淺析超稠油油藏開(kāi)采方式

姜城

摘 要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開(kāi)各種自然能源的供應(yīng)，尤其是天然氣、石油等化石能源，更是社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵動(dòng)力。據(jù)統(tǒng)計(jì)2020年我國(guó)石油需求量相較于2017年需求量可能將會(huì)出現(xiàn)翻倍的情況?？墒歉鶕?jù)資料顯示，當(dāng)前我國(guó)原油產(chǎn)量并不能滿足現(xiàn)階段供應(yīng)需求，這就意味著如果我國(guó)無(wú)法提高石油采集量，那么在2020年時(shí)我國(guó)原油能源將會(huì)出現(xiàn)巨大缺口。所以我國(guó)石油采集必須予以非常規(guī)的有資源例如瀝青砂、超稠油、稠油等資源足夠的重視。目前國(guó)內(nèi)常用的超稠油采集法中蒸汽吞吐、降粘劑等都是比較常用的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：超稠油；油藏開(kāi)采；降粘劑

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.064

0 前言

國(guó)內(nèi)超稠油最常見(jiàn)開(kāi)采方式就是蒸汽吞吐。不過(guò)這種技術(shù)方式會(huì)受到超稠油粘度影響，造成采油含水率過(guò)高，這必然會(huì)減少石油產(chǎn)量，使得石油開(kāi)采率降低。所以在實(shí)際作業(yè)時(shí)，必須結(jié)合超稠油的特征，改良開(kāi)采方法，熱三元復(fù)合吞吐正是結(jié)合了超稠油特征所創(chuàng)新而出的新型開(kāi)采技術(shù)。

1 國(guó)內(nèi)超稠油技術(shù)現(xiàn)狀

超稠油具有非均質(zhì)嚴(yán)重、原油粘度大的特征[1]。所以在開(kāi)采超稠油的過(guò)程中，如果使用蒸汽吞吐必然會(huì)導(dǎo)致采集周期不穩(wěn)定、油層動(dòng)用不均勻的問(wèn)題。現(xiàn)如今，國(guó)內(nèi)超稠油開(kāi)采方式主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、蒸汽輔助重力泄油（SAGD）等方式。

（1）蒸汽吞吐。蒸汽吞吐是最常用的超稠油開(kāi)采方式，憑借著成熟、簡(jiǎn)單的操作方法，得到了業(yè)界內(nèi)的一致認(rèn)同。蒸汽吞吐即在開(kāi)采油藏時(shí)，定期向油井注入一定量的蒸氣，當(dāng)井內(nèi)稠油出現(xiàn)融化，粘性降低以后開(kāi)采。蒸汽吞吐不僅作業(yè)成本低，同時(shí)因使用時(shí)間久遠(yuǎn)所以成為了國(guó)內(nèi)發(fā)展與應(yīng)用最成熟的超稠油開(kāi)采集輸。國(guó)內(nèi)一般將這種技術(shù)作為超、特稠油開(kāi)發(fā)方式。通過(guò)這種技術(shù)開(kāi)采超稠油，既能夠?qū)崿F(xiàn)新水平油井挖潛，又能夠有效利用老井挖潛。

（2）蒸汽驅(qū)。蒸汽驅(qū)這項(xiàng)技術(shù)在全球范圍內(nèi)都有廣泛的引用，是大規(guī)模、工業(yè)化常用的超稠油熱開(kāi)采技術(shù)，在開(kāi)采超稠油中獲得了良好的實(shí)踐效果。蒸汽驅(qū)機(jī)理為，減少超稠油粘度，進(jìn)而提高原有的流動(dòng)性。目前來(lái)看國(guó)外對(duì)蒸汽驅(qū)的應(yīng)用要遠(yuǎn)比國(guó)內(nèi)成熟，國(guó)外已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了蒸汽驅(qū)的超稠油開(kāi)采普及。而我國(guó)僅有新疆油田利用了蒸汽驅(qū)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了蒸汽驅(qū)應(yīng)用的落實(shí)。國(guó)內(nèi)其他地區(qū)的有天有趣仍采用蒸汽驅(qū)動(dòng)等方式進(jìn)行原油開(kāi)采。

（3）重力泄油（SAGD）。這項(xiàng)技術(shù)的機(jī)理為，將蒸汽作為加熱超稠油的熱源，通過(guò)熱對(duì)流與熱傳導(dǎo)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)抽水與蒸汽的對(duì)流[2]。之后借助于重力作用，實(shí)現(xiàn)超稠油的有效開(kāi)采。水平井與SAGD技術(shù)的結(jié)合，被認(rèn)為是現(xiàn)代油藏工程最偉大的創(chuàng)造。

此外還有部分先進(jìn)的技術(shù)被應(yīng)用在超稠油開(kāi)采。如COSH、HASD、FAST等技術(shù)，都是比較先進(jìn)的超稠油開(kāi)采技術(shù)[3]。不過(guò)相對(duì)來(lái)說(shuō)，因國(guó)內(nèi)油田行業(yè)起步晚，所以這些技術(shù)在國(guó)內(nèi)仍處于實(shí)驗(yàn)研究階段，這些技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)有非常成熟的應(yīng)用。

2 國(guó)外超稠油技術(shù)現(xiàn)狀

國(guó)外在近些年進(jìn)行了大量超稠油開(kāi)采研究，研究的大部分內(nèi)容都為熱采方法研究。其中最有效，研究量最多的就是負(fù)荷吞吐熱力開(kāi)采。這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用中，通過(guò)向蒸汽吞吐添加化學(xué)試劑及特殊氣體，提高蒸汽吞吐質(zhì)量，能夠有效改善原油開(kāi)采效率低的問(wèn)題。

3 復(fù)合吞吐采油機(jī)理

（1）蒸汽吞吐采油機(jī)理。蒸汽吞吐會(huì)降低原油粘性，在實(shí)際開(kāi)采中通過(guò)蒸氣的熱力作用，稠油的粘性會(huì)大幅降低，這對(duì)粘度很高的超稠油開(kāi)采而言，有著很大的幫助。由于超稠油的流動(dòng)性較低、粘度性較高，所以不采取加熱稠油提高稠油流動(dòng)性，降低稠油粘度是無(wú)法提高開(kāi)采效率的。此外蒸汽吞吐還能夠提高油相滲透率。超稠油在高溫環(huán)境下，油與水的滲透率及潤(rùn)濕性都會(huì)出現(xiàn)明顯的變化。由原先的親油性質(zhì)轉(zhuǎn)化為親水性質(zhì)。另外蒸汽吞吐還能夠讓原油膨脹，進(jìn)而造成流體與巖石在熱力作用下，減小巖石孔隙，這樣油藏開(kāi)采率便會(huì)得到有效提高。并且蒸汽吞吐還能夠起到驅(qū)動(dòng)原油的作用。由于回采時(shí)，蒸汽加熱帶區(qū)域蒸汽體積必然會(huì)膨脹，所以如果突然閃蒸降壓，那么高壓凝結(jié)出的熱水便會(huì)成為蒸汽，實(shí)現(xiàn)原油驅(qū)動(dòng)的目的。最后蒸汽吞吐還具有溶劑抽提的功效。在蒸汽的作用下，稠油會(huì)出現(xiàn)裂解，進(jìn)而增加原油輕質(zhì)餾分，有著溶劑抽提的作用。

（2）降粘劑采油機(jī)理。這項(xiàng)技術(shù)借助降粘劑，實(shí)現(xiàn)瀝青質(zhì)分子、膠質(zhì)分子、降粘劑分子的相互作用，降粘劑溶劑化作用、降粘劑分子蠟晶與降粘劑分子溶解作用。能夠有效改善吞吐效果，實(shí)現(xiàn)油藏開(kāi)采量的增加。通過(guò)降粘劑的應(yīng)用，原油就會(huì)出現(xiàn)流動(dòng)性增加、粘稠度降低的情況。這是因?yàn)?，降粘劑分子在原油中?huì)充分的伸展，變成降粘劑溶劑層，能夠起到屏蔽其他膠質(zhì)的作用。降粘劑能夠剝離、溶解瀝青質(zhì)、膠質(zhì)分子聚集體，降低聚集體分子數(shù)量，并縮小聚集體粒子體積，絲弦削減原油交替粘性，降低原油粘度的作用。

（3）CO2采油機(jī)理。這項(xiàng)技術(shù)即在采集原油時(shí)，通過(guò)向蒸汽吞吐設(shè)備中添加化學(xué)試劑或二氧化碳方式，提升吞吐效果。傳統(tǒng)吞吐方式為水蒸汽吞吐，由于水蒸汽在實(shí)際應(yīng)用中，吞吐效果有限，且會(huì)增加稠油中的含水量，所以會(huì)在一定程度上影響原油開(kāi)采率。而在蒸汽吞吐設(shè)備中添加二氧化碳，雖然并不能完全減少稠油含水量，但是相較于純水蒸汽吞吐而言，含水量將得到有效的控制，且能有效提高原油流動(dòng)性。它的機(jī)理為，降低粘度，增加原油體積，在氣驅(qū)的作用下，降低原油張力，實(shí)現(xiàn)原油萃取。

4 結(jié)語(yǔ)

本文從超稠油常用開(kāi)采技術(shù)為研究點(diǎn)，分析了熱三元負(fù)荷吞吐的機(jī)理與方式，希望本文的研究能夠?yàn)槌碛烷_(kāi)采提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)，提高超稠油采集效率，補(bǔ)足國(guó)內(nèi)石油資源空缺。

參考文獻(xiàn)：

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