辽河油田稠油开发技术特色

辽河油田稠油开发特色技术辽河油田位于美丽的渤海之滨、素有“湿地之都”之称的辽宁盘锦。这里有瑰丽似火的红海滩，高贵轻盈的丹顶鹤，苇浪连天的大苇田，玲珑剔透的盘锦大米，自然环境独特，四季分明，风景如画。作为一个油田的孩子，从小在父辈的耳濡目染之下，对石油有着深厚的感情，一直梦想着将来有一天也能像父辈们一样，为了祖国的石油事业奉献自己的青春，所以紧张的学习之余，对辽河油田的勘探开发知识进行了一些学习和认识。1955年，辽河盆地开始进行地质普查，1964年钻成第一口探井，1966年钻探的辽6井获工业油气流，1967年3月大庆派来一支队伍进行勘探开发，称“大庆六七三厂”，正式拉开了辽河油田勘探开发的大幕。今年是辽河油田开发建设45周年，辽河油田45年的历史，是一部石油勘探开发史，也是一部石油科技的进步史。经过45年的勘探开发历程，辽河油田逐渐形成了具有辽河特色的勘探开发技术。辽河盆地是一个开发对象十分复杂的复式油气区，堪称地质大观园。其地质特征用一句话概括可为“五多一深”，即含油层系多、断块断裂多、储层类型多、油藏类型多、油品类型多、油层埋藏深。从太古界到新生界共发育14套含油层系；仅盆地陆上就发育2-4级断层300余条，四级断块450多个；储层岩性较多，碎屑岩、碳酸盐岩、火成岩、变质岩均有出现；稀油、高凝油、普通稠油、特稠油及超稠油具有发育。辽河油田1986年原油产量达到千万吨，截至2014年底已经在千万吨以上稳产29年。辽河油田是国内最大的稠油生产基地，探明稠油地质储量与稠油年产量所占比重较大。全国22.9亿吨的稠油探明储量，辽河油田占了10.86亿吨，占到了47.5%。平面上主要分布在辽河断馅西部凹陷西斜坡、东部陡坡带和中央隆起南部倾末带。稠油是指在油层条件下原油粘度大于50mPa.s、相对密度大于0.92的原油，国外称之为“重油（heavyoil）”。我国稠油沥青质含量低，胶质含量高，粘度偏高，相对密度较低。根据我国稠油的特征，将稠油分为三类。在稠油分类时，以原油粘度为第一指标，相对密度作为辅助指标。辽河油田稠油油藏主要有4个特点：（1）原油粘度跨度大。普通稠油、特稠油、超稠油均有；（2）油藏埋藏深。既有中深层（600-900m）、深层（900-1300m），又有深层（1300-1700m）、超深层（大于1700m）。辽河油田稠油油藏埋深以中深层-深层为主；（3）储集层类型以碎屑岩为主；（4）含油井段长。层状油藏含油井段长达150-350m,块状油藏油层厚度达35-190m。稠油的最大特性体现在以下两点：一是原油粘度对温度非常敏感，随温度的升高而大幅度降低；二是随着温度的升高，原油体积发生膨胀，因此产生驱油作用。根据稠油的特性，一般采用热力开采。根据对油层加热的方式可分为两类，一是把流体注入油层，如热水驱、蒸汽吞吐、蒸汽驱等；另一种是在油层内燃烧产生热量，称火烧油层。经过四十多年的探索实践，辽河油田形成了蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD以及火驱等为主导的稠油开发核心技术，有力支撑了油田持续稳产。（1）蒸汽吞吐蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产的一种开采重油的增产方法。蒸汽吞吐作业的过程可分为三个阶段，即注汽、焖井及回采。蒸汽吞吐常作为注蒸汽开采的第一阶段，热采稠油区块投入开发的初期，基本上采用蒸汽吞吐开发。自上个世纪80年代，蒸汽吞吐开启了辽河稠油走向高产的传奇之旅，这也成为了辽河油田稠油油藏主蒸汽开发的主体技术。目前，辽河油田每年稠油吞吐产量约330万吨，占到总产量的三分之一。但经过30余年的开发，原油产量下降，地层能量大大降低。目前辽河油田正在探索非烃类气体辅助蒸汽吞吐技术，这是是一种将空气、氮气、二氧化碳等非烃类气体注入蒸汽吞吐井中，发挥其补充地层能量、减少蒸汽使用、降低油水液面张力等作用，从而改善蒸汽吞吐生产效果的技术手段。（2）蒸汽驱蒸汽驱就是蒸汽由注入井被连续不断地注入到油层中，把原油驱向周围的生产井。蒸汽吞吐属衰竭式开采方式，当蒸汽吞吐到一定程度时，要进一步提高原油采收率，必须向油层补充驱替能量，由蒸汽吞吐转为蒸汽驱。齐40是辽河油田最早启动的蒸汽驱开发试验区块。齐40块于1987年以蒸汽吞吐方式投入开发，1998年10月开展了蒸汽驱先导试验，2003年开始进行蒸汽驱扩大试验，2005年12月齐40块蒸汽驱正式启动。经过十多年的开发实践，齐40块蒸汽驱取得了成功，开创了中深层稠油油藏蒸汽驱先例，为国内同类型油藏转换开发方式，提高采收率积累了丰富的经验。（3）SAGD--蒸汽辅助重力泄油SAGD（SteamAssistedGravityDrainage）简称蒸汽辅助重力泄油是一种将蒸汽从位于油藏底部附近的水平生产井上方的一口直井或一口水平井注入油藏，被加热的原油和蒸汽冷凝液从油藏底部的水平井产出的采油方法，具有高的采油能力、高油汽比、较高的最终采收率及降低井间干扰，避免过早井间窜通的优点。SAGD是蒸汽吞吐后期大幅度提高采收率的一种有效的接替技术。目前SAGD有三种布井方式,即平行水平井方式、直井与水平井组合方式和单管水平井SAGD。辽河油田是国内最早一批开展SAGD开发试验、并顺利转入工业化推广的油田。辽河油田于1996年在杜84块兴隆台油藏成功地完钻了中国第一对双水平井,开展了国内第一个蒸汽辅助重力泄油SAGD先导试验,即水平井注汽、水平井采油组合方式进行的蒸汽辅助重力泄油。直井与水平井组合SAGD就是采用直井注汽,水平井采油的SAGD技术。其生产特征表现为蒸汽腔上升较快,当上升到一定高度时,沿水平生产井方向和横向方向在油层中扩展。2005年，辽河油田首次在杜84块馆陶组油层开展了直井与水平井SAGD先导试验,取得了成功,目前该区块馆陶油层已全面进入SAGD开发阶段。（4）火烧油层火烧油层（又称火驱）是把空气、富氧空气或氧气注入到油层,使其在油层中与原油中的重质成分起氧化反应，释放大量的热和气体，来驱替未燃烧的原油。火驱作为提高稠油采收率的重要方法之一，具有采收率高、成本低、应用范围广的优势。据了解，目前国内进行火驱开发试验的主要有辽河、新疆、吉林等油田。辽河油田在上世纪末就开展过火驱探索，但正式进行先导试验始于2005年。目前，辽河油田是国内火驱试验规模最大、产量最高的油田，火驱年产油达33.6万吨。预计到2020年，中石油火驱年产量要达到100万吨，届时辽河油田火驱产量将达到67万吨，占据中石油火驱年总产量的一半以上。40多年以来，为实现辽河油田的持续稳定发展，辽河人一直没有停止创新探索的步伐，重力火驱、火驱与蒸汽复合驱室内研究取得重要进展，为深层稠油探索了新的接替方式；注二氧化碳辅助水平井蒸汽吞吐技术展开初步尝试，烟道气辅助SAGD、注热空气辅助稠油热采等“潜力股”技术也已提上日程，一系列创新技术为辽河油田稳产提供了重要的技术支持。