国外稠油低成本开采新技术.doc

国外稠油低成本开采新技术 张义堂张朝晖 (中国石油勘探开发研究院热采所) 摘要全世界稠油、超稠油储量相当丰富，估计超过2．5×1012桶，是常规原油储量的数 倍，但目前动用程度相当低，因此不断发展新的稠油开采技术，大幅度提高稠油单井产量、降 低单位开采成本和提高稠油油藏采收率对促进稠油开发、提高稠油在石油能源中的地位起着至 关重要的作用。 本文首先介绍委内瑞拉奥里诺科重油带的Z嗽ta油田利用鱼骨状的多分支水平井进行超稠油 冷采开采的情况，这种多分支水平井的几何形态是按照实际的砂体分布和沉积环境来设计的， 该水平井的生产套管直径为9％”，水平井的主水平段采用筛管完井，多分支水平段为裸眼完井， 一口井的油层水平井段总长近2万英尺，单井产能相当高；相对应的人工举升系统是利用电潜 泵或螺杆泵来加大采油强度，并加稀油???决举升和输送问题。目前该地区约有306口多分支水 平生产井，是世界上最大的多分支水平井的开发区，平均日产超稠油10万桶，预计2001年可 达到日产12万桶。此项技术对于均质油藏来说可获得长期的高产、稳产，产量递减缓慢，而且 随着生产规模的扩大，多分支水平井的钻井费用将随之下降，由此实现高产能、低成本的开发。 本文另一个重点介绍的是可以降低热采成本的新技术，热采技术对于开采稠油、超稠油是 最具吸引力的，它的成功应用使得全世界原油热采产量达130万桶／d，而德士古公司应用蒸汽 驱技术的开采产量占其中的34．6％，蒸汽驱可以说是开采稠油最具前景的一项热采技术。而目 前我们面临最大的问题是如何更有效、更充分的利用热能，这些新技术恰恰解决了这一问题， 它们包括井下电蒸汽发生器、蒸汽分配器以及蒸汽优化利用系统。井下蒸汽发生器体积小、结 构简单，它不仅减少热损失、提高注汽干度，还可以省去地面上的蒸汽分配系统，减少50％的 投资，而且促进了浅海地区稠油油藏的注蒸汽开发；蒸汽分配器是集蒸汽测量、计量、分配一 体的装置，它可以有效的控制蒸汽分相，精确测量蒸汽干度和计量各分支流量。将高质量的蒸 汽分送到各个注汽井；热能管理是蒸汽驱开采中油藏管理的一个重要方面，它的目的是在最大 限度开采的过程中以最少量的蒸汽获得最大的利润，地质和监控数据的三维可视化就有助于这 一目的的实现。总之，这些技术致力于热采中的蒸汽优化利用，促使稠油更为经济有效的开采。 稠油冷采低成本开采技术——多分支水平井的应用 一、概况 Petmzuata合资公司在委内瑞拉奥里诺科重油带州a地区西部的zuata油田开发了 74000acre的超稠油油藏，共钻306口多分支水平井用于生产，原油产量为10万桶／天，计 划2001年达到12万桶／d，这是世界上最大的多分支水平井的开发区，整个项目计划进行 35a。油藏特性总结于表1。 通过三维地震和详尽的地质描述对每一口水平井都进行了专门的设计和地质导向以确保 准确穿过油层。开采初期一般使用电潜泵举升，当单井开采速度下降时，改用螵杆泵开采。 井筒降粘方法采用搀稀油。经过早期几个月的生产阶段，他们认识到加速利用多分支水平井 368  才能促进油田的开发，可以提高单井产油速度和最终采收率，并且降低原油单位开采成本。 衰1油奠基本特性 油藏深度 520～717 孔障度．％ 30～35 渗透率，时 l～17 温度．℃ 38～57 重度，API 8．4～10 油气比，m3／t 12．4～14 5 脱气原油粘度，田 5000 台气原油粘度cP 1200～2000 砂岩特征 胶结疏松 压缩系数，画。 (80～90)×10 6 原始油藏压力．MPa 4．3～6．2 二、多分支水平井 所谓多分支水平井就是从单分支的平面上再分出许多小分支以达到油藏各个部分，即使 水平总长度不变，还是进一步提高了单井开采速度，多分支水平井的设计是针对不同的地质 和地层特征，这样可以有效地连通油藏，经济有效地开发油藏。 1．叠加式双侧向水平井 图1所示叠加式双侧向水平井的设 计，先下9％”套管，向东或向西钻370ln 单分支，下7”筛管，然后在第一个分支 的上面，在9％”套管上开窗钻第二个分 支，r筛管回接到第一分支上面的套管， 根据上部砂岩目的层的实际深度，泵切 线段既可以在套管开窗口和衬管回接处 的附近位置。 2．鱼骨式多分支水平井 鱼骨式多分支水平井是在东西向的 单分支水平井为主通道的基础上，又钻 图1叠加式双侧向水平井示意图 了5～9根鱼骨或鱼刺式的侧向分支，小分支从主干出来通常延伸300m，同时各个小分支之 间的距离为7～30m。小分支就是用来穿透砂岩中的层流阻挡层，更好地连通局部不连通的 薄层。小分支不下筛管，只在主干上下7”筛管。图2所示为鱼骨式多分支与叠加式双侧向相 结合的式样。 对于均质油藏来说，鱼骨式多分支水平井的好处是：稠油穿过砂岩