稠油开采技术现状(1)课件.ppt

1、稠油开采技术现状(1)一、国外稠油开发技术现状一、国外稠油开发技术现状二、国内稠油开发技术现状及取得的主要进展二、国内稠油开发技术现状及取得的主要进展 目前世界上常规石油和天然气各有目前世界上常规石油和天然气各有1300130016001600 亿立方米原油亿立方米原油当量的剩余储量，而稠油的地质储量约为当量的剩余储量，而稠油的地质储量约为10000 10000 亿立方米。巨大的亿立方米。巨大的资源量决定了稠油将是资源量决定了稠油将是2121世纪的主要能源。随着原油价格的持续升世纪的主要能源。随着原油价格的持续升高和保持在高价位，以及稠油开采技术的发展和开采成本的降低，高和保持在高价位，以及稠

2、油开采技术的发展和开采成本的降低，稠油在满足世界能源需求中的作用会日益增加。稠油在满足世界能源需求中的作用会日益增加。世界主要稠油生产国稠油储量与资源量世界主要稠油生产国稠油储量与资源量0 05005001000100015001500200020002500250030003000350035004000400045004500美国美国加国加国委内委内前苏前苏中国中国探明储量探明储量资源量资源量亿吨亿吨13.5180一、世界稠油资源量及开采现状一、世界稠油资源量及开采现状 热力采油是目前世界上规模最大的热力采油是目前世界上规模最大的EOREOR工程项目，据统计，工程项目，据统计，目前正在开展

3、的热力采油项目有目前正在开展的热力采油项目有154154个，热力开采的原油产量个，热力开采的原油产量约达约达73607360万吨。万吨。世界主要稠油生产国热采产量世界主要稠油生产国热采产量(10(104 4m m3 3) )1.1. 多分支水平井冷采技术多分支水平井冷采技术2.2. 出砂冷采技术出砂冷采技术3.3. 水驱开采低粘度稠油技术水驱开采低粘度稠油技术4.4. 蒸汽驱开采稠油技术蒸汽驱开采稠油技术5.5. SAGDSAGD开采超稠油技术开采超稠油技术6.6. 火烧开采稠油技术火烧开采稠油技术二、国外稠油开发技术现状二、国外稠油开发技术现状1.1.稠油多分支水平井开采技术稠油多分支水平井

4、开采技术 适用条件适用条件： 原油粘度不宜太高；直井开采产能低；远离边底水。原油粘度不宜太高；直井开采产能低；远离边底水。 应用情况：应用情况： 该项技术在委内瑞拉的奥瑞克（该项技术在委内瑞拉的奥瑞克（ Orinoco Orinoco ）重油带得到）重油带得到大规模应用，目前已钻井大规模应用，目前已钻井110110口，区块最高单井产量达口，区块最高单井产量达40004000桶桶/ /天，累积每天生产天，累积每天生产120,000120,000桶稠油。桶稠油。2 2、出砂冷采技术、出砂冷采技术定义定义：稠油出砂冷采就是不注热、不防砂，利用螺杆泵将原稠油出砂冷采就是不注热、不防砂，利用螺杆泵将原油

5、和砂一起采出。油和砂一起采出。( (出砂冷采是衰竭式开采中最被人推崇的开采方式出砂冷采是衰竭式开采中最被人推崇的开采方式) ) 主要开采机理及特点主要开采机理及特点一是形成一是形成“蚯蚓洞蚯蚓洞”，提，提高油层的渗透率高油层的渗透率二是形成了泡沫油，给原二是形成了泡沫油，给原油提供内部驱动能量油提供内部驱动能量三是上覆地层的压实作用三是上覆地层的压实作用四是远距离边底水的驱动四是远距离边底水的驱动作用作用出砂冷采特点与应用出砂冷采特点与应用突出优点：成本低、产能高、风险小。突出优点：成本低、产能高、风险小。不利的一面：采收率低，一般为不利的一面：采收率低，一般为15%15%左右；另外对油砂左右

6、；另外对油砂的处理是个较大的问题。油砂处理费占开采成本的比的处理是个较大的问题。油砂处理费占开采成本的比例最高。例最高。出砂冷采在加拿大和委内瑞拉是一种较普遍的稠油冷出砂冷采在加拿大和委内瑞拉是一种较普遍的稠油冷采开发方式。采开发方式。 稠油油藏水驱生产特点稠油油藏水驱生产特点见水早，低含水期短；见水早，低含水期短；中期含水上升快；中期含水上升快；采出程度大多在采出程度大多在10102525； 5 51010的原油在高含水期间采出，的原油在高含水期间采出， 水油比高，采出期长，成本高水油比高，采出期长，成本高。3 3、水驱开采低粘度稠油技术、水驱开采低粘度稠油技术水驱后油藏存在的主要问题水驱后

7、油藏存在的主要问题注入井注入井生产井生产井注注入入井井生产井生产井多层正韵律油藏水驱含水率饱和度分布多层正韵律油藏水驱含水率饱和度分布主流线水窜主流线水窜 纵向上油层下部由层内矛盾和重力产生的强水洗；纵向上油层下部由层内矛盾和重力产生的强水洗；一套井网多层开采注入水沿高渗层窜流，层间矛一套井网多层开采注入水沿高渗层窜流，层间矛 盾加大，平面上沿主流线水窜。盾加大，平面上沿主流线水窜。 常规水驱的稠油油藏具有较高的剩余储量，常规水驱的稠油油藏具有较高的剩余储量，是大幅度提高采收率的有力条件。是大幅度提高采收率的有力条件。水驱稠油油藏转注蒸汽开采技术水驱稠油油藏转注蒸汽开采技术技术原理：利用技术原

8、理：利用蒸汽的超覆作用和蒸馏作用，明显的改善蒸汽的超覆作用和蒸馏作用，明显的改善水驱时油藏中上部动用差的问题，同时大幅度降低残余油饱水驱时油藏中上部动用差的问题，同时大幅度降低残余油饱和度，提高驱油效率。和度，提高驱油效率。 水驱剩余油饱和度：水驱剩余油饱和度： 0.400.40 净总厚度比：净总厚度比： 0.40.4 油层总厚度：油层总厚度： 8m8m 平均孔隙度，平均孔隙度， 0.150.15 渗透率变异系数：渗透率变异系数： 0.80.8 油藏埋藏深度：油藏埋藏深度： 1400m 1400m S SO O* * ： 0.09 0.09 流动系数（流动系数（kh/kh/ ）: 8.0 :

9、8.0 （1010-3-3 m m2 2 m/mPam/mPa s s）水驱油藏转蒸汽驱条件水驱油藏转蒸汽驱条件蒸汽带热水带冷油带注汽井生产井生产井4 4、蒸汽驱技术、蒸汽驱技术蒸汽由注入井连续注入，加热井筒周围的地层，形成逐步蒸汽由注入井连续注入，加热井筒周围的地层，形成逐步扩展的蒸汽带，将含油饱和度降到很低，并将可流动原油驱扩展的蒸汽带，将含油饱和度降到很低，并将可流动原油驱出蒸汽带。出蒸汽带。采出程度采出程度3030左右左右总采收率总采收率5050以上以上平均采油速度平均采油速度4 46 6蒸汽驱技术适应条件蒸汽驱技术适应条件蒸汽驱技术应用情况蒸汽驱技术应用情况杜里油田储层基本物性杜里油

10、田储层基本物性 平均值平均值 油藏埋深（油藏埋深（m m） 150 150 油藏压力（油藏压力（MPaMPa） 1.4 1.4 孔隙度孔隙度 (%) 34(%) 34 渗透率渗透率 （mdmd） 1500 1500 原油粘度（原油粘度（cpcp） 330330采油速度：采油速度：4.044.04采出程度（采出程度（1414年）：年）：6464峰值产量：峰值产量：47695m47695m3 3/d/d日产量：日产量：32432 m32432 m3 3/d /d 目前累积采油目前累积采油2.082.08亿立方亿立方米米杜里油田开发水平杜里油田开发水平 5 5、重力辅助泄油（、重力辅助泄油（ SAG

11、D SAGD ）开采超稠油技术）开采超稠油技术 以蒸汽作为热源，依靠沥青及凝析液的重力作用开采以蒸汽作为热源，依靠沥青及凝析液的重力作用开采稠油。稠油。一种方式是在靠近油层底部钻一对上下平行的水平一种方式是在靠近油层底部钻一对上下平行的水平井，另一种方式是在油层底部钻一口水平井，在其上方钻井，另一种方式是在油层底部钻一口水平井，在其上方钻多口垂直井。多口垂直井。重力辅助泄油（重力辅助泄油（ SAGD SAGD ）技术适用条件）技术适用条件油层连续厚度油层连续厚度20m20m（对于直井与水平井组合，油层连续厚度（对于直井与水平井组合，油层连续厚度10m10m）原油粘度原油粘度10000mPa.s

12、10000mPa.s水平渗透率水平渗透率200md200md垂直垂直/ /水平渗透率比值水平渗透率比值0.10.1油藏埋深油藏埋深1000m1000m油层中不存在连续分布的页岩夹层油层中不存在连续分布的页岩夹层 重力辅助泄油（重力辅助泄油（ SAGD SAGD ）技术应用情况）技术应用情况 SAGDSAGD在加拿大已工业化应用，据介绍，目前有在加拿大已工业化应用，据介绍，目前有1010个个试验区和试验区和7 7个油田商业开采；总日产油超过了个油田商业开采；总日产油超过了5000t/d5000t/d。其中其中 Tangleflage Tangleflage 稠油区的稠油区的SAGDSAGD项目，

13、生产项目，生产 12 12 年，年，平均单井日产油平均单井日产油90t/d90t/d，累积采油，累积采油4040104t104t，采出程度，采出程度6060，累积油汽比，累积油汽比0.330.33。6 6、火烧油层技术、火烧油层技术 将空气注入到油层里，使油层实现地下燃烧，产生热将空气注入到油层里，使油层实现地下燃烧，产生热量形成降粘、蒸馏等一系列效应产生驱替原油的驱动力。量形成降粘、蒸馏等一系列效应产生驱替原油的驱动力。 火烧油层技术适用条件火烧油层技术适用条件高孔高渗油层；高孔高渗油层；单层厚度小于单层厚度小于5m5m；地层条件下原油粘度地层条件下原油粘度 2000mPa.s 5 5o o

14、；火烧油层技术优势及有待解决问题适用条件火烧油层技术优势及有待解决问题适用条件 火烧油层的诱人之处在于：火烧油层的诱人之处在于：（1 1）火烧使用的注入流体是最便宜的，它们是空气和水；）火烧使用的注入流体是最便宜的，它们是空气和水；（2 2）火烧油层烧掉的燃料主要是原油中的重质组分，而火烧还会改质油）火烧油层烧掉的燃料主要是原油中的重质组分，而火烧还会改质油层中的原油；层中的原油；（3 3）火烧采油油藏的深度较注蒸汽热采的深，对边底水的要求也比注蒸）火烧采油油藏的深度较注蒸汽热采的深，对边底水的要求也比注蒸汽热采宽；汽热采宽； 目前没有大规模扩大的原因，主要包括以下有待解决的问题：目前没有大规

15、模扩大的原因，主要包括以下有待解决的问题：（1 1）注气管线、注气井和空压机的安全问题；）注气管线、注气井和空压机的安全问题；（2 2）注气系统的腐蚀问题；）注气系统的腐蚀问题；（3 3）产出井及集输系统的腐蚀问题；）产出井及集输系统的腐蚀问题；（4 4）产出液的高额破乳费用问题；）产出液的高额破乳费用问题；（5 5）油层非均质性引起的波及范围低及燃烧火线控制难的问题；）油层非均质性引起的波及范围低及燃烧火线控制难的问题；（6 6）产出流体的环保问题。）产出流体的环保问题。一、国外稠油开发技术现状一、国外稠油开发技术现状二、国内稠油开发技术现状及取得的主要进展二、国内稠油开发技术现状及取得的主

16、要进展 截至截至20042004年底，探明稠油地质储量年底，探明稠油地质储量13.513.5亿吨，亿吨，动用地质储量动用地质储量9.39.3亿吨。亿吨。 从从19821982年辽河高升稠油蒸汽吞吐获得成功以来，经过年辽河高升稠油蒸汽吞吐获得成功以来，经过2020多年的发展，蒸汽多年的发展，蒸汽吞吐技术在我国已成为稠油生产最主要的技术。吞吐技术在我国已成为稠油生产最主要的技术。 20042004年产稠油年产稠油1135.81135.810104 4t t ，占股份公司年产油量的，占股份公司年产油量的10.9%10.9%，其中，其中吞吐产吞吐产量量956956万吨（万吨（84.184.1）汽驱产量

17、汽驱产量8989万吨（万吨（7.87.8 ）常规产量）常规产量92.892.8万吨（万吨（8.1%8.1%）13.513.59.19.1探明储量（亿吨）探明储量（亿吨）动用储量（亿吨）动用储量（亿吨）万吨万吨股份公司稠油年产量图股份公司稠油年产量图股份公司稠油储量动用图股份公司稠油储量动用图一、中国稠油资源量及开发现状一、中国稠油资源量及开发现状二、国内稠油开采主体技术二、国内稠油开采主体技术1.1.蒸汽吞吐开采稠油技术蒸汽吞吐开采稠油技术 蒸汽吞吐动用的储量约蒸汽吞吐动用的储量约7.27.2亿吨，占稠油已动用地质储量亿吨，占稠油已动用地质储量9.39.3亿亿吨的吨的77.477.4。2.2.

18、常规水驱开采稠油技术常规水驱开采稠油技术 常规开采动用储量为常规开采动用储量为1.61.6亿吨，占已动用地质储量的亿吨，占已动用地质储量的17.217.2。3.3.稠油汽驱开采技术稠油汽驱开采技术 蒸汽驱动用储量约蒸汽驱动用储量约0.60.6亿吨，占已动用地质储量的亿吨，占已动用地质储量的6.56.5。1 1、普通稠油、特稠油蒸汽吞吐、普通稠油、特稠油蒸汽吞吐热采完井与高温防排砂热采完井与高温防排砂 技术技术高效隔热注汽技术高效隔热注汽技术注采参数优化设计技术注采参数优化设计技术化学辅助蒸汽吞吐技术化学辅助蒸汽吞吐技术非凝析气体辅助蒸汽吞非凝析气体辅助蒸汽吞 吐技术吐技术动用储量：动用储量：6

19、.3 6.3 亿吨亿吨 吞吐产量：吞吐产量：718 718 万吨万吨 占总产量：占总产量： 63.263.2 % % 油汽比：油汽比： 0.350.35 采油速度：采油速度： 1.14 1.14 技术进展技术进展开发水平开发水平2 2、超稠油蒸汽吞吐、超稠油蒸汽吞吐注采冲防一体化管柱举注采冲防一体化管柱举 升技术升技术越泵加热降粘技术越泵加热降粘技术多井整体蒸汽吞吐技术多井整体蒸汽吞吐技术超稠油地面集输技术超稠油地面集输技术水平井蒸汽吞吐技术水平井蒸汽吞吐技术辽河油田辽河油田20052005年底年底 动用储量：动用储量：1.011.01亿吨亿吨 吞吐井数：吞吐井数：14341434口口 年产油

20、量：年产油量：238238万吨万吨 采油速度：采油速度：2.36%2.36% 累积油汽比：累积油汽比： 0.490.49技术进展技术进展开发水平开发水平3 3、蒸汽驱、蒸汽驱蒸汽驱油藏工程方案蒸汽驱油藏工程方案 优化设计技术优化设计技术蒸汽驱配汽技术蒸汽驱配汽技术高温调剖技术高温调剖技术高温举升技术高温举升技术新疆油田新疆油田20052005年底年底 动用储量：动用储量：4379.54379.5 万吨万吨 生产井数：生产井数： 1691 1691 口口 注汽井：注汽井： 669 669 口口 年产油量：年产油量： 85 85 万吨万吨 累积油汽比：累积油汽比： 0.170.17 技术进展技术进

21、展开发水平开发水平 稠油热采常用术语介绍稠油热采常用术语介绍 汽化汽化：液体转变为蒸汽的现象统称汽化。汽化速度决定于液体的温度。 液化液化：蒸汽（或气体）转变为液体的现象统称为液化，也可 称为凝结。 蒸发蒸发：液体表面较缓慢地进行的汽化现象称为蒸发。在任何温度下，蒸发都可以进行。 饱和压力、饱和温度饱和压力、饱和温度：当汽化速度等于液化速度时，若不对之加热或改变其温度，气化和液化将处于相对的动态平衡，这一平衡状态称为饱和状态。饱和状态时的压力，称为饱和压力，用符号Ps表示。饱和状态时的温度称为饱和温度，用符号ts表示。饱和压力和饱和温度有一一对应关系，即对应于某一定的饱和压力必有一定的饱和温度

22、。饱和状态时的蒸汽称为饱和蒸汽，其液体相应地称为饱和液体。 沸腾沸腾：液体内部进行的剧烈的气化现象称为沸腾。沸腾时的压力和温度即是对应的饱和压力和饱和温度。谢谢谢谢1 1、孔、孔102102区块蒸汽吞吐试验：区块蒸汽吞吐试验：三、大港油田稠油热采试验情况三、大港油田稠油热采试验情况流度低（流度低（0.0560.056）油藏特点油藏特点紧邻底水紧邻底水油层出砂油层出砂油 水 同 层水 层油 层采用水力泵化学降粘，螺杆泵化采用水力泵化学降粘，螺杆泵化学吞吐、有杆泵电加热油层防砂学吞吐、有杆泵电加热油层防砂等多种冷采工艺，均无法保证油等多种冷采工艺，均无法保证油井正常生产。井正常生产。 试验效果试验

23、效果蒸汽吞吐后，吞吐第二周期产量蒸汽吞吐后，吞吐第二周期产量及生产时间均比吞吐前有较大幅及生产时间均比吞吐前有较大幅度提高，实现了连续生产，度提高，实现了连续生产，解决解决了油流从地层进入井筒的问了油流从地层进入井筒的问题。题。 试验情况：试验情况：20052005年开展了军年开展了军19-2319-23、自、自6-146-14井和军井和军25-2325-23三口先三口先导试验井的蒸汽吞吐试验，注汽工艺满足了施工要求，注汽参导试验井的蒸汽吞吐试验，注汽工艺满足了施工要求，注汽参数达到了设计指标，回采后见到较好效果。数达到了设计指标，回采后见到较好效果。 井号井号注汽前平注汽前平均产量均产量 t

24、/d注汽后初注汽后初期产量期产量 t/d注汽后最注汽后最高产量高产量 t/d目前日目前日 产量产量 t/d累计累计 回采回采 t阶段阶段 油汽比油汽比军军19-23试油未见油试油未见油 酸化后见油酸化后见油10.31911.349532.6自自6-143.86.058.964.121340.9军军25-23试油未见油试油未见油地质报废地质报废/供液不足供液不足未能正常未能正常生产生产/ 2、枣、枣35区块蒸汽吞吐先导试验区块蒸汽吞吐先导试验注汽设计与实际实施情况对比表注汽设计与实际实施情况对比表 井号井号项目项目周期周期注汽量注汽量t t压力压力MPaMPa速度速度t/dt/d干度干度（）（）

25、温度温度井口井底军军19-2319-23设计18001800 17 1740040075754040340340实际1908.81908.813.413.440240272.572.54949310310330330自自6-146-14设计20002000171740040075754040340340实际2007.52007.518.118.137237273733636332332340340军军25-2325-23设计2500250020202002007575/ /340340实际2589.92589.917.817.8176.4176.463.563.5/ /310310335335

26、试验认识：试验认识：（1 1）通过先导试验的实施，形成了单井点蒸汽吞吐工艺）通过先导试验的实施，形成了单井点蒸汽吞吐工艺配套技术；配套技术；（2 2）通过先导试验，对区块储层情况有了新的认识，为通过先导试验，对区块储层情况有了新的认识，为整体热采改善开发效果提供了科学依据；整体热采改善开发效果提供了科学依据；（3 3）调研、论证了稠油油藏整体热采开发工艺方式，提）调研、论证了稠油油藏整体热采开发工艺方式，提出了枣出了枣3535区块区块“面积式组合注汽面积式组合注汽”的新思路，完成了枣的新思路，完成了枣3535区块整体热采工艺配套方案。区块整体热采工艺配套方案。 3、单井点蒸汽吞吐试验情况、单井

27、点蒸汽吞吐试验情况（1 1）采油三厂蒸汽吞吐探索性试验取得可喜效果。采油三厂蒸汽吞吐探索性试验取得可喜效果。 20052005年，采油三厂开展了年，采油三厂开展了3 3口井蒸汽吞吐探索试验，口井蒸汽吞吐探索试验，累计增油累计增油29572957吨，有效率吨，有效率100100, ,平均单井增油平均单井增油985985吨。吨。井井 号号层层位位开井时开井时间间实施实施前前 吞吐初期吞吐初期0505年累年累计增油计增油 (t)(t)0606年年累计累计增油增油 (t)(t)累计累计 增油增油 (t)(t)目前目前 日产日产油油(t/d)(t/d)备注备注日产日产液液(m(m3 3/d)/d)日产日

28、产油油 (t/d)(t/d)含水含水 % %自自21-21-1010馆馆陶陶2005.6.2005.6.1010关井关井32323.23.29090406.62406.6279.1179.11485.7485.73 30.380.38官官32-32-1818枣枣二二2005.07.2005.07.2929关井关井25.525.58.58.566.66.7 7628.13628.13462.7462.79 91501.1501.2 21.261.26 家家27-27-5252枣枣二二2005.08.2005.08.0505关井关井26268.38.368.68.1 1582.34582.3438

29、7.7387.79 9970.1970.13 30 0待作待作业业合计合计83.583.520201617.01617.09 9929.6929.69 92957.2957.1 1（2 2）南部油田单井点蒸汽吞吐试验见到良好效果南部油田单井点蒸汽吞吐试验见到良好效果 2006年，采油三厂在孔一北和官三稠油区块开展了8口井的蒸汽吞吐试验，取得了较好的增油效果。单井点蒸汽吞吐回采数据表单井点蒸汽吞吐回采数据表断块断块井号井号注汽前注汽前日产油日产油（t/dt/d）注汽后注汽后最高日产最高日产（t/dt/d）目前目前日产油日产油（t/dt/d）累计累计 回采回采（t t）累计累计 增油增油（t t）

30、开井开井 时间时间孔孔一一北北枣枣1301302.122.129.619.612.42.41592159278378305.12.3105.12.31枣枣64-2464-242.982.9814.614.63.23.21137113720720706.3.1206.3.12枣枣62-2462-243.553.5510.5210.523.413.411130113010110106.4.1006.4.10风风23-1323-131.831.834.584.582.242.2458058014814806.6.506.6.5官官三三官官51-851-81.631.6313.113.13.403.4

31、01458145885585506.1.1106.1.11官官51-751-73.763.768.18.17.707.701641164166466406.5.906.5.9官官962-10962-102.602.605.535.538.068.0695695647247206.7.1306.7.13枣枣222221.021.00.10.128128128128106.11.0806.11.08合计合计8 8口口8775877535113511 我油田进行过蒸汽吞吐的12口井，有效期在300天左右，最长达到500天并仍有效。累计增油11356.8万吨，按油价3000元/吨计算，获产值3406.

32、8万元，投入产出比分别为1：4.76，具有良好的经济效益。大港油田蒸汽吞吐效益分析大港油田蒸汽吞吐效益分析序号序号井号井号注汽前产量注汽前产量(t/d)注汽后产量注汽后产量（t/d）回采日期回采日期累计回采累计回采(t)有效期有效期增油量增油量1军军19-23新井新井18.912005.11.116367.75 556天仍有效天仍有效6367.75 2自自6-144.05 (酸化前酸化前)8.33 (酸化后酸化后)2410.15 260.00 670.80 5枣枣1302.129.612005.12.311917.80 505天仍有效天仍有效847.20 6官官51-81.6313.12006

33、.01.111610.42 约约285天天912.00 7枣枣64-242.9814.62006.03.121473.36 约约240天天283.00 8枣枣62-243.5510.522006.04.101515.48 约约90天天125.00 9官官51-73.76 8.12006.05.102310.38 355天仍有效天仍有效976.00 10风风23-131.834.582006.06.03836.76 346天仍有效天仍有效203.00 11官官962-102.6 8.382006.07.121372.32 262天仍有效天仍有效691.00 12枣枣22长停井长停井20.42006.11.8293.12 约约60281.00 合计合计11356.8大港油田蒸汽吞吐井增油统计表大港油田蒸汽吞吐井增油统计表