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摘 要: 我国是长期工业大国,石油的需求量很大。而随着石油的大量开采,全世界石油的储存量不断减少,尤其是优质和易开采的石油的数量更是锐减。在已经发现的石油种类中,稠油所占的部分逐渐增大。中国拥有充足的稠油资源,它们分布在辽河一带,胜利和大庆等油区都有着稠油物质的分布。
关键字:稠油开采 现状 特殊石油
引言
随着经济的飞速发展,石油开采的技术也在不断提升,石油开采工作者的注意力由普通油逐渐转向了一些特殊的油藏。因为稠油在所有石油资源中所占的份额越来越大,所有怎样开采稠油并让其变成可使用的原油,是石油界工作者们一直在坚持探求的问题。稠油的开采始于上世纪六十年代,到现在为止,稠油开采的技术已经有了飞速的发展,形成了以蒸汽吞吐和蒸汽驱技术等为主要开采方法的稠油开采技术,另外还有微生物采油等一些其他方法,绝大部分技术已经广泛地在稠油开发中运用,起到了非常好的作用。
一、蒸汽吞吐技术
蒸汽吞吐是一种比较简单且成熟的注蒸汽稠油开采的技术,现在在发达国家运用的较为广泛。蒸汽吞吐的主要原理是使近井地带原油温度升高,粘度随之变低,当生产的压力降低时,将气体驱动力供给地层束缚水和蒸汽的闪蒸。
这几年的蒸汽吞吐技术的提升大多在于使用一些助剂来改良吞吐的性能。使用的的助剂有天然气、轻质油溶剂以及表面活性剂。此项技术的运用使油井的动力性能提升,从而使生产的周期变长,蒸汽吞吐的采收率大幅提升,周期产量及油汽比可提高百倍以上。
二、蒸汽驱技术
蒸汽驱技术是现在规模较大的热采技术,广泛运用于工业化中,是蒸汽吞吐之后提高稠油采收率的较好的方法,效果较为明显。蒸汽驱的基本原理是通过稠油粘度的降低和石油的流度的提高。蒸汽箱主要由水蒸汽、烃蒸汽、烃汽以及蒸汽共同凝结,驱替和稀释前缘原油,最后留下虽少但重的残余油。国外的克恩河油田就是运用了蒸汽驱技术来开采的。
三、稠油出砂冷采
对于开采稠油资源,出砂冷采是说在缺乏人工的能量供给的情况下,运用天然能量,然后通过压差的调节让地层达到出砂的目的,并且保持地层的骨架不受到破坏,使得地层的渗透率得到大幅度的改善,达到增大产量的效果。出砂冷采技术因为有存在一些天然气,经常使得泡沫油形成,而泡沫油在出砂的过程中有着供给能量、减少粘度和携带砂的重大作用。
通过石油工作者的经验和实践,我们了解到出砂冷采技术对大多数稠油资源具有非常强的实用,只要油层胶结比较疏松,地层原油中具有适当的溶解气量,由于原油本身就具有一定的携带砂的能力,因此都能适应出砂冷采技术的使用。
历经十几年的发展,稠油出砂冷采技术在工业发达国家已经拥有了较好的经济效益,已经从试验模式转变成了工业化的推广和应用。
我国的稠油排砂冷采技术正在由探索向推广阶段发展,规模较大的工业化应用还没有开始。不过,河南的油田在稠油出砂冷采技术上取得了非常好的现场试验结果,得到了较为明显的增加产量的成果。
四、SAGD技术
水平井蒸汽辅助重力泄油技术有几种利用方式:一是平行水平井的方法,就是在靠近原油资源的底部位置钻一对上下平行的水平井,上面的水平井注入蒸汽,依靠热传导及重力泄油作用,下面的水平井采油;第二种是水平井与垂直井共同作用的方法,就是在油层的底部钻一个水平井,在其上部钻一个或几个垂直井,垂直井中注入蒸汽,水平井用来采油;第三种是单管水平井蒸汽辅助重力泄油技术,在同一个水平井口下注入蒸汽管和抽油管,通过向水平井的顶端注入蒸汽使蒸汽腔顺着水平井逆向扩展。
SAGD技术的主要优势:通过重力作主要动力来驱动原油;通过重力作用得到较高的采油速度;几乎可以马上出现采油效应而且采收率较高;加热的原油不需要接触而直接流入到生产井中;累计油气比提高;除了面积较大的页岩夹层以外,对于油层非均质性的敏感性不大。此外,SAGD开采的关重要原因是蒸汽与油水,两者的上下对流作用,这和以往的油水同向流动是不一样的。
五、其他方法
1.降粘法
降粘法技术基本运用于油层解堵、蒸汽吞吐、井筒降粘,在稠油的开采中应用的比较广泛。乳化降粘技术作为最大降低粘性幅度和运用最为经济的化学降粘技术已经在我国地各个稠油油田得到了较为广泛的运用。另外作为辅助的降低粘性手段和蒸汽吞吐、蒸汽驱技术结合的使用,降低粘性效果也较为明显。加入降粘剂来降低粘性从而开采出稠油的方法,是稠油开采的较为实用的方法。
2.微生物法
微生物法主要是利用微生物的一些性质来开采稠油,有两种常用的技术,一个是生物表面的活性剂技术,即微生物在一定的环境中生长,然后分泌出来的拥有表面活性特征的代谢物质。这种代谢物质既有化学表面活性剂的作用,又有较为稳定、较强抗盐性、较少受温度影响、没有毒性、能够被生物降解、成本非常低的好处,现在,生物表面活性剂已广泛运用于原油的提取工程中。另一个是微生物的降解技术,它是利用微生物的降解功能对原油中的沥青质等成分进行降解,借此来降低石油的粘度,提有继高原油的采收率,降解技术在原油开采中已经开始得到应用并在继续发展中。
3.微生物采油技术
它是直接将微生物注入地表,然后利用微生物的生存以及它产生的代谢物质来进行强化采油的一项技术。采油原理主要有:(1)微生物在一定环境下被培养出来后,在代谢的时候可以分泌到体外一些拥有表面活性剂功能的代谢物质。这些物質可以使油水界面的张力下降,毛细管力的效应变弱,让油膜脱落,提高开采石油的效率;(2)微生物活动过程中产生的酸性物能够溶解掉地层的坚硬岩石,以此来提高油层的渗透性;(3)微生物能够分解出石油里的高分子量烃,并且放射出天然气,从而提高原油的流动性;(4)在油层的多孔介质中间生长出来的物质能够塞住注水的油层的渗透通道,防控原油的流度。
微生物采油技术从上世纪二十年代就已开始运用,如今此技术已基本成熟。我国运用过这项技术来提高原油的采收率,但是在其他国家基本处于试验阶段,真正实施于开采中的并不多。
六、结束语
世界的稠油资源藏量巨大,现在石油工业的飞速发展,使得稠油资源的开采和加工利用越来越受到关注。而随着稠油开采技术的发展和成熟,也为人们科学合理开采稠油提供了技术支持。但每项技术都不是完美无缺的,关键还是要根据不同原油资源的具体情况,采用不同的开采方式。此外,我们也要多多加强与国际先进技术的合作与交流,借鉴他国经验和优秀成果。
参考文献:
[1]穆龙新,国内外稠油冷采技术现状及发展趋势[J].钻采工艺,2002,25(6):18~21
[2]韩显卿,提高石油采收率基础 [M]北京:石油工业出版社1993,(13):1,157-160
[3]崔波,石文平,戴树高,等.高粘度稠油开采方法的现状与研究进展[J].石油化工技术经济2000 16(6):5-11
关键字:稠油开采 现状 特殊石油
引言
随着经济的飞速发展,石油开采的技术也在不断提升,石油开采工作者的注意力由普通油逐渐转向了一些特殊的油藏。因为稠油在所有石油资源中所占的份额越来越大,所有怎样开采稠油并让其变成可使用的原油,是石油界工作者们一直在坚持探求的问题。稠油的开采始于上世纪六十年代,到现在为止,稠油开采的技术已经有了飞速的发展,形成了以蒸汽吞吐和蒸汽驱技术等为主要开采方法的稠油开采技术,另外还有微生物采油等一些其他方法,绝大部分技术已经广泛地在稠油开发中运用,起到了非常好的作用。
一、蒸汽吞吐技术
蒸汽吞吐是一种比较简单且成熟的注蒸汽稠油开采的技术,现在在发达国家运用的较为广泛。蒸汽吞吐的主要原理是使近井地带原油温度升高,粘度随之变低,当生产的压力降低时,将气体驱动力供给地层束缚水和蒸汽的闪蒸。
这几年的蒸汽吞吐技术的提升大多在于使用一些助剂来改良吞吐的性能。使用的的助剂有天然气、轻质油溶剂以及表面活性剂。此项技术的运用使油井的动力性能提升,从而使生产的周期变长,蒸汽吞吐的采收率大幅提升,周期产量及油汽比可提高百倍以上。
二、蒸汽驱技术
蒸汽驱技术是现在规模较大的热采技术,广泛运用于工业化中,是蒸汽吞吐之后提高稠油采收率的较好的方法,效果较为明显。蒸汽驱的基本原理是通过稠油粘度的降低和石油的流度的提高。蒸汽箱主要由水蒸汽、烃蒸汽、烃汽以及蒸汽共同凝结,驱替和稀释前缘原油,最后留下虽少但重的残余油。国外的克恩河油田就是运用了蒸汽驱技术来开采的。
三、稠油出砂冷采
对于开采稠油资源,出砂冷采是说在缺乏人工的能量供给的情况下,运用天然能量,然后通过压差的调节让地层达到出砂的目的,并且保持地层的骨架不受到破坏,使得地层的渗透率得到大幅度的改善,达到增大产量的效果。出砂冷采技术因为有存在一些天然气,经常使得泡沫油形成,而泡沫油在出砂的过程中有着供给能量、减少粘度和携带砂的重大作用。
通过石油工作者的经验和实践,我们了解到出砂冷采技术对大多数稠油资源具有非常强的实用,只要油层胶结比较疏松,地层原油中具有适当的溶解气量,由于原油本身就具有一定的携带砂的能力,因此都能适应出砂冷采技术的使用。
历经十几年的发展,稠油出砂冷采技术在工业发达国家已经拥有了较好的经济效益,已经从试验模式转变成了工业化的推广和应用。
我国的稠油排砂冷采技术正在由探索向推广阶段发展,规模较大的工业化应用还没有开始。不过,河南的油田在稠油出砂冷采技术上取得了非常好的现场试验结果,得到了较为明显的增加产量的成果。
四、SAGD技术
水平井蒸汽辅助重力泄油技术有几种利用方式:一是平行水平井的方法,就是在靠近原油资源的底部位置钻一对上下平行的水平井,上面的水平井注入蒸汽,依靠热传导及重力泄油作用,下面的水平井采油;第二种是水平井与垂直井共同作用的方法,就是在油层的底部钻一个水平井,在其上部钻一个或几个垂直井,垂直井中注入蒸汽,水平井用来采油;第三种是单管水平井蒸汽辅助重力泄油技术,在同一个水平井口下注入蒸汽管和抽油管,通过向水平井的顶端注入蒸汽使蒸汽腔顺着水平井逆向扩展。
SAGD技术的主要优势:通过重力作主要动力来驱动原油;通过重力作用得到较高的采油速度;几乎可以马上出现采油效应而且采收率较高;加热的原油不需要接触而直接流入到生产井中;累计油气比提高;除了面积较大的页岩夹层以外,对于油层非均质性的敏感性不大。此外,SAGD开采的关重要原因是蒸汽与油水,两者的上下对流作用,这和以往的油水同向流动是不一样的。
五、其他方法
1.降粘法
降粘法技术基本运用于油层解堵、蒸汽吞吐、井筒降粘,在稠油的开采中应用的比较广泛。乳化降粘技术作为最大降低粘性幅度和运用最为经济的化学降粘技术已经在我国地各个稠油油田得到了较为广泛的运用。另外作为辅助的降低粘性手段和蒸汽吞吐、蒸汽驱技术结合的使用,降低粘性效果也较为明显。加入降粘剂来降低粘性从而开采出稠油的方法,是稠油开采的较为实用的方法。
2.微生物法
微生物法主要是利用微生物的一些性质来开采稠油,有两种常用的技术,一个是生物表面的活性剂技术,即微生物在一定的环境中生长,然后分泌出来的拥有表面活性特征的代谢物质。这种代谢物质既有化学表面活性剂的作用,又有较为稳定、较强抗盐性、较少受温度影响、没有毒性、能够被生物降解、成本非常低的好处,现在,生物表面活性剂已广泛运用于原油的提取工程中。另一个是微生物的降解技术,它是利用微生物的降解功能对原油中的沥青质等成分进行降解,借此来降低石油的粘度,提有继高原油的采收率,降解技术在原油开采中已经开始得到应用并在继续发展中。
3.微生物采油技术
它是直接将微生物注入地表,然后利用微生物的生存以及它产生的代谢物质来进行强化采油的一项技术。采油原理主要有:(1)微生物在一定环境下被培养出来后,在代谢的时候可以分泌到体外一些拥有表面活性剂功能的代谢物质。这些物質可以使油水界面的张力下降,毛细管力的效应变弱,让油膜脱落,提高开采石油的效率;(2)微生物活动过程中产生的酸性物能够溶解掉地层的坚硬岩石,以此来提高油层的渗透性;(3)微生物能够分解出石油里的高分子量烃,并且放射出天然气,从而提高原油的流动性;(4)在油层的多孔介质中间生长出来的物质能够塞住注水的油层的渗透通道,防控原油的流度。
微生物采油技术从上世纪二十年代就已开始运用,如今此技术已基本成熟。我国运用过这项技术来提高原油的采收率,但是在其他国家基本处于试验阶段,真正实施于开采中的并不多。
六、结束语
世界的稠油资源藏量巨大,现在石油工业的飞速发展,使得稠油资源的开采和加工利用越来越受到关注。而随着稠油开采技术的发展和成熟,也为人们科学合理开采稠油提供了技术支持。但每项技术都不是完美无缺的,关键还是要根据不同原油资源的具体情况,采用不同的开采方式。此外,我们也要多多加强与国际先进技术的合作与交流,借鉴他国经验和优秀成果。
参考文献:
[1]穆龙新,国内外稠油冷采技术现状及发展趋势[J].钻采工艺,2002,25(6):18~21
[2]韩显卿,提高石油采收率基础 [M]北京:石油工业出版社1993,(13):1,157-160
[3]崔波,石文平,戴树高,等.高粘度稠油开采方法的现状与研究进展[J].石油化工技术经济2000 16(6):5-11