低滲高粘油藏蒸汽吞吐采油技術(shù)研究

李洪霞　王秀蘭

【摘 要】我國(guó)稠油資源豐富，對(duì)于稠油的經(jīng)濟(jì)有效的開(kāi)發(fā)可以減少資源緊缺對(duì)國(guó)家的壓力，但是由于稠油具有的高粘度、低流動(dòng)特點(diǎn)，造成在開(kāi)采過(guò)程中，用常規(guī)方法很難將稠油開(kāi)采出來(lái)，因此熱力開(kāi)采成為目前開(kāi)采稠油的主要方法，熱采技術(shù)通過(guò)探索改善流體流動(dòng)性質(zhì)來(lái)減少油層內(nèi)部原油的滲流阻力，提高原油滲透能力，開(kāi)展蒸汽吞吐采油實(shí)驗(yàn)研究，以進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)模的低滲稀油油藏的開(kāi)發(fā)。

【關(guān)鍵詞】稠油；蒸汽吞吐；常規(guī)采油；低滲高粘

0.前言

最近二十年里，中國(guó)的熱力采油技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)稠油油藏的高效、快速開(kāi)發(fā)提出了要求，中國(guó)稠油開(kāi)發(fā)技術(shù)主要經(jīng)歷數(shù)十年的發(fā)展在中高滲透稠油層開(kāi)發(fā)技術(shù)上已經(jīng)成熟，可是目前對(duì)于低滲油田的開(kāi)發(fā)還是明顯的不足，對(duì)于這些低滲低效井主要采取以下工藝：

（1）化學(xué)清蠟堵技術(shù)，（2）高壓蒸汽熱洗技術(shù)，（3）雙層熱循環(huán)空心抽油桿技術(shù)，這些工藝措施存在明顯的不足，如投入資金大、降粘效果差等，造成實(shí)際生產(chǎn)低效開(kāi)發(fā)。

1.蒸汽吞吐采油技術(shù)存在的問(wèn)題

1.1注入壓力問(wèn)題

蒸汽注入問(wèn)題，就是指在油藏破裂壓力以下能否達(dá)到所希望的注入速度，我國(guó)的蒸汽吞吐中，往往是在破裂壓力以上強(qiáng)行注入，這一措施，可能會(huì)應(yīng)為注入壓力過(guò)高，蒸汽通過(guò)高壓誘導(dǎo)的裂縫竄入注入井中，造成極壞的影響，在此同時(shí)井筒附近的地層沒(méi)有得到有效的加熱，在生產(chǎn)井開(kāi)始生產(chǎn)時(shí)，井底壓力降低，裂縫被壓實(shí)，注入的蒸汽發(fā)揮不了作用，造成油井生產(chǎn)周期短，回水率高等。

1.2注汽管柱下入深度問(wèn)題

在蒸汽吞吐的注入過(guò)程中，管柱一般是下到開(kāi)發(fā)油層的頂部，這就造成當(dāng)蒸汽流出注入管柱后就會(huì)進(jìn)入套管中，由于套管的橫截面積比較大，在蒸汽進(jìn)入大的流動(dòng)截面積后，蒸汽的流速就會(huì)降低，造成汽液混合體在流動(dòng)過(guò)程中的快速分離，其結(jié)果是蒸汽中的汽相大部分都被限制在油層的頂部，而液相由于密度比較大會(huì)下沉到油層底部，使得油層處于兩相分化的局面，油層上部注入的是汽相，而下部注入的大部分是液相，使得油層兩端的吸熱不均，造成油藏產(chǎn)層的產(chǎn)能降低。

1.3蒸汽干度的問(wèn)題

采油蒸汽吞吐采油的好與壞，在很大程度上取決于，油藏中注入的總能量，為了將一定蒸汽注入到地下油層中，可以通過(guò)以下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，一方面可以用大質(zhì)量的低干度的蒸汽進(jìn)行蒸汽驅(qū)采油，而另一方面就是用少質(zhì)量的高干度來(lái)實(shí)現(xiàn)，而對(duì)于是選擇高干度還是低干度，需要視具體油層特點(diǎn)決定，為了提供注入蒸汽在井下地層中的干度，需要通過(guò)一些改進(jìn)措施對(duì)現(xiàn)有的注入設(shè)備或者是輸送設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，以便提高注入干度，另一方面 可以提高輸送過(guò)程中的輸送效率，就是采用質(zhì)量比較好的隔熱管線和油管，將輸送過(guò)程中的熱量損失降到最低，把具有一定干度的蒸汽盡量保持高的干度輸送到井下地層，二 通過(guò)對(duì)蒸汽生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，提高蒸汽干度，或者通過(guò)使用好的水汽分離器提高輸出蒸汽的干度，而這些措施需要對(duì)鍋爐、水汽分離器、隔熱管線、油管進(jìn)行投資，花費(fèi)很大，提高值也是有限的。

2.影響低滲油藏蒸汽吞吐采油的因素

2.1儲(chǔ)層導(dǎo)熱性

通過(guò)對(duì)巖石的熱參數(shù)試驗(yàn)研究我們得到，油層的導(dǎo)熱系數(shù)比油層上的上覆巖層以及中間的夾層都要大，而油層的熱容量比油層上的上覆巖層和油層中的夾層都要小，這就說(shuō)明油層在蒸汽吞吐方面有著優(yōu)勢(shì)，及油層具有更好的熱傳導(dǎo)性，并且上覆巖層和夾層熱能量損失比較小，這就有利于熱量的保存，油層溫度上升的比較快，，這樣能量損失小需要加熱油層需要注入的能量就會(huì)相對(duì)減少，，在相同的注入能量下，油層的溫度升高較快，降粘效果較好，所以儲(chǔ)層的導(dǎo)熱性能、以及上覆巖層、夾層的這些性質(zhì)有利于蒸汽吞吐開(kāi)采。

2.2原油對(duì)溫度的敏感性

通過(guò)分析，我們得到，原油粘度與溫度有很大聯(lián)系，隨著溫度的變化，粘度有著較大的變化，對(duì)于原油普遍存在著當(dāng)溫度有35攝氏度上升到50攝氏度時(shí)，粘度能夠降低20-50倍，可見(jiàn)溫度對(duì)于原油的粘度有著重大的影響，所以，原油對(duì)溫度的敏感性強(qiáng)與弱，直接影響原油在油層中的流動(dòng)性的大小，也直接限制著蒸汽吞吐采油技術(shù)的效果。

3.低滲高粘油藏蒸汽采油配套處理技術(shù)

為了提高低滲高粘油層蒸汽吞吐采油的效果，對(duì)特殊油層地質(zhì)地區(qū)含有的大量蒙脫石進(jìn)行處理，由于蒙脫石在高溫、低礦化度下，會(huì)出現(xiàn)膨脹的現(xiàn)象，對(duì)油層產(chǎn)生傷害，所以對(duì)粘土防膨脹劑進(jìn)行優(yōu)選；另外，蒸汽吞吐采油的效果與蒸汽的干度是分不開(kāi)的，蒸汽吞吐采油的關(guān)鍵是將高溫高干度蒸汽通過(guò)注汽管柱注入井底，通過(guò)蒸汽攜帶的熱量降低地層原油的粘度，從而提高原油在地層中的流動(dòng)能力，能夠快速的進(jìn)入井筒中，因此，開(kāi)發(fā)利用隔熱管柱，通過(guò)理論論證與效果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用隔熱管注的注汽與普通管相比，注入井下管柱的蒸汽干度能夠提高30%以上，熱量損失能夠降低24%以上，因此采油隔熱管技術(shù)，減少傳送過(guò)程中的熱量損失，采用環(huán)空注氮隔熱，當(dāng)環(huán)空介質(zhì)為氮?dú)鈺r(shí)，沿程溫度變化不大，井下干度變化和熱量損失也是很小的，因地，在蒸汽吞吐采油過(guò)程中，可以采油“環(huán)空注氮?dú)飧魺帷碧岣呔赘啥?，提高蒸汽吞吐效果?/p>

4.蒸汽吞吐效果

通過(guò)研究朝陽(yáng)溝油田熱采區(qū)朝142-69井蒸汽吞吐及水驅(qū)開(kāi)發(fā)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)蒸汽吞吐開(kāi)采對(duì)提高油層的動(dòng)用情況、增加油井產(chǎn)量有著良好的效果，朝146-70井兩個(gè)周期蒸汽吞吐檢測(cè)表明，油層的原油粘度明顯降低，油層的原油流動(dòng)能力大大增強(qiáng)，在蒸汽吞吐采油的過(guò)程中使用的高溫隔熱管柱加環(huán)空注氮隔熱技術(shù)達(dá)到了預(yù)期的效果，在新技術(shù)的應(yīng)用階段，投入與產(chǎn)出比提高了120%以上。

5.結(jié)論

通過(guò)對(duì)理論的分析，與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)反饋，蒸汽吞吐開(kāi)發(fā)油層也是有著一定的限制的，一般適合于原油的粘度比較高，愿意逇物性較差的油層；油層的厚度比較大，并且連通性要好，單層厚度要大于4米；對(duì)于組合油層應(yīng)有適宜于熱采的有效厚度。

在低滲稀油油藏首次運(yùn)用蒸汽吞吐技術(shù)，其效果與注水井相比效果明顯，這必然會(huì)對(duì)低滲透油藏稀油區(qū)的開(kāi)發(fā)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，通過(guò)試驗(yàn)井的現(xiàn)場(chǎng)證明，對(duì)含臘低滲有藏有了增加產(chǎn)量的有效措施，為蒸汽吞吐技術(shù)在低滲透油藏中的應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。

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