試析稠油油藏轉火驅開發(fā)技術

摘 要：隨著全球經濟的日益發(fā)展， 原油價格開始回升，世界對石油的需求量快速增長，稠油資源以其豐富的儲量吸引了世人的注意， 因此稠油油藏的開發(fā)技術、開發(fā)效果也備受各界關注。多年來歡喜嶺采油廠一直采用蒸汽吞吐、蒸汽驅驅替的采油方法開采稠油油藏，但隨著蒸汽吞吐輪次的增加，吞吐效果逐漸變差，存在汽竄、套壞井多等問題，影響區(qū)塊開發(fā)效果。為解決吞吐后期，部分剩余油開采困難、采收率低等問題，研究應用火燒油層法提高采收率和油井產量。

關鍵詞：火燒油層；采收率；稠油油藏；蒸汽驅

我國從1958年起，先后在新疆、玉門、勝利、吉林和遼河等油田開展了火燒油層試驗研究，因受當時條件的限制，我國主要采取的是注蒸汽采油，火燒油層法使用的比較少。但是，室內研究一直沒有停止，特別是在中國石油天然氣總公司石油勘探開發(fā)科學研究院熱力采油研究所，中科院化學所等單位，不斷開展火燒油層的物理模擬，化學模擬和數(shù)學模擬研究，配置了一批研究設備和儀器，開展了大量的室內試驗，也進行了現(xiàn)場火燒可行性研究和施工設計與預測。稠油開采工藝被人們倍受關注，其中的蒸汽驅和火燒油層技術也是人們研究最多的開采工藝方法。我廠地質儲層物性差異大，滲透率為200×10-3～3000×10-3μm2；原油黏度跨度大，為100～1×106MPa·s。對于稠油開采可以采用火燒油層法。

1 火燒油層原理

火燒油層又稱地下燃燒或層內燃燒，亦稱火驅，是三次采油的一種方法。它利用地層原油中的重質組分作為燃料，使用各種點火方式把注氣井的油層點燃，并繼續(xù)向油層中注入氧化劑（空氣或富氧氣）助燃形成移動的燃燒前緣（又稱燃燒帶）產生的熱量使油層溫度上升至600～700℃。燃燒帶前后的原油受熱降粘、蒸餾，蒸餾的輕質油、蒸汽和燃燒煙氣驅向前方，未被蒸餾的重質碳氫化合物在高溫下產生裂解作用，最后留下裂解產物-焦炭作為維持油層燃燒的燃料，使油層燃燒不斷蔓延擴大。在高溫下地層束縛水、注入水蒸發(fā)，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。

2 火燒油層優(yōu)點與缺點

火燒油層法可以把重質原油開采出來，并通過燃燒部分地裂解重質油分，采出輕質油分。這種方法的采收率很高，可達80%以上?；馃蛯臃ǖ娜秉c是施工藝難度大，不易控制地下燃燒，同時高壓注入大量空氣的成本又十分昂貴。

3 火燒油層法的燃燒方式

火燒油層法一般分為三種形式：干式正向燃燒法、濕式正向燃燒法和反向燃燒法。

干式正向燃燒法：干式正向燃燒前緣移動方向與空氣的流動方向相同。當空氣連續(xù)注入時燃燒從注氣井開始，燃燒前緣由注入井向生產井方向移動，從注入井開始至生產井，可劃分為已燃區(qū)、燃燒區(qū)、結焦區(qū)、蒸汽區(qū)、富油區(qū)和原始油區(qū)等。干式向前燃燒法過程中的一個重要特征就是已燃區(qū)的溫度保持較高，因為注入空氣的熱容量低，不能帶走很多熱量。濕式正向燃燒法；為了幫助從已燃區(qū)帶走熱量，并把這些熱量有效地用于加熱下游原油，有時在燃燒過程中或者燃燒過程后進行注水。在注空氣的同時，向地層間歇注水或連續(xù)注水，降低油藏內部的峰值溫度，擴大高溫區(qū)波及范圍、提高熱效率、減少過高溫度對地層及井筒的傷害。與干式燃燒相比，其控制過程相對復雜，驅油效率也更好。反向燃燒方法：在反向燃燒法中，燃燒前緣是在生產井中點燃的，而且其移動方向與注入空氣流動方向相反。在沒有形成竄槽的地方，反向燃燒前沿的返向原油趨于突破前緣帶，也就是說被驅替的原油必須經過正在燃燒的燃燒區(qū)和已燃區(qū)，這種方法具有很大的不穩(wěn)定性，僅適于超稠油開采應用。

4 火燒油層法與蒸汽驅的區(qū)別

火燒油層法與較為成熟的注蒸汽相比火燒油層有著一些本質上的優(yōu)勢。它普遍使用的注入劑-空氣到處都有，而注蒸汽則需要大量的水，水資源在某些地區(qū)可能嚴重匱乏；火燒油層燒掉的是原油中約10%的重組分，改善了剩余油的性質；火燒油層比注蒸汽有著更為廣泛的油藏適用條件；火燒油層的熱量就地產生，比注蒸汽的熱能利用率要高，并可節(jié)省地面和井筒隔熱措施的投資；砂巖油層厚度小，壓力高；井距大；油藏埋藏深度大。但是火燒油層也存在以下缺點：地下燃燒產生的熱量不僅用于加熱原油，而且有部分用來加熱基巖、上下蓋層；產出液中的酸性氣體加速了生產井管柱及地面設施的腐蝕；生產井出砂和井壁坍塌造成的油井破壞；生產井的高溫導致生產管柱破壞；生產井乳狀液的形成，降低了油井產能。

5 結束語

我廠已進入中后期開采階段，維持生產注蒸汽的方式開采已稍顯乏力，其他輔助降粘措施像注二氧化碳、注空氣等方式無法大規(guī)模單獨使用，還要配合注蒸汽。我廠超稠油的性質非常適合轉火燒油層法來繼續(xù)開采。

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作者簡介：

柳振峰（1973- ），男，助理工程師，2004年畢業(yè)于大慶石油學院?？剖?，現(xiàn)任采油作業(yè)六區(qū)602隊技術員。