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热力开采方法及分类 2012年12月 蒸汽吞吐开采机理 2 课后思考 4 稠油热采 1 蒸汽吞吐开采参数 3 目录 一、稠油热采 稠油亦称重质原油或高粘度原油(heavy oil),是指在原始油藏温度下脱气原油粘度为100～10000mPa·s或者在15.6℃及大气压条件下密度为0.9340～1.0000g/cm3。 一、稠油热采 1.稠油性质 2.粘温特性 稠油的粘度对温度非常敏感，随着温度的上升粘度急剧下降。用国际上ASTM标准（美国材料试验学会）作粘度－温度图，不论哪个油田粘温曲线均呈斜直浅，且其斜率几乎一样，这是稠油对温度敏感的一致性规律。 一、稠油热采 目前对稠油开采一般均采用热采方式，热力采油之所以能 居于EOR（提高采收率）中的特殊地位，是由于它具有以下优点： （1）使用的工作介质是到处都可以取得的水和空气。应 用范围不受制备大试剂技术条件的限制。 （2）在各种不同的油田地质埋藏条件下，热采方法通常 都可得到较高的原油采收率。 ?? （3）热采与其它EOR方法比较，经济效益最优。 （4）常规的热采方法（注蒸汽和火烧油层）是以消耗部 分能源（燃料油和电）为代价，各种各样的节能技术，如热电 联供，原煤的地下煤气化，劣质煤的流化床燃烧技术等相继运 用于热采工艺，能降低热采成本，使之更具吸引力。 一、稠油 2.热采优点 蒸汽吞吐开采机理 2 课后思考 4 稠油热采 1 蒸汽吞吐开采参数 3 目录 稠油油藏热采技术主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、丛式定 向井以及水平井以及与稠油热采配套的其它工艺 技术等。 蒸汽吞吐 1 概念 蒸汽吞吐通常的过程是：在几周（2~4周）内每天向该井注入一定数量的蒸汽，停注后关井数天使蒸汽凝结，浸泡油层使热量扩散，然后开井生产。待产量减至一定限度时，再重复上述过程，因此它又被称为循环注蒸汽、蒸汽浸泡或蒸汽激励。 二、蒸汽吞吐开采机理 蒸汽吞吐 蒸汽吞吐是先将高温高压高干度蒸汽注入油层，对 油井周围油层加热降粘，焖井换热后开井采油。 隔热油管 二、蒸汽吞吐开采机理 2 注蒸汽热采增产机理 提高稠油 采收率 1、加热降粘 9、流体受热膨胀 弹性能量增加 3、岩石受热表面 亲水化，降低 残余油饱和度 2、高温油水流 度比减小， 油相渗透率提高 7、稠油高温裂解 蒸馏、稀释及 混相驱作用 6、乳化作用 提高波及体积 5、蒸汽辅助 重力泄油作用 8、高温下溶解气 脱出，汽驱 作用加强 4、岩石骨架 受热膨胀 压缩孔隙 二、蒸汽吞吐开采机理 向油层注入高温高压蒸汽，近井地带相当距离内的地层温度升高，将油层及原油加热。形成的加热带中的原油粘度由几千到几万mPa.s降低至几个mPa.s。这样，原油流向井底的阻力大大减小，流动系数Kh/μ成几十倍的增加，油井产量必然增加许多倍。 3 注蒸汽热采增产机理 加热降粘，改善流变性 二、蒸汽吞吐开采机理 二、蒸汽吞吐开采 3)注蒸汽热采增产机理 当高温蒸汽注入油层后，加热后的原油产生膨 胀，原油中如果存在少量的溶解气，也将从原油中 逸出，产生溶解气驱的作用。同时油藏中的流体和 岩石骨架产生热膨胀作用，孔隙体积缩小，流体体 积增大，维持原油生产的弹性能量增加。热胀弹性 能是一种相当可观的能量。与压缩弹性能量相比， 热膨胀弹性能量要大得多。 热膨胀作用 二、蒸汽吞吐开采 注入蒸汽后，砂粒表面的沥青胶质性油膜破坏，润湿性 改变，油层由原来亲油或强亲油，变为亲水或强亲水。在同 样水饱和度条件下，油相渗透率增加、水相渗透率降低，束 缚水饱和度增加。模拟试验证明，对2000mP·s油藏注入0.5 倍孔隙体积的250℃蒸汽后，含油饱和度可由65.5%下降到 18.1%，驱油效率可达72.2%。 3)注蒸汽热采增产机理 相对渗透率变化 蒸汽吞吐开采机理 2 课后思考 4 稠油热采 1 蒸汽吞吐开采参数 3 蒸汽吞吐工艺的主要参数有：注入蒸汽的压力、温度、干 度，注入速率（t/h），总注汽量（t/循环）和焖井时间（d）。 蒸汽热力参数?? 在上述条件许可下，尽可能注以高干度的饱和蒸汽，因为干 度提高0.1相当于温度提高30~40℃的热量。 3 主要参数 三、蒸汽吞吐开采参数 蒸汽干度对吞吐效果的影响 3 主要参数 蒸汽干度是影响蒸汽吞吐开采效果的首要因素。 物理模拟不同蒸汽干度对蒸汽吞吐的影响 三、蒸汽吞吐开采参数 注汽压力的差别对吞吐效果的影响很小，因此应尽量 降低注汽压力，以保证有足够的注汽速度为下限，在此注 汽速度