熱力采油新技術(shù)的研究與應(yīng)用

唐仁慶

【摘 要】近年來，我國的經(jīng)濟(jì)水平和社會(huì)水平快速提高，國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展。作為我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一，石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度是有目共睹的。作為石油資源重要的組成部分之一，稠油在我國有較大的儲(chǔ)藏量，如果能夠好好加以利用，將會(huì)給石油產(chǎn)業(yè)帶來很大益處。本文將就熱力采油新技術(shù)展開探討。

【關(guān)鍵詞】稠油開采；熱力采油；新技術(shù)

稠油開采涉及到多門學(xué)科的知識(shí)和很多方面的內(nèi)容，雖然現(xiàn)在的熱力采油技術(shù)能夠解決大部分問題，但是我們?nèi)匀恍枰粩嘌芯恳约訌?qiáng)這項(xiàng)技術(shù)。由于稠油具有不同于普通石油的特性，在開采過程中，為了有效提高產(chǎn)量，我們可以采取措施見降低稠油的粘度以增加其流動(dòng)性，最為常見的就是上述熱力采油技術(shù)，一般情況下，我們會(huì)采取火燒、蒸汽吞吐等方法，但是隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，這些技術(shù)已經(jīng)很難滿足需求，研究開發(fā)新型熱力采油技術(shù)是迫在眉睫的重要問題。

一、熱力采油技術(shù)的主要特點(diǎn)

根據(jù)我國的能源儲(chǔ)量分布及總量對(duì)比不難發(fā)現(xiàn)，石油的總體儲(chǔ)量并不高，但是其中稠油所占的比例卻讓中國成為世界排名第四的國家。數(shù)據(jù)顯示，在我國開發(fā)20年以上的油田中，稠油區(qū)塊的數(shù)量達(dá)到七十個(gè)，稠油的總體探明儲(chǔ)量為1.6億噸；一方面是相對(duì)貧瘠的石油原油資源擁有現(xiàn)狀，另一方面是排名靠前的稠油占有量，因此需要積極研究稠油的開采技術(shù)對(duì)我國的石油能源利用具有重要的意義。

二、熱力采油技術(shù)現(xiàn)狀分析

現(xiàn)在普遍使用的熱力采油技術(shù)主要有兩種，即火燒油層技術(shù)和注蒸汽熱力采油技術(shù)，而注蒸汽技術(shù)又可以分為蒸汽驅(qū)和蒸汽吞吐兩種技術(shù)，下面將針對(duì)這三種技術(shù)展開分析。

1.火燒油層技術(shù)

顧名思義，這種技術(shù)是將氧氣、空氣以及其他氣體的混合氣體注入到地下油層中，然后依靠原油自燃或者人工將氣體點(diǎn)燃，產(chǎn)生熱量以提高原油的溫度，方便開采。

2.蒸汽驅(qū)技術(shù)

主要是將蒸汽連續(xù)的注入到生產(chǎn)井中，利用蒸汽提高原油的溫度，增加稠油的流動(dòng)性，達(dá)到開采稠油的目的。如果蒸汽尚未突破生產(chǎn)井，運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)能夠達(dá)到很好的效果，有效提高生產(chǎn)效率；但是如果蒸汽已經(jīng)突破生產(chǎn)井，蒸汽注入到生產(chǎn)井中可能會(huì)泄漏，對(duì)生產(chǎn)效果產(chǎn)生極大的不利影響。

3.蒸汽吞吐技術(shù)

蒸汽吞吐技術(shù)可以分為三個(gè)步驟：注氣、燜井、生產(chǎn)，一般情況下，向生產(chǎn)井中注入蒸汽，直到生產(chǎn)井無法繼續(xù)正常生產(chǎn)，我們稱之為一個(gè)生產(chǎn)周期；由于注入蒸汽的量是有限的，所以有些稠油層很難達(dá)到，因此，運(yùn)用蒸汽吞吐技術(shù)一般只能提高稠油層及其附近油層的生產(chǎn)效果，并且隨著稠油被逐漸開采出來，即使注入蒸汽也打不到很好的加熱效果。由于蒸汽吞吐技術(shù)使用最為廣泛，并且經(jīng)過長足發(fā)展，已經(jīng)逐漸成熟。我們可以在蒸汽中適量的加入助劑以提高采油效果，這些助劑可以是氮?dú)?、高溫泡沫和天然氣等，例如在蒸汽中加入氮?dú)?，就能夠有效減少氣竄問題產(chǎn)生的概率。

三、熱力采油技術(shù)存在的問題

綜上，目前使用的熱力采油技術(shù)主要是蒸汽驅(qū)和蒸汽吞吐。在蒸汽驅(qū)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的過程中，由于蒸汽密度和稠油有很大差別，會(huì)產(chǎn)生蒸汽指進(jìn)或者流動(dòng)速度太快的問題，會(huì)對(duì)驅(qū)油效率和驅(qū)油面積產(chǎn)生不利影響，造成稠油開采效率低下的問題；再者，由于巖石的濕潤性質(zhì)和稠油的不同，巖石表面的稠油很難開采完全，這也是影響采油效率的一個(gè)因素。 蒸汽驅(qū)采油和蒸汽吞吐采油都需要較大的人力和較高的技術(shù)水平，并且蒸汽驅(qū)油效果會(huì)隨著開采時(shí)間的延長逐漸降低，在采油后期，驅(qū)油效果不盡如人意。從這個(gè)角度講，采用新型熱力采油技術(shù)是非常必要的。

四、熱力采油技術(shù)措施

（一）常規(guī)熱力采油工藝技術(shù)措施

1.蒸汽驅(qū)采油技術(shù)

蒸汽驅(qū)采油技術(shù)措施的應(yīng)用，借助于熱蒸汽的驅(qū)替能量，將油層的溫度升高，提高油井產(chǎn)能的采油技術(shù)措施。將熱的蒸汽通過注入井注入， 經(jīng)過注入井和采油井之間的連通關(guān)系，形成熱蒸汽的驅(qū)替通道，將巖石孔隙中的油流溫度升高，提高油流的流動(dòng)速度，達(dá)到順利開采的目的。對(duì)于蒸汽吞吐采油已經(jīng)達(dá)到極限的井筒，進(jìn)行蒸汽驅(qū)開采，屬于最佳的開采工藝技術(shù)措施。由于蒸汽吞吐的次數(shù)有限，后續(xù)的稠油開采，就需要注蒸汽或者蒸汽驅(qū)采油技術(shù)，才能達(dá)到油井生產(chǎn)的技術(shù)要求。

2.蒸汽吞吐采油技術(shù)

蒸汽吞吐的采油工藝技術(shù)措施，就是將熱的蒸汽注入到井下的油層部位，通過關(guān)井一定時(shí)間，進(jìn)行燜井處理。之后開井進(jìn)行正常生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)了熱蒸汽在采油井油層的擴(kuò)散，使近井區(qū)域的油流溫度升高，大大降低油流的黏度，提高采油效果。蒸汽吞吐只能開采近井區(qū)域的油流，而更大的驅(qū)油的油流沒有波及到，而且需要合理控制燜井的時(shí)間，生產(chǎn)的時(shí)間依據(jù)油井產(chǎn)能的動(dòng)態(tài)資料，產(chǎn)量下降后，可以停止采油。因此，有的稠油井經(jīng)過蒸汽吞吐開采后，還需要繼續(xù)注入蒸汽，達(dá)到開采的目標(biāo)。

3.火燒油層采油技術(shù)

火燒油層采油技術(shù)是經(jīng)過助燃物的注入，使油層中的輕組分燃燒， 通過燃燒帶的熱能傳遞，將油層中剩余的重油開采出來，達(dá)到特稠油井開采的目的?；馃蛯泳褪菑木谙蚓畠?nèi)注入氧氣等助燃物，利用其自燃特點(diǎn)，或者利用井下的點(diǎn)火裝置，將其點(diǎn)燃，使燃料燃燒，在井下形成火炬，利用火焰燃燒的熱能，開采未燃燒的稠油，通過火燒油層方法開采出的油流的重組分相對(duì)升高。

（二）熱力采油新技術(shù)的試驗(yàn)和應(yīng)用

熱力采油工藝技術(shù)措施的應(yīng)用，不僅僅局限于蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)油及火燒油層技術(shù)措施，也可以將多種采油工藝技術(shù)措施組合應(yīng)用，通過生產(chǎn)現(xiàn)場的試驗(yàn)研究，取得了較好的效果。

1.各種驅(qū)動(dòng)能量的開采工藝技術(shù)措施

將各種熱力采油技術(shù)和復(fù)合驅(qū)油的技術(shù)措施結(jié)合起來，達(dá)到最佳的驅(qū)油效果， 提高稠油井的產(chǎn)能。在注入蒸汽熱采的同時(shí)，進(jìn)行驅(qū)替劑的注入，使稠油開采效果更好。注入蒸汽的同時(shí)， 進(jìn)行泡沫驅(qū)油， 能夠在蒸汽驅(qū)油的基礎(chǔ)上，通過泡沫的注入， 對(duì)蒸汽的注入剖面進(jìn)行調(diào)節(jié)，改善蒸汽驅(qū)油的效果，使熱的蒸汽更好地?cái)U(kuò)散到油層的孔隙中，達(dá)到最佳的驅(qū)油效果。也可以在注入蒸汽的同時(shí)注入表面活性劑， 通過表面活性劑的表面活性， 改變巖石的潤濕特性， 改變油水的流度比，提高油流的流動(dòng)特性。 采用熱堿液的驅(qū)油技術(shù)措施， 使堿液與油層中的酸液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 降低界面張力， 開采出更多的油流。

2.電磁波熱力采油技術(shù)措施

將電磁波作用于地層，由于電磁波與油層中各種不同的流體產(chǎn)生電滲的現(xiàn)象，依據(jù)電滲透的效果，通過歐姆效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了電解堵技術(shù)措施，解除井下油層部位的堵塞，降低油流中流體的黏度，提高流動(dòng)速度，達(dá)到提高產(chǎn)能的技術(shù)要求。電磁波物理法采油工藝技術(shù)措施的應(yīng)用，由于電磁波只對(duì)井下油層中的油水產(chǎn)生作用，而對(duì)巖石沒有影響，達(dá)到提高油水流動(dòng)特性，提高采油量的目的。不需要向油層部位注入任何的化學(xué)藥劑，對(duì)儲(chǔ)層沒有污染，屬于清潔型的開采技術(shù)措施。

五、結(jié)語

隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，客觀上要求增加社會(huì)能源供應(yīng)類型，滿足不同類型的需要，因此積極發(fā)展針對(duì)稠油開采的熱力技術(shù)是非常有意義的。我國的石油能源形勢不容樂觀，一方面隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，石油能源的供求產(chǎn)生了巨大的矛盾，另一方面，巨大的稠油儲(chǔ)備量提供了廣闊的市場空間。實(shí)踐證明，在油田作用中采用熱力采油技術(shù)，通常都可以提升10%到20%的效率，同時(shí)安全可靠、操作簡便。下一階段，如何針對(duì)熱力采油技術(shù)進(jìn)行單位規(guī)模產(chǎn)量最大化的研究將是重點(diǎn)。

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