸汽吞吐開(kāi)采

注入蒸汽后，砂粒表面的瀝青膠質(zhì)性油膜破壞，潤(rùn)濕性改變，油層由原來(lái)親油或強(qiáng)親油，變?yōu)橛H水或強(qiáng)親水。在同樣水飽和度條件下，油相滲透率增加、水相滲透率降低，束縛水飽和度增加。模擬試驗(yàn)證明，對(duì)2000mP·s油藏注入0.5倍孔隙體積的250℃蒸汽后，含油飽和度可由65.5%下降到18.1%，驅(qū)油效率可達(dá)72.2%。3)注蒸汽熱采增產(chǎn)機(jī)理相對(duì)滲透率變化蒸汽吞吐開(kāi)采機(jī)理2課后思考4稠油熱采1蒸汽吞吐開(kāi)采參數(shù)3

蒸汽吞吐工藝的主要參數(shù)有：注入蒸汽的壓力、溫度、干度，注入速率（t/h），總注汽量（t/循環(huán)）和燜井時(shí)間（d）。蒸汽熱力參數(shù)

在上述條件許可下，盡可能注以高干度的飽和蒸汽，因?yàn)楦啥忍岣?.1相當(dāng)于溫度提高30~40℃的熱量。

3主要參數(shù)三、蒸汽吞吐開(kāi)采參數(shù)蒸汽干度對(duì)吞吐效果的影響3主要參數(shù)

蒸汽干度是影響蒸汽吞吐開(kāi)采效果的首要因素。物理模擬不同蒸汽干度對(duì)蒸汽吞吐的影響三、蒸汽吞吐開(kāi)采參數(shù)

注汽壓力的差別對(duì)吞吐效果的影響很小，因此應(yīng)盡量降低注汽壓力，以保證有足夠的注汽速度為下限，在此注汽速度下有足夠高的井底干度。不可追求過(guò)高的注入壓力和注入速度。以免導(dǎo)致壓裂油層形成蒸汽竄流。3主要參數(shù)注汽壓力對(duì)吞吐效果的影響三、蒸汽吞吐開(kāi)采參數(shù)總注氣量

注汽量不能太小，否則峰值產(chǎn)量低，增產(chǎn)周期短，周期累積產(chǎn)量低，但也不能太高。注入量應(yīng)按每米純油層厚度選定，也即注汽強(qiáng)度，最優(yōu)的范圍是120－200t/m。3主要參數(shù)注汽量對(duì)吞吐效果的影響三、蒸汽吞吐開(kāi)采參數(shù)3主要參數(shù)注汽速度對(duì)吞吐效果的影響

注汽速度

蒸汽吞吐階段，注汽時(shí)間短，向油層頂?shù)捉绲臒釗p失遠(yuǎn)較蒸汽驅(qū)階段小得不可比，因此注入速度的影響很小。

三、蒸汽吞吐開(kāi)采參數(shù)3主要參數(shù)燜井時(shí)間的選擇蒸汽吞吐時(shí)油層溫度剖面隨燜井時(shí)間的變化三、蒸汽吞吐開(kāi)采參數(shù)影響次序:井底干度>周期注汽量>注入速度。

對(duì)具體油藏地質(zhì)條件，綜合各周期注汽干度（井口和井底）、注汽量、注