石油工程导论课程论文

石油工程导论（论文）题目：稠油开采技术现状及展望

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稠油开采技术现状及展望

摘要

,石油工程导论课中学习了油藏知识后，通过资料我了解到，随着世界常规原油可采储量的减少，作为石油消费大国的中国必定会受到强烈的冲击。我国稠油资源丰富，稠油开采潜力巨大，但是常规开采方法很难开采稠油。所以本文着重从热采和冷采两个方面，总结介绍了稠油开采技术，以及各种方法上的适用范围和作用机理，并展望了未来稠油开采技术的发展。

关键词：热采；冷采；机理；适用范围；展望

在过去的一百多年间，人类已经消耗了45%以上的轻质油可采储量，常规原油的可采储量仅剩1500 亿t。随着世界经济的快速发展，持续增长的市场需求与常规油藏的储量不足之间的矛盾会不断扩大。2011 年，中国石油对外依存度超过50%，且增长迅速，作为石油的消费大国，中国必定会受到强大的冲击，为了保持国民经济的稳定发展，必须寻求能接替可采轻质原油的战略资源。我国稠油资源丰富，陆上稠油、沥青资源约占石油资源总量的20％以上，预测资源量198 亿t，目前已探明地质储量20.6 亿t[1。稠油油田主要集中在辽河油区、胜利油区、克拉玛依油区及河南油区。最近几年在吐哈盆地、塔里木盆地也发现了深层稠油资源[2]。由此可见，稠油开采的潜力巨大。常规的开采方法很难开采稠油油藏，克服稠油开发的技术难题、更有效的开采稠油，满足旺盛的石油需求，迫在眉睫。

1 热采技术

稠油热采主要是运用一些工艺措施使油层温度升高，降低稠油粘度，改变其在地层的流动性，从而将稠油采出的技术方法，是开采稠油，尤其是特、超稠油，最为有效且技术成熟的方法。

1.1 蒸汽吞吐

蒸汽吞吐是指向一口生产井短期内注入一定量的蒸汽，然后关井数天，使热量扩散，之后再开井生产。当瞬时采油量降低到一定水平后，进行下一轮注气、关井、开采，如此周期循环，直至油井增产油量无经济效益或转变为其它开采方式为止。蒸汽吞吐是单井作业，使生产周期延长，工艺简单，投资少，见效快，是一种应用广泛、成熟的热采技术。但是其也有一定的缺点，如：由于重力超覆引起的在高渗透带的窜流，注入后波及体积低，热损失较大；特别是我国稠油油藏情况复杂，类型多，非均质严重，实施蒸汽吞吐有一定的经济风险与限制。

1.2 蒸汽驱

蒸汽驱是从注采井网中的注入井持续注入蒸汽，加热并驱替原油的采油法。与蒸汽吞吐类似，蒸汽驱的注蒸汽的成本高，见效慢；注入蒸汽后，套管膨胀，损坏套管；蒸汽在地层中会因为重力的作用产生窜流；热损失严重，增加成本；在采油过程出砂严重，堵塞井筒，损坏设备。近来出现一种新的蒸汽驱技术——水平压裂辅助蒸汽驱技术（FAST），采用高速注气的水平压裂辅助蒸汽驱技术适用于开采浅薄层稠油。与蒸汽驱相比，FAST 克服了蒸汽驱选井界限，不存在反复激励的过程，可减少出砂，并将产出水注入地层可重复利用井口设备和注气管线[8]。

1.3 蒸汽辅助重力泄油（SAGD）

蒸汽辅助重力泄油（SAGD）技术是在 1994 年由 Butler 等提出来，是利用蒸汽、浮力、水平井的一种新的稠油开采方法。

1.4 火烧油层

火烧油层技术是持续把助燃剂（空气或氧气）注入到油层中，利用各种点火方式使它们与油层中的有机质燃烧产生移动前缘，降低油的粘度，达到驱替、采收原油的目的。火烧油层能耗低，效率高，采收率常可达到50%~80％，适应比蒸汽驱更复杂的油藏。但其本身就具有极大的复杂性，对岩石物性的改变很大，工作过程难以控制，对现场操作管理有很高的要求。目前处在工业性实验阶段，还没有全面推广使用。

2 冷采技术

冷采不同于热采是通过不涉及升温的物理、化学方法改变稠油的流动性，利用某些特殊的工艺方法和开采设备实现稠油开采的方法。

2.1 出砂冷采

出砂冷采是指在没有人工能量补充的条件下，依靠天然能量，并通过调节压差使地层达到出砂，同时又保持地层骨架不被破坏，从而大幅度改善地层的渗透率，提高产量的一种方法。出砂冷采适合埋藏小于 1 000 m，原油脱气粘度范围是 600~160 000 mPa·s 的稠油或特稠油油藏，储层胶结疏松，且泥质含量较低，有一定携砂能力

的油藏。

出砂冷采的机理研究尚未成熟，升举方式需要进一步完善，出砂与防砂存在着矛盾，属于一次采油的出砂冷采之后采油方式的选择需要继续探索。

2.2 注 CO2采油技术

注 CO2采油技术是近年来石油开采领域的研究重点。采油机理为：CO2溶解在原油中会使原油体积膨胀，降低油水界面张力和原油粘度，改善流度比，萃取轻质烃，同时起到溶解气驱、混相气驱、酸化解堵的作用。

CO2是一种安全气体，不会引起污染问题，但是气源缺乏，混相压力过高，在管线中容易发生腐蚀、结垢现象，且 CO2驱是注气作业，方法复杂，油井情况多变，易发生机械故障，与邻井发生气窜。

2.3 微生物采油技术

利用微生物及其代谢产物可以降低原油粘度，提高油藏采收率的方法叫微生物采油方法。目前该技术在国内外还处于试验研究阶段，真正实现工业化的项目还不多。

生物采油成本低，易于操作，采出液易处理，环境污染少。但是由于稠油开采地层的高温、高压、高矿化度的环境，要筛选出适合的菌种很困难，恶劣的环境下，微生物也不容易存活。

2.4 化学驱

自 1986 年美国化学驱达到高峰以后的近 20 多年内，化学驱在美国运用越来越少，但在中国却得到了成功应用，已代表世界先进水平[17]。化学方法不受时间约束并可以使用相对大的井距，对于薄层中的可流动稠油具有吸引力，化学驱与热采方法共同使用，对超稠油也有效果。决定化学驱油效果的几个重要因素包括：化学剂、设备和作业成本、采油体积、采油速度、当时油价等。为了获得更高的采收率，人们也开始研究碱/表面活性剂驱复合驱、聚合物/表面活性剂复合驱、聚合物/碱复合驱等二元复合驱和三元复合驱的应用。

3 结束语

以上介绍了很多稠油开采的方法，每种都有自己的优缺点，稠油冷采方法适合稠油粘度在 50 ~ 2 000 mPa·s，具有水敏性的稠油油藏，应用范围不广，但是其投资小，操作简单；稠油热采方法可以开采普通稠油、特稠油、超稠油，适用范围比较广，但其投资大，操作复杂。稠油油田选择开采方法，要因地制宜，利用自身的有利条件，根据实际情况选择。随着稠油开采的进行，含水率也在不断增加，为了提高开采效果应该考虑稠油开采和调剖堵水工艺相结合，而不是只考虑降低原油粘度。在未来稠油开采技术的发展中，催化降粘开采、微生物开采等能在地下将稠油的大分子链裂解成小分子链的新型降粘开采技术必会成为焦点，同时，一些新技术的应用（如多分枝水平井、复合降粘开采技术、油井举升工艺的改进）也将会为稠油采收率的提高做出一定贡献。

参考文献

[1] 陆阳.重质油沥青质性质与结构的研究[D].中国石油大学(华东),2010.

[2] 曾宪惠,单体琴,王深海，等.谈我国稠油开采方法与国外开采新途径[J].中国化工贸易,2012,4(2):166-189.

[3] 王君, 范毅. 稠油油藏的开采技术和方法[J]. 西部探矿工程,2006,18(7):84-85.

[4] 高达,侯健,孙建芳，等.水平井蒸汽吞吐经济技术界限[J].油气地质与采收率,2011,18(1):92-96.

[5]李力行, 战永平, 付春丽，等. 稠油开采方法综述[J]. 硅谷, 2008(12): 86-87.

[6] 张怀文, 周江, 张迎春. 蒸汽驱开采方法[J]. 新疆石油科技, 2012(01).

[7] 张爱花. 原油采收技术的创新与发展前景[J].科技资讯, 2009(19):117-117.

[8] 于连东.世界稠油资源的分布及其开采技术的现状与展望[J]. 特种油气藏, 2001, 8(2): 98-103.