稠油目前開采技術(shù)與下步技術(shù)攻關(guān)

王興武

摘要：稠油在石油資源中所占比例較大，但是常規(guī)方法很難開采出來(lái)。本文通過(guò)從稠油冷采和稠油熱采兩個(gè)方面介紹稠油開采的當(dāng)前現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)，提出了一些合理的建議，有助于稠油油藏開發(fā)方式上升到一個(gè)新的臺(tái)階。

關(guān)鍵詞：稠油；熱采；冷采

一、稠油簡(jiǎn)介

稠油是一種高粘度、高密度的原油，成分相當(dāng)復(fù)雜，一般都含有瀝青質(zhì)、膠質(zhì)成分，是石油烴類能源中的重要組成成份，國(guó)外將重油和瀝青砂油統(tǒng)稱為重質(zhì)原油。國(guó)內(nèi)外稠油的分類標(biāo)準(zhǔn)不一致，一般用粘度、密度、重度表示。稠油分類不僅直接關(guān)系到油藏類型劃分與評(píng)價(jià)，也關(guān)系到稠油油藏開采方式的選擇及其開采潛力。

世界上稠油資源極其豐富，其地質(zhì)儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)常規(guī)原有儲(chǔ)量。而我國(guó)稠油資源分布很廣，儲(chǔ)量豐富，陸上稠油、瀝青資源約占石油總資源量的20%以上。我國(guó)陸上稠油油藏多數(shù)為中生代陸相沉積，少量為古生代的海相沉積，儲(chǔ)層以碎屑巖為主，具有高孔隙度，高滲透率，膠結(jié)疏松的特征。根據(jù)稠油油藏的埋藏深度來(lái)看，我國(guó)絕大多數(shù)稠油油藏埋藏深度為10001500m之間。稠油粘度高，密度大，開采中流動(dòng)阻力大，不僅驅(qū)動(dòng)效率低，而且體積掃油效率也低，難于用常規(guī)方法進(jìn)行開采。稠油的突出特點(diǎn)是含瀝青質(zhì)、膠質(zhì)較高。我國(guó)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量較高的稠油產(chǎn)量約占原油總產(chǎn)量的70%。因此，稠油開采具有很大的潛力。對(duì)于稠油油藏，常規(guī)方法很難開采，采取一些特殊的工藝措施加強(qiáng)稠油開采很有必要。

二、稠油開采技術(shù)

稠油開采一般可分為熱采和冷采兩大類。稠油粘度雖然高，但對(duì)溫度極為敏感，每增加10度，粘度下降約一半。加熱過(guò)程中，水、輕質(zhì)油和稠油粘度的變化表明，增加相同的溫度，稠油的粘度比水和輕質(zhì)油降低的多得多。熱力采油作為目前稠油開發(fā)的主要手段，能夠有效升高油層溫度，降低稠油粘度，使稠油易于流動(dòng)，從而將稠油采出。稠油“冷采”是相對(duì)“熱采”而言的，即在稠油油藏開發(fā)中，不是通過(guò)升溫方式來(lái)降低油品的粘度，提高油品的流動(dòng)性能，而是通過(guò)其它不涉及升溫的方法，利用油藏特性，采取適當(dāng)?shù)墓に囘_(dá)到降粘開采的目的。

1.稠油冷采

1.1當(dāng)前現(xiàn)狀

冷采是指無(wú)供熱條件下，利用某種施工技術(shù)和特殊的抽油設(shè)備積極開采稠油的方法。稠油冷采工藝是采用無(wú)力或化學(xué)的方法改善稠油的流動(dòng)性。冷采方法不僅可以降低開采成本，而且可以減少對(duì)地層的傷害。它具有開采工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于油層薄、埋藏深、地層滲透率低而不允許高速注入以及含油飽和度低或孔隙度低的稠油油藏，通常比較適合用冷采的方法開采。

1.2下步技術(shù)攻關(guān)

隨著適合冷采油藏深度的加深，作為冷采舉升工具主力的螺桿泵將向著高揚(yáng)程、大排量和低轉(zhuǎn)速方向發(fā)展。電潛螺桿泵隨著性能的不斷改進(jìn)，將會(huì)越來(lái)越多的取代普通螺桿泵。電潛泵隨著攜砂能力的不斷提高，將會(huì)越來(lái)越多地注入稠油冷采市場(chǎng)。

未來(lái)的疏松砂巖稠油油藏的出砂管理模式不會(huì)再局限于排砂與防砂兩種相互對(duì)立的方式上，人們可以根據(jù)需要決定是否采取有限排砂采油的方式。稠油有限排砂采油的核心思想是使單井經(jīng)濟(jì)效益最大化，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要用經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)手段來(lái)確定在整個(gè)油田開發(fā)期內(nèi)應(yīng)該采取何種開采方式。稠油冷采技術(shù)雖然采油成本低，但采收率一般只有8%～15%，最高不超過(guò)20%，也就是說(shuō)仍然有80%以上的資源留在地下。而且國(guó)內(nèi)外尚未有稠油冷采油田進(jìn)入冷采之后的提高采收率階段，這一領(lǐng)域還可以進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)踐實(shí)驗(yàn)。稠油冷采主要是應(yīng)用油層本身的性質(zhì)在不加熱原油的基礎(chǔ)上盡可能的多采出原油，在出砂冷采的基礎(chǔ)上使用化學(xué)吞吐技術(shù)和化學(xué)降粘可以更好的開采一些稠油油藏。關(guān)鍵是根據(jù)不同油藏，因地制宜、采用不同的開采技術(shù)。適合出砂冷采油的篩選標(biāo)準(zhǔn)如下：

2.稠油熱采

2.1當(dāng)前現(xiàn)狀

稠油熱采的主要原理就是降粘。稠油熱采是目前世界上規(guī)模最大的提高原油采收率工程項(xiàng)目，該技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，形成了以蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、SAGD、熱水驅(qū)、火燒油層、電磁加熱，蒸汽與天然氣驅(qū)，注氣體溶劑萃取稠油技術(shù)，水平壓裂輔助蒸汽驅(qū)等技術(shù)為代表的技術(shù)框架。其中大部分技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于稠油油藏的開發(fā)，并取得了顯著的效果，少部分前沿技術(shù)正處于礦場(chǎng)先導(dǎo)試驗(yàn)階段或基礎(chǔ)研究階段。

2.2下步技術(shù)攻關(guān)

對(duì)于不宜轉(zhuǎn)成汽驅(qū)開采的蒸汽吞吐油藏，如何在蒸汽吞吐后期進(jìn)一步提高采收率，延長(zhǎng)蒸汽吞吐的經(jīng)濟(jì)開采期，是接下來(lái)吞吐階段的重要研究?jī)?nèi)容。在經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)，可采用的方法主要有：打加密蒸汽吞吐井；采用分層注采技術(shù)；打水平井或側(cè)鉆水平井進(jìn)行蒸汽吞吐；采用多井整體吞吐方式；采用蒸汽配比助劑吞吐技術(shù)等。其中，針對(duì)特、超稠油開采試驗(yàn)推廣的CO輔助蒸汽吞吐技術(shù)在遼河油區(qū)已經(jīng)見(jiàn)到了明顯效果。SAGD、VAPEX、熱電聯(lián)供等技術(shù)有望成為蒸汽吞吐后經(jīng)濟(jì)的接替技術(shù)。

蒸汽輔助重力泄油（SAGD）技術(shù)可以將稠油采收率再提高25%以上，隨著水平井技術(shù)的不斷提高，軌跡控制能力能夠滿足SAGD的要求，應(yīng)在完井方式、管柱強(qiáng)度上進(jìn)一步深入研究，使其成為開發(fā)稠油最有希望的方法之一。重力泄油理論和水平井技術(shù)發(fā)展了SAGD、SAGP、VAPEX、COSH技術(shù)。這種發(fā)展勢(shì)頭仍將保持下去。

稠油開采越來(lái)越傾向于水平井和復(fù)合井技術(shù)的應(yīng)用。如何合理應(yīng)用水平井和復(fù)合井技術(shù)來(lái)提高原油采收率，是今后稠油熱采中應(yīng)該關(guān)注的問(wèn)題。與常規(guī)井相比，水平井具有提高生產(chǎn)能力、加快開采速度和降低底水錐進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)。復(fù)合井通過(guò)復(fù)雜的井結(jié)構(gòu)引入一種新思路，通過(guò)較多的側(cè)向井進(jìn)入到以前未被捕集到的原油帶，與直井甚至單個(gè)水平井相比，復(fù)合井具有更多優(yōu)勢(shì)。目前，水平井稠油熱采技術(shù)主要有：水平井蒸汽吞吐、水平井蒸汽驅(qū)、加熱通道蒸汽驅(qū)、重力輔助蒸汽驅(qū)（SAGD）、改進(jìn)的重力輔助蒸汽驅(qū)（ESAGD）、水平井電加熱開采、坑道式水平井開采、多底水平井開采、重力輔助火燒油層技術(shù)（COSH）、水平井火燒油層。

在熱采中，蒸汽吞吐開采效果不錯(cuò)，技術(shù)已經(jīng)被絕大多數(shù)油田運(yùn)用，SAGD技術(shù)應(yīng)用前景較為廣泛，但是需要鉆井水平提高，SAGP、VAPEX、COSH技術(shù)潛力較大，能夠很好的解決一些油層地質(zhì)物性比較差的缺點(diǎn)。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，解決稠油開采難題和降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵是加強(qiáng)科技攻關(guān)，注重基礎(chǔ)理論研究和超強(qiáng)技術(shù)研究，多投入多攻關(guān)多協(xié)作，注重科研與生產(chǎn)、地質(zhì)與工藝的緊密結(jié)合，才能進(jìn)一步提高稠油開采效率。