稠油开采技术的研究现状

东北石油大学秦皇岛分校毕业论文稠油开采技术的研究现状日期：2015年4月3日学科专业:油田化学应用技术学生:柏泽指导教师:于翠艳（教授）摘要随着石油开采技术的不断提高，一些特殊油藏越来越引起石油工作者的重视。由于稠油在石油资源中所占比例较大，因此如何开采稠油，使之成为可动用储量，是石油界一驱、火烧油层等为主要开采方式的稠油热采技术，以及以碱驱、聚合物驱、混相驱等为主的稠油冷采技术。对于稠油油藏，常规的方法是很难开采出来的，因此便采取一些特殊的开采方法。主要从稠油冷采和稠油热采两个方面介绍稠油开采的方法以及各种方法的适用条件和作用基理，通过对各种方法的介绍，很容易发现稠油冷采的方法成本投资小，工艺流程简单，但是适用范围比较小，稠油热采方法虽然成本投资大，但是适用范围大，而且可以达到较高的采收率，其中蒸汽吞吐是目前应用最多的、发展前景比较好的一种稠油热采方法；根据稠油开发的发展趋势，对稠油油藏开发提出一些台理的建议，目的是为将来的稠油油藏开发方式的筛选和创新打下一个基础，使稠油油藏开发上升到一个新的台阶。关键词：稠油资源；热采；冷采；稠油新技术；ABSTRACTWiththeoilminingtechnologycontinuestoimprove,somespecialreservoirhasattractedmoreandmoreattentionofpetroleumworkers.Becauseofheavyoilintheoilresourcesintheproportionoflarger,sohowtominingofheavyoil,makeitbecomeavailablereserves,oilfieldisadrive,in-situcombustiontechnologyisthemainwayofexploitationofheavyoilthermalrecovery,andinalkalineflooding,polymerfloodingandmisciblefloodingbasedheavyoilcoldproductiontechnology.Forheavyoilreservoir,theconventionalmethodisdifficulttomined,sotheytakesomespecialminingmethod.Theapplicableconditionsandmechanismsmainlyfromthecoldproductionofheavyoilandheavyoilthermalrecoverytwoaspectsintroducedmethodsofheavyoilexploitationandvariousmethods,throughavarietyofmethods,itiseasytofindthatthecostmethodofheavyoilcoldproductionofsmallinvestment,simpleprocessflow,butthescopeissmaller,theheavyoilthermalrecoverymethodwhilethecostinvestmenthowever,largeapplicationrange,andcanachievehigherrecoveryrate,whichiscurrentlythemostusedsteamhuffandpuff,relativelygoodprospectsfordevelopmentofheavyoilthermalrecoverymethod;accordingtothedevelopmenttrendofheavyoildevelopment,andputforwardsomereasonablesuggestionsonthedevelopmentofheavyoilreservoir,thepurposeistolayafoundationfortheselectionandinnovationthefutureoftheheavyoilreservoirdevelopmentmode,sothatthedevelopmentofheavyoilreservoiruptoanewstep.Keywords:heavyoilresources；thermalrecovery；coldproduction；heavyoilnewTechnology目录第1章概述................................................................................................11.1稠油的定义........................................................................................11.2世界稠油资源的分布........................................................................1第2章稠油的开采......................................................................................32.1稠油的开采原理................................................................................32.2稠油的开采技术..............................................................................4第3章稠油开采技术的现状......................................................................53.1稠油热采技术的现状........................................................................53.2稠油冷采技术的现状........................................................................5第4章稠油开采技术发展的趋势................................................................74.1稠油热采技术的发展趋势................................................................74.2稠油冷采技术的发展趋势..............................................................7第5章结论..................................................................................................9参考文献........................................................................................................10致谢............................................................................................................121第1章概述1.1稠油的定义稠油是一种高粘度、高密度的原油，成分相当复杂，一般都含有沥青质、胶质成分，是石油烃类能源中的重要组成成分，国外将重油和沥青砂油统称为重质原油（HeavyOil）。国内外稠油的分类标准不一致，一般用粘度μ、密度ρ、重度API表示。稠油分类不仅直接关系到油藏类型划分与评价，也关系到稠油油藏开采方式的选择及其开采潜力[1]。为此，许多专家对稠油分类标准进行了研究并多次举行国际学术会议进行讨论。1.2世界稠油资源的分布世界上稠油资源极为丰富，其地质储量远远超过常规原油储量。据统计，世界上己证实的常规原油地质储量约为4200×108t，而稠油（包括沥青）油藏地质储量高达155500×108t。我国稠油资源分布很广，储量丰富，陆上稠油、沥青资源约占石油总资源量的20%以上[2]。目前已在松辽盆地、渤海湾盆地、准葛尔盆地、南襄盆地、二连盆地等15个大中型含油盆地和地区发现了70多个稠油油藏，全国稠油（包括沥青）地质储量在80×l08t以上，其中仅渤海湾盆地各拗陷在低凸起、边缘斜坡带等处，稠油储量可达40×l08t；准噶尔盆地西北缘稠油储量达10×l08t以上。我国陆上稠油油藏多数为中生代陆相沉积，少量为古生代的海相沉积，储层以碎屑岩为主，具有高孔隙度，高渗透率，胶结疏松的特征。辽河油田是我国主要的稠油开发区，油藏类型多；其次是克拉玛依油田、胜利油田及大港油区。我国目前发现数量众多的稠油油藏，其埋藏深度变化很大，在10～2000m之间，但从全国范围来看，绝大部分稠油油藏埋藏深度为1000～1500m之间[3]。稠油粘度高，密度大，开采中流动阻力大，不仅驱动效率低，而且体积扫油效率也低，难于用常规方法进行开采。稠油的突出特点是含沥青质、胶质较高。我国胶质、沥青质含量较高的稠油产量约占原有总产量的70%。因此，稠油的开采具有很大的潜力，2而且随着轻质油开采储量的减少，21世纪开采稠油所占的比重将会不断增大。对于稠油油藏，常规方法很难开采，要采取一些特殊的工艺措施，如热力采油，化学方法采油、生物采油及一些组合方法等。为此，各国均有针对性地加强了稠油开采的技术研发。3第2章稠油的开采2.1稠油的开采原理采油所涉及的两个重要概念是流度比M和毛细管数Nc。流度M比通常定义为驱替液的流度与被驱替液（本文假定为原油）的流度之比。因为驱替液与被驱替液在岩石中的渗透率一定，所以也就和被驱替液的粘度成正比关系。也就是说增加驱替液的粘度有利于驱油。如果M＞1，驱替液将流经大部分被驱替液，致使驱替无效。为使驱替效率达到最高，应该M≤1此时为“有利”流度比[4]。毛细管数Nc=μv/σ其中,Nc：毛细管数，Pam·s/m；μ：驱油剂的流体粘度，mPa·s；v：驱替速度,m/s；σ:：被驱替液和驱替液之间的界面张力，mN/m。剩余油饱和度是毛细管数的函数。很显然，通过降低原油粘度或增加压力梯度，更重要的是降低界面张力，可以增加毛细管数，从而降低剩余油饱和度。只有当界面张力非常低，并达到时10－2mN/m时，才会出现显著降低的情况。一般情况下，界面张力降低千分之一才会见到显著的采油效果。这在实验室条件下是可行的，但是在油田条件下是困难的[5]。石油大学应用高温高压流变仪，在不同温度和压力下，对塔河油田TK-427井产原油进行了研究，测量了不同含水率，不同气油比下的原油粘度，用曲线拟合法探讨了原油及油气水多相流粘度与温度、压力不同的关系。结果表明，原油及油气水多相流的粘温特性符合指数规律，原油粘度与压力呈线形关系，原油的粘度随气油比不同而变化巨大，含气原油粘度随压力变化存在极小值（泡点压力），含水原油粘度随含水量变化存在极大值（非乳化拐点）。42.2稠油的开采技术就目前稠油开采技术而言，稠油开采可分为热采和冷采两大类。稠油粘度虽高，但对温度极为敏感，每增加10℃，粘度即下降约一半。加热过程中，水、轻质油和稠油粘度的变化表明，增加相同的温度，稠油的粘度比水和轻质油降低的多得多。依国际通用的ASTM标准，中国许多稠油油田的稠油粘温曲线呈斜直线状，斜率几乎一样[6]。这说明稠油对加热降粘的规律性是一致的，这也是稠油热采的主要机理。热