注蒸汽热力采油方案

1世界石油自20世纪70年代以来，国际油价经历了几个剧烈波动的周期：1.1973-1974年，第一次石油危机时期，国际油价从1972年的3美元/桶，暴涨到1974年的12美元/桶，价格上涨了3倍。2.1974-1978年，世界原油价格基本保持稳定，一直运行在每桶12.21-13.55美元区间。经过通货膨胀调整后，国际油价出现小幅下跌。3.1978-1980年，第二次石油危机时期，伊朗革命和两伊战争导致原油价格上涨1倍，每桶价格从1978年的14美元上涨到1981年的35美元。24.1981-1999年，石油危机结束后，国际油价经历了一个较长时期的下跌周期，在1986年和1988年创出历史新低。1990年，海湾战争爆发，国际油价在3个月内从14美元/桶上涨到40美元/桶，但高油价持续时间不长。1997年亚洲金融危机后，国际油价延续了上个世纪80年代以来的跌势，在1999年创造出十几年以来的最低点，油价跌至每桶10美元。5.1999-2008年7月，随着世界经济的回暖，国际油价也开始逐步恢复。到2001年，国际油价重新回到30美元/桶，此后进入了又一个上涨周期。2001年“9.11事件”后，国际油价曾出现小幅回调，但自2003年开始，国际油价以每年平均每桶10美元的涨幅递增，至2007年，油价年平均值已达到每桶70多美元。2008年1月2日，油价突破100美元大关后一路狂飙，仅用半年多时间就逼近每桶150美元。6.2008年7月至今，随着美国次贷危机愈演愈烈，世界主要国家经济普遍放缓甚至进入衰退，国际油价自2008年7月11日触顶每桶147.27美元后，油价一路走低，到2008年12月19日，跌破了40美元/桶的心理防线，跌幅超过70%。为了扭转油价颓势，石油输出国组织连续三个月宣布减产，而在12下旬宣布的日减产原油220万桶，也是该组织历史上最大幅度的单次减产。由于中东局势紧张，引发市场投资者对原油供应感到担忧，国际油价12月29日全面反弹，纽约、伦敦两地油价收于每桶40美元之上。但与7月11日创下的每桶147.27美元的历史最高纪录相比，国际油价在短短几个月的时间内下跌逾73%，为历史罕见。31、电容C1是个1万微法的电容，容量很大。它的电压表示国内油价。2、当国际油价上涨时，电容的电压（国内油价）则涨得非常快，因为它是通过二极管D1单向导通充电的，这叫做与国际油价接轨。3、当国际油价（电源电压）下跌，低于国内油价（电容电压）时，二极管反向截止，电容C1只能通过一个10MΩ的大电阻R1放电，电压下降很是缓慢，加之电容很大，放电有时间常数对于电路来说非常大，这时就很难与国际接轨了，使国内油价长久保持“中国特色”。中国的石油42005年中国石油：剩余探明可采储量：25亿吨，占世界1.41%，排名12；原油产量：1.8亿吨，占世界4.04%，排名5；原油消费量：3.0亿吨，占世界7.29%，排名2。2003年我国石油消费2.526亿吨，成为世界第二大石油消费国。2006年，中国石油的生产量为1.8368亿吨，然而石油进口量高达1.388亿吨，石油消费约3.5亿吨；2010年达4.07亿吨，预测2020年石油缺口2.5亿吨，对外依存度超过55%。5中国海洋石油总公司1012007年中国石油石化行业实现利润5300亿元，总人数167.3万人，人均（除税后）14.7万。全国国有企业实现利润1.62万亿元，石油石化工业占1/3。2007年中国企业集团纳税百强榜前五位分别是中石油(1844亿元)、中石化(1000亿元)、国家电网公司(725亿元)、中移动(486亿元)和中国建行(355亿元)。6中石油已采出可采储量的67%，中石化已采出74%。东部油田都已进入高含水和特高含水期。大庆油田在5000万吨连续稳产27年后，每年递减100万吨。胜利2500万吨，辽河1500万吨，克拉玛依1000万吨。中海石油5000万吨。7稳定和增加产量的措施：寻找新的储量：西部和海上；老油田提高采收率：化学驱、热力驱、混相驱、微生物采油、其它方法；低渗油田的开发；稠油油田的开发；参与海外油田的开发：2001中石油海外产量1600万吨，原油分成800万吨。苏丹、委内瑞拉、哈萨克斯坦等。89绪论一、是什么？二、为什么？三、怎么学？定义目的方法10一、是什么？定义:是以热力学和传热学的理论和方法为基础，以稠油和高凝油为主要开采对象，通过加热方式(注入蒸汽）来降低原油粘度，解除油层堵塞，改善地层渗流特性，从而提高原油采收率的开采技术。依据对象方式目的效果特点:知识面广、内容复杂、公式多。11必须具备的知识有油层物理、油气田开地质、流体力学、渗流力学、油气田开发工程、油藏工程、采油工程等相关知识。必备知识:内涵:注蒸汽热力采油技术是一门综合性极强的复杂工程，包括油田地质、油田开发技术、采油工程和生产测试技术等不同门类的组合。一、是什么？12二、为什么？目的意义:1、世界上稠油资源极其丰富，其地质储量远超过常规原油的储量。据美国能源部估计，全世界稠油的潜在储量是已探明常规原油地质储量（4200亿吨）的6倍（15500亿吨）。2、稠油分布十分广泛，主要集中在美国、加拿大、委内瑞拉和前苏联。3、我国的稠油主要分布在松辽盆地、渤海湾、准葛尔、南襄、二连等大中型油气盆地，全国稠油储量在80亿吨以上。13二、怎么学？学习方法:讲授为主，结合油田实际例子。主要内容:注蒸汽热力采油简介油藏岩石和流体能量、热效率温度对相渗透率的影响油、气、水热损失地面管线井筒动态预测蒸汽吞吐蒸汽驱模型建立物理模型与数学模型14第一章注蒸汽热力采油简介章节第二章油藏岩石与流体的热物理性质第三章注蒸汽系统热损失第四章蒸汽吞吐井动态预测第五章蒸汽驱产量预测第六章蒸汽驱物理模拟和数学模拟15第一章注蒸汽热力采油简介§1稠油（或重油）的概念§2热力采油技术§3注蒸汽热力采油机理§4注蒸汽热力采油筛选标准16§1稠油（或重油）的概念稠油（Viscousoil）：在油层条件下，粘度大于50MPa.s或脱气粘度大于100MPa.s的原油。重油（Heavyoil）：是指原始油藏温度下，脱气油粘度为100～10000MPa.s或在15.6℃及大气压条件下密度为0.934～1.0g/cm3(20～100API)。稠油是指粘度很大的原油，重油是指密度很高的原油。一般情况下，粘度和密度成正比关系，即粘度越大密度越大，因此稠油和重油是指同一类原油。17§1稠油（或重油）的概念国际稠油和沥青砂标准：沥青砂（Tarsand）：是指在原始油藏温度下脱气原油为大于10000MPa.s或在15.6℃及大气压条件下密度为大于1.0g/cm3。10010000粘度常规原油稠油沥青砂世界主要重油生产国重油及沥青砂资源量18§1稠油（或重油）的概念我国稠油分类标准：注：我们通常所说的稠油是指I类普通稠油天然沥青19§1稠油（或重油）的概念稠油的开发在技术开发上和管理上存在很大困：开发上：不能采用常规的开采方法（天然能量或人工注水）；管理上：资料录入监测分析到油藏动态和静态研究上存在很多困难。世界各国稠油热采年产量20第一章注蒸汽热力采油简介§1稠油（或重油）的概念§2热力采油技术§3注蒸汽热力采油机理§4注蒸汽热力采油筛选标准21§2热力采油技术原油粘度高是开采稠油的主要问题，因而降低原油粘度是开采稠油的主要手段，归结为两类：①.稀释降粘，如溶剂吞吐或溶剂驱；②.加热降粘，如加热流体吞吐，热流体驱；☆热力采油发展历史☆热力采油分类22一、热力采油发展历史据文献调研，早在1931年，在美国德克斯加洲一油田注蒸汽，揭开了热了采油的历史，但真正工业化应用是在1960年以后，才大规模发展起来，70-80以后开始实施蒸汽吞吐转蒸汽驱。科研活动：50年代：偏微分方程组60年代：一维、二维蒸汽驱模型70年代：三维高隐式蒸汽驱模型国外：231960年委内瑞拉MeneCrande油田在进行蒸汽驱先导试验过程中，当试图释放地层压力把一口注汽井打开，意外地获得了5.9～31.8m3/d的产油量，这就是第一口蒸汽吞吐井。同年美国加利福尼亚州的YorbaLinda油田也传出蒸汽吞吐获得成功的消息。一、热力采油发展历史国外：目前，全世界已探明的稠油储量近1000×108t，注蒸汽年采油量在2×108t以上。其中，在委内瑞拉95％的产油量是用注蒸汽方法得到的。24国外：1960年委内瑞拉MeneGrande1960年荷兰Schoonebeek1960年美国YorbaLinda1964年加拿大ColdLake一、热力采油发展历史加拿大、美国和中国的注蒸汽采油技术和装备最为先进。罗马尼亚的火烧油层规模最大，技术最为先进。25一、热力采油发展历史国内：1965年在胜利油田、新疆、吉林等油田开辟了注蒸汽小型试验区，但由于注汽设备、井筒隔热设备等工艺不完善而告失败。1978年，辽河油田发现高生油田，组织了稠油攻关指挥部；1980～1982年，热力采油取得了较大发展，先后在北京石油勘探开发研究院、辽河、胜利、新疆组建了研究队伍。26一、热力采油发展历史国内：“六五”（1980-1985）：吞吐工艺“七五”（1985-1990）：以蒸汽驱为重点“八五”（1990-1995）：以水平井稠油开采为重点“九五”（1995-2000）：吞吐转汽驱、电磁加热、火烧油层（针对特超稠油）27二、热力采油分类根据加热油藏的方式和能量来源：蒸汽吞吐：在本井中完成注蒸汽、焖井和开井生产三过程的开采方式。蒸汽驱：按照一定的布井方式，在注汽井连续注入蒸汽，将地下原油加热并驱到生产井的开采方式。火烧油层：通过注入空气，使油层中的部分原油受热燃烧，加热并驱替原油到生产井的开采方式电磁加热：通过电磁激发器发出的电磁波对有限范围的原油加热，达到原油降粘，接触井底阻塞的目的。热化学：通过向油井中注入化学热剂，经过焖井以达到降低原油粘度的开采方式28二、热力采油分类1.蒸汽吞吐（HuffandPuffSteamSoakSteamStimulationCycleSteamInjection）29二、热力采油分类1.蒸汽吞吐（HuffandPuffSteamSoakSteamStimulationCycleSteamInjection）注蒸汽和采油是在同一口井完成的。一个周期包括三个过程：特点：1）注蒸汽（10～15天）提供能量2）焖井（3～5天）释放能量3）开井生产（至降到经济极限产量为止）获取利润从注蒸汽开始到油井不能正常生产为止，称为一个吞吐周期。30二、热力采油分类2.蒸汽驱（SteamDriveSteamFlooding）31二、热力采油分类2.蒸汽驱（SteamDriveSteamFlooding）蒸汽驱是指按一定井网，在注汽井连续注汽，周围生产井以一定产量生产。注入的蒸汽既是加热油层的能源，又是驱替原油的介质。其过程大致可以分为三阶段:特点：1）蒸汽驱启动阶段受效不明显,原油产量低;2）蒸汽受效阶段受效显著,产量可达高峰;3）蒸汽突破阶段热效率降低,产量下降32二、热力采油分类2.蒸汽驱（SteamDriveSteamFlooding）生产井注入井井网：33二、热力采油分类蒸汽吞吐和蒸汽驱的关系1.蒸汽吞吐的缺陷:蒸汽吞吐作用于油层的有限范围,只能开采一定区域内的原油,井间存在大量的难以波及的区域(死油区)。随着吞吐轮次和加热区含油饱和度的减少，采收率变差，其采收率一般为10～30%。2.转蒸汽驱的必要：蒸汽吞吐以消耗油层弹性能量为条件，基于单井操作，受效范围受到限制；蒸汽驱即为地层提供了一定的能量补充，又能在多井间实现驱替作用，蒸汽驱采收率能达到20～30%。因此为提高注蒸汽热采效率，将蒸汽吞吐转为蒸汽驱。34二、热力采油分类蒸汽吞吐和蒸汽驱的关系3.两者联系：⑴蒸汽吞吐采出一定原油后，地层压力降低，能进一步发挥蒸汽的膨胀作用，为蒸汽驱做准备；⑵蒸汽吞吐属于衰竭式开采，能解除井附近的堵塞，为蒸汽驱创造有利的油藏条件；⑶蒸汽吞吐转化为蒸汽驱具备一定的条件和时机。因此，对稠油油藏有计划的实施蒸