热力采油提高采收率.ppt

一、主要机理 原油的热裂解：燃烧前缘温度高达300-650℃，轻质组分向前推进，重质组分产生热裂解，形成气态烃和焦油。气态烃进入蒸发带，而焦油沉积在油砂上成为燃料。 蒸汽驱作用：地层水被汽化形成蒸汽驱，增温降粘。 烃类混相驱：正常挥发与热裂解产生的气态烃进入凝析带，冷凝成轻质油与地层原油混相（混溶），改善流动性。 气驱作用：N2，CO2等，与原油形成混相与非混相，降低粘度，增加油层能量（驱动力）。 热驱作用：热传导，加热油层。 二、矿场经验 空气与水一同注入或交替注入。 燃烧前缘接近生产井时，防止生产井在持续高温下遭到破坏。 深井稠油油藏开采的可行方法。 火烧油层的缺点 1）地下燃烧产生的热量不仅用于加热原油，而且有部分用来加热原油，而且有部分用来加热基岩、上下盖层。 2）生产井乳状液的形成，降低了油井产能。 3）产出液中CO32-存在，加速了生产井管柱及地面设施的腐蚀。 4）生产井出砂和井壁坍塌造成的油井破坏。 5）热裂解和原油蒸发导致生产井井筒附近区域中的蜡、沥青质沉淀，堵塞地层和井筒。 6）生产井的高温导致生产管柱破坏。 热采研究现状与发展方向 蒸汽吞吐技术成熟，是当前热采的最主要方法。 蒸汽驱技术需要进一步完善（攻关）。蒸汽驱热损失大，汽窜严重 （应间歇注汽，不要太快）,对超稠油无能为力。 蒸汽吞吐与蒸汽驱方法相结合，先蒸汽吞吐，后蒸汽驱，减少油层阻力。普通稠油水驱后期（fw=90%)注蒸汽。 复合驱方法的探讨：蒸汽—泡沫驱、 热-聚合物驱。 稠油破乳技术：产出液温度高，形成油包水或水包油乳状液，结构很稳定，很难分离。 稠油冷采：微生物降解稠油（微生物采油机理很多，P281）。 超稠油开采（辽河就有1.5亿吨，几乎未动用）。 新技术的运用：如SAGD技术。 辽河油田SAGD技术试验 蒸汽辅助重力驱 （Steam Assisted Gravity Drainage，SAGD） 油层厚度47m 井深1000m 地面井距29m 油层井距10m 水平长度300m 打井投资3300万元， 注汽1200万元。 高压阶段：油层温度310-318℃，产量336吨/天。 低压阶段：产量168吨/天。 应用效果 热力采油方法 热力采油方法是指利用热能加热油藏，降低原油粘度，将原油从地下采出的一种提高采收率的方法。 热力采油的地位 美国EOR总产量：761000 bbl/d（约3700万吨/年） 热采：60% 混相气驱：38% 化学驱:2% (105万吨/88年→7万吨/96年→进一步降低） 中国EOR总产量：约2200万吨/2004年 热采：60% 化学驱:37% 混相气驱：3% 目前世界上用此种方法采出的油量超过16万m3/d（其中：美国为80000m3/d，俄罗斯65000万m3/d，再其次是加拿大为8000m3/d）。 中国热采主力油田：辽河、新疆、胜利、南阳。 热力采油分类 井下加热器(1865,Perry Warner) 火烧油层(In-situ Combustion):二十世纪初 热水驱(Hot-water Drive) 蒸汽驱(Steamflooding)：1931，Texas 蒸汽吞吐(Puff and Huff,，1959，委内瑞拉，注蒸汽井，放喷，带出大量的油) 蒸汽-泡沫驱(Foam-Steam Drive) 蒸汽辅助重力驱 (Steam Assisted Gravity Drainage，SAGD) 商业应用的三种方法：蒸汽吞吐、蒸汽驱和火烧油层。 热采方法的适用条件 筛选参数 热采 注蒸汽 火烧油层 原油重度（°API） 10-34 10-35 原油地下粘度，mPa.s ≤15000 ≤5000 深度，ft ≤3000 ≤11500 产层厚度，ft ≥20 ≥20 油藏温度，°F — — 孔隙度 ≥0.20 ≥0.20 平均渗透率，md 250 35 传导系数，md·ft / cp ≥5 ≥5 油藏压力，psi ≤1500 ≤2000 最初最低含油量 ≥0.10 ≥0.08 总矿化度，ppm — — 岩石类型 砂岩或碳酸盐岩 砂岩或碳酸盐岩 §1 稠油特性 一、稠油的分类标准 （1）UNITAR推荐的重油分类标准（1982年2月，委内瑞拉，联合国训练研究署 ） 类 型 粘度mPa.s (油层温度下，脱气) 密度，kg/m3 （常压，15.6℃） 重质原油 （heavy crude oil） 100～10000 934～1000 沥青砂油