重油开采技术
稠油开采技术
第二节 稠油开采技术
2.1 蒸汽吞吐 2.2 蒸汽驱 2.3 火烧油层 2.4 SAGD
第二节 稠油开采技术
稠油开采方法
方法 热力开采技术 物理开采技术
机理 提高油层和井筒温 度，降低稠油粘度
第一节 稠油概述
3、稠油成因
稠油根据其原始来源的不同可分为原生和次生两类。目前发 现的绝大部分稠油都是次生成因的。次生稠油是指在原油的运移 和储存过程中经过稠变作用发生了次生变化，从而变稠的原油。 稠变作用：
① 蒸发分馏作用 ② 生物降解作用 ③ 边缘氧化作用 ④ 水洗稠变作用
总的来说，稠变作用就是原油中轻质组分在漫长时期里因上 述作用机制而损失，导致重质组分含量增高，原油变稠。
（2）焖井阶段 将蒸汽井关闭焖井，以便注入热量持续向井筒周围扩散，加热 油层，降低原油粘度。一般来说，焖井时间为2-7天。
（3）采油阶段 当焖井到一定时间后开井生产，当产量降低到经济极限产量时，停 止采油进入下一周期的注汽。
第二节 稠油开采技术 3、采油机理
（1）降低原油粘度，改善流度比。 （2）对于油层压力高的油层，油层的弹性能量在加热油层后也充分释放
第一节 稠油概述
4、稠油油藏分布特点
① 在纵向上一般分布在盆地的上部构造层或上覆较年轻地层中； 稠油油藏通常埋深小于2000m，随着埋深变浅，逐渐趋近地表， 原油生物降解程度增强。
② 在平面上稠油油藏分布受盆地不同构造部位控制； 如在断陷盆地中，凹陷边缘潜伏隆起倾没部位分布批覆背斜稠 油油藏，在陡坡带分布地层超覆稠油油藏等。
稠油分类 名称 普通稠油 特稠油 超稠油 (天然沥青)
SAGD稠油开采技术
SAGD技术开采稠油一、国内外研究现状在过去的时间里，全球工业化应用的稠油开采技术，一般只适用于粘度低于10000mP a·s的普通稠油，目前国内外针对超稠油的开采技术发展较快，已进入矿场先导试验阶段或工业型试验阶段的技术有:蒸汽吞吐、蒸汽驱、水平井蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)、水平裂缝辅助蒸汽驱、火烧驱技术。
从目前国内外稠油开采情况看，由于超稠油原油粘度高，油层条件下流动能力低，依靠压差驱动的方式难以获得成功。
在国内，对蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发方式进行详细研究的单位有辽河油田、新疆石油管理局、总公司研究院。
1996年辽河油田和总公司研究院曾与加拿大MCG公司合作，研究认为在杜84块兴隆台油层兴V工组、馆陶油层可采用SAGD开发，最终采收率为45%-60%。
在国外，蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发方式在加拿大和委内瑞拉获得了商业化成功应用，尤其在加拿大在不同类型的油田中已经开展了20多个重力泄油的先导试验区，并建成了5个商业化开采油田，其中两个规模较大的油田已建成了日产5000吨重油的产能，另一个油田已建成日产7000吨产能，预计2010年在加拿大依靠重力泄油开采方式的重油产量将超过每天10万吨。
重力泄油开采方式已成为开采重油，特别是超稠油的主要手段。
重力泄油开采方式的最终采收率一般超过50%，高的可以达到70%以上。
二、SAGD机理介绍蒸汽辅助重力泄油技术是开发超稠油的一项前沿技术，其理论首先是罗杰·巴特勒博士于1978年提出的，最初的概念是基于注水采盐的原理，即注入的淡水将盐层中的固体盐溶解，浓度大的盐溶液由于其密度大面向下流动，而密度相对较小的水溶液浮在上面，这样可以通过持续在盐层的上面注水，从盐层的下部连续的将高浓度的盐溶液采出。
高浓度盐溶液向下流动的动力就是水与含盐溶液的密度差，将这一原理用于住蒸汽热采过程中就产生力重力泄油的概念。
对于在地层原始条件下没有流动能力的高粘度原油，要实现注采井之间的热连通，需经历油层预热阶段。
稠油开采技术介绍
大港油田化学吞吐应用情况
2、稠油油藏分析及对策：
a、油稠，流动性差； b、胶质沥青含量高，易产生堵塞。 由于存在以上问题，在生产中造成抽油杆断脱，打架等 多种问题致使油井不能正常生产。经过室内评价实验，最终
选择碱性化学降粘解堵剂对投产油井进行化学吞吐处理，解
除稠油在近井地带堵塞，改善原油流动状况。
(50℃)1185.9mPa· s，
辽河油田化学吞吐应用情况
2、稠油油藏分析及对策
经室内评价实验，选用耐高温的碱性化 学降粘解堵剂，对投产油井进行蒸汽前的化 学处理，达到提高稠油油藏的采收率的目的，
工艺做法选用化学吞吐液处理 → 注蒸汽
稠油油藏化学吞吐机理
5、解堵机理
吞吐液可溶解沉积在近井地带的重质有机 物，恢复其油层渗透率，从而达到疏通油流 孔道，降低流动阻力的目的。稠油井由于近 井地带压力下降，使原油脱气，加之温度降 低，造成稠油粘度大幅度升高，在近井地带 形成稠油堵，以及油包水乳化堵等，吞吐液 均可使这些高粘流体乳化，成为低粘的水包 油型流体。此外，吸附滞留在孔隙中的化学 剂具有预防沥青质沉积的作用，从而使有效 期大大延长。
泥质含量12.7%。其原油物性为：密度(50℃)0.8867g/cm3，
原油粘度(80℃)34.42mPa· s，胶质含量为28.6%，含蜡量
15.38%，凝固点59℃。
枯竭式油藏化学吞吐应用情况 2、油藏分析及对策：
a、属于枯竭式开采油田，无外来补充能量； b、原油凝固点高、胶质含量高，易产生堵塞。
→ 关井 → 下泵投产。
辽河油田化学吞吐应用情况
3、化学吞吐应用小结
辽河油田蒸汽吞吐生产周期一般为3个月左右。通过进 行化学地层降粘后，目前已正常生产4个月，且继续有效。 冷56-561井2002年5月25日投产，投产前一个周期累计产油 1440吨，投产后一个周期累计产油达2700吨。冷43-566井5
重油开采技术
重油开采技术重油，越来越多人开始注意到这个名词，但是多人不知道什么是重油，相比于我们常用的轻质油又有什么区别。
下面我在这专门解释什么是重油，重油的前景。
正所谓重油就是原油提取汽油、柴油后的剩余重质油，特点是分析量大、粘度高。
其主要成分是碳水化物，有少量的约有0.1-4%硫磺及微量无机化合物。
其比重一般在0.82-0.95，比热在10000-11000Kcal/Kg左右。
用一个准确的定义说明重油：重油又称燃料油，呈暗黑色液体，主要是以原油加工过程中的常压油，减压渣油、裂化渣油、裂化柴油和催化柴油等为原料调合而成；重油也因为难挥发，比较粘稠，重油又称为可持久性油类。
随着轻质油和中质有的开发利用，传统是有面临着枯竭的威胁，随着石油时代的结束，虽然迎来了天然气时代，但是由于气产量不能满足需求，所以各个国家都着手开始开发重油，以填补能源空缺。
重油将成为新世纪能源行业的“新宠”，世界重油的资源量十分巨大原始重油地址储量约为8630亿吨，即使采收率为15%，其产生的能源总量也是十分可观。
也就是近几年出现的能源危机，重油和沥青砂，这种储量高达4000亿吨的烃类资源日益引起人们的关注。
比较常规油、重油和天然气这三大类烃类资源的状况，可以看到重油的前景是最好的，因为它的储量是年产出量的几千倍，而常规油的这个指标只有50倍。
天然气在全球的分布和利用程度很不平衡，在很多国家它占所利用能源的比重非常之小。
据美国能源部的预测，世界常规油产量将在20年内达到高峰，然后出现递减。
随之而来的资源短缺加上油价攀升，将标志着非常规资源投入工业化生产，这就是重油和沥青砂，它们可能构成21世纪中叶世界能源供给的一半以上。
经过20年的努力，全球重油工业有着比常规油更快的发展速度，重油、沥青砂的年产量由2000万吨上升到近亿吨，其重要性日益受到人们的关注。
我国稠油热采技术虽起步较晚，但发展较快，已形成较为成熟的稠油热采配套技术，发现70多个稠油油田，总地质储量约12亿立方米，年产量达1300万吨，已累计生产逾亿吨。
稠油开采技术
16
第二章
稠油主要开采技术
火烧油层燃烧示意图
17
第二章
注汽井 燃烧带
稠油主要开采技术
正向燃ห้องสมุดไป่ตู้时地层中的温度、含油 饱和度、含水饱和度大小示意图
结焦带 可动油带 生产井
空气
原始油带
脚趾
脚跟
火烧油层驱油示意图
18
第二章
稠油主要开采技术
火烧油层采油的特点
具有注蒸汽、热水驱的作用，热利用率和驱油效率更高，同时由于
焖井
开井 回采
7
第二章
50
稠油主要开采技术
峰值产量
日产油量 t
30
第一周期
常规采油 注蒸汽 注蒸汽
第二周期
注蒸汽
第三周期
10
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
35 月
蒸汽吞吐周期生产动态示意图
一般蒸汽吞吐周期可达6～10次。每个周期的采油期由几个月 到一年左右，每个周期内的产量变化幅度较大，有初期的峰值期， 有递减期，周期产量呈指数递减规律。
9
第二章
稠油主要开采技术
影响蒸汽吞吐开发效果的因素
10
第二章
稠油主要开采技术
蒸汽吞吐海上 平台制约因素
20
第二章
稠油主要开采技术
蒸汽驱
蒸汽驱开采是稠油油藏经过蒸汽吞吐开采以后接着为进一步提 高原油采收率的热采阶段。因为进行蒸汽吞吐开采时，只能采出各 个油井井底附近油层中的原油，井间留有大量的死油区，一般原油 采收率为10%～20% 。 采用蒸汽驱开采时，由注入井连续注入高干度蒸汽，注入油层
石油的开采与利用
石油的开采与利用石油是一种重要的化石能源，广泛应用于工业、交通和生活领域。
本文将就石油的开采与利用进行探讨，分别从开采技术、利用方式以及环境问题三个方面进行论述。
一、石油的开采技术石油的开采主要分为传统开采和非传统开采两种方式。
传统开采是指从地下储层中提取石油，主要包括常规油田和页岩油开采。
常规油田开采利用钻井技术从地下直接抽取石油，而页岩油则需要通过水力压裂等手段释放并提取石油。
非传统开采即指利用一些非常规手段开采石油，例如油砂和重油开采。
油砂开采常用的方式是采用矿井开采和水力输送技术将油砂提取并加工成石油产品。
重油开采则需要利用热力技术将粘稠的重油流动化，以方便提取和加工。
二、石油的利用方式石油的利用方式多种多样，主要包括能源利用和化工利用两个方面。
在能源利用方面，石油广泛应用于工业和交通领域。
工业领域主要利用石油作为燃料，供给工厂的燃烧设备，如锅炉、发电机等。
交通领域则主要利用石油作为燃料驱动机动车辆，如汽车、飞机、船舶等。
化工利用是指将石油加工为各种化学产品的过程。
石油经过裂解和重整等化学反应，可得到石油化工产品，如石油醚、石油树脂、塑料等。
这些化学产品广泛用于家居、建材、医药等领域，对现代工业和生活发挥着重要作用。
三、石油开采与利用的环境问题石油开采与利用不可避免地会对环境造成一定影响。
首先是开采过程中可能引发的地质灾害，如油井喷漏、地面塌陷等，对环境和生态造成潜在威胁。
其次是石油燃烧排放的尾气和废气会产生大量空气污染物，如二氧化碳、硫化物和氮氧化物等，对大气质量产生不利影响。
此外，石油开采与利用还可能对水体和土壤造成污染。
开采过程中的溢油事件会导致油污泄漏到水域，危及水生生物和水资源。
而石油化工厂的废水和废渣等排放物也可能对周围土壤和水体造成长期的污染。
为了解决这些环境问题，需要采取一系列措施。
首先，在开采过程中，要加强环境监测和防护措施，及时发现和应对地质灾害。
其次，石油利用过程中要加强尾气和废气处理，减少对大气的污染。
第三章_稠油热采
Xs—蒸汽干度，小数； Vs—蒸汽比容，m3/kg； Vw—饱和水比容， m3/kg；
（12）热容：是单位体积物质的温度上升1℃所需热量。 热容与比容的区别在于前者是指体积，后者是指质量，油藏 岩石的热容量用Cr表示，即： Cr=cr ρr （1-5）
式中
cr—岩石的比热容，kJ/(m3· ℃ )；
关系为直线。由于稠油的粘度随温度的变化范围非常大，不 能采用常规的等坐标纸作出粘温关系曲线。通常采用 ASTMD341-43标准坐标纸。图1-3为中国主要稠油油田的原 油粘度（ASTM坐标）关系。
从图中可以看出， 不同稠油油田的原油粘 度随温度增加而大幅度 地下降，变化规律满足 Andrade方程，其斜率 十分接近（如图中直线 的斜率）。
四、丛式定向井及水平井钻采技术； 五、稠油油井防砂技术（机械防砂、高温化学防砂）； 六、分层注汽及注入化学剂助排技术；
七、稠油热采井机械采油技术； 八、井下高温测试技术（辽河油田研制的温度、压力双参数 测 试仪）； 九、注蒸汽专用锅炉及热采井口设备；
十、稠油集输、计量、脱水及输送技术。
§ 1.4 基本理论
二、原油粘度温度关系 稠油的粘度对温度的变化非常敏感。温度上升，稠油 的粘度急剧下降，这就是稠油热采的加热降粘机理。稠油 粘度与温度的关系满足Andrade方程。即：
o AeB / T
式中 T—绝对温度，K；
(1-7)
µ s； o—稠油粘度，mPa·
A，B—常数，不同稠油A，B常数不同。 Andrade方程（1-7）表明，稠油粘度与绝对温度的倒数 关系为指数关系，在半对数坐标中，粘度与时间的倒数的
第三章 稠油热采
主要内容：
第1节 稠油热采概论
浅析现阶段重油开采技术的应用
浅析现阶段重油开采技术的应用【摘要】随着重油开采越来越受到重视，重油开采技术也取得了很大进展，形成了以出砂冷采、水平井冷采、蒸汽吞吐、蒸汽驱等主要开采技术。
本文分析了现阶段国内外常用的重油开采技术的开采机理、优缺点、存在问题等，对各种开采技术的矿场应用进行了阐述，并展望了重油开采技术发展。
【关键词】重油开采出砂冷采水平井蒸汽吞吐蒸汽辅助蒸汽驱1 现阶段主要重油开采技术1.1 冷采1.1.1出砂冷采出砂冷采技术是近年来从加拿大兴起的低成本的重油开采技术，其主要机理是使油层大量出砂形成蚯蚓洞网络和形成稳定泡沫油而获得较高的原油产量和采收率，在工艺上不注热、不防砂，其适用油藏范围较广，对于油层厚度、原油粘度和油藏压力没有明显的限制，对于油层胶结疏松、原油中含有一定溶解气、距边底水较远的重油油藏都可应用。
出砂冷采井需采用大孔径、深穿透、高密度射孔工艺技术，而且采用适合高含砂量和高原油粘度的高速螺杆泵以及配套的井下和地面工艺技术。
出砂冷采具有投资少、产量高、开采成本低等优势，其缺点是是采收率较低，一般只有8%—15%。
1986年，加拿大的一些小石油公司率先开展了重油出砂冷采的探索性矿场试验，到90年代中期，重油出砂冷采已经成为重油开发中的一个热门新技术。
目前，重油出砂冷采技术在加拿大阿尔伯达省东部的Cold Lake、Elk Point、Lindbergh、Lloyminster、Frog Lake和Cactus Lake等油田已经广泛采用并取得了良好的效果。
我国从1996年起先后在河南、新疆、华北、辽河、吉林等油田进行矿场试验并在河南、新疆、吉林等油田取得了明显的增产效果。
重油的出砂冷采是油藏开发初期经济有效的开发方式，但目前对出砂冷采机理的认识还不是太清楚，采油工艺也有待改进，并且其采收率较低，因此，冷采之后进一步提高采收率还有待于进一步研究。
1.1.2水平井冷采水平井冷采是在委内瑞拉应用最为普遍的稠油开采方式，在奥里诺科重油带的开发中，水平井冷采已经大规模应用并取得了良好的经济效益。
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重油，越来越多人开始注意到这个名词，但是多人不知道什么是重油，相比于我们常用的轻质油又有什么区别。
下面我在这专门解释什么是重油，重油的前景。
正所谓重油就是原油提取汽油、柴油后的剩余重质油，特点是分析量大、粘度高。
其主要成分是碳水化物，有少量的约有0.1-4%硫磺及微量无机化合物。
其比重一般在0.82-0.95，比热在10000-11000Kcal/Kg左右。
用一个准确的定义说明重油：重油又称燃料油，呈暗黑色液体，主要是以原油加工过程中的常压油，减压渣油、裂化渣油、裂化柴油和催化柴油等为原料调合而成；重油也因为难挥发，比较粘稠，重油又称为可持久性油类。
随着轻质油和中质有的开发利用，传统是有面临着枯竭的威胁，随着石油时代的结束，虽然迎来了天然气时代，但是由于气产量不能满足需求，所以各个国家都着手开始开发重油，以填补能源空缺。
重油将成为新世纪能源行业的“新宠”，世界重油的资源量十分巨大原始重油地址储量约为8630亿吨，即使采收率为15%，其产生的能源总量也是十分可观。
也就是近几年出现的能源危机，重油和沥青砂，这种储量高达4000亿吨的烃类资源日益引起人们的关注。
比较常规油、重油和天然气这三大类烃类资源的状况，可以看到重油的前景是最好的，因为它的储量是年产出量的几千倍，而常规油的这个指标只有50倍。
天然气在全球的分布和利用程度很不平衡，在很多国家它占所利用能源的比重非常之小。
据美国能源部的预测，世界常规油产量将在20年内达到高峰，然后出现递减。
随之而来的资源短缺加上油价攀升，将标志着非常规资源投入工业化生产，这就是重油和沥青砂，它们可能构成21世纪中叶世界能源供给的一半以上。
经过20年的努力，全球重油工业有着比常规油更快的发展速度，重油、沥青砂的年产量由2000万吨上升到近亿吨，其重要性日益受到人们的关注。
我国稠油热采技术虽起步较晚，但发展较快，已形成较为成熟的稠油热采配套技术，发现70多个稠油油田，总地质储量约12亿立方米，年产量达1300万吨，已累计生产逾亿吨。
我国陆上稠油及沥青砂资源分布很广，约占石油资源量的20%，其产量已占世界的1/10。
180#重油测试项目质量指标检测方法
运动粘度（50℃），mm2/s 不大于180 GB/T 11137
闪点（闭口），℃不低于60 GB/T 261
密度（15℃），g/ cm3 不大于0.992 GB/T 1884
水分，%（v/v）不大于0.5 GB/T 260
硫含量，%（m/m）不大于3.2 GB/T 380
灰分，%（m/m）不大于0.10 GB/T 17144
机械杂质，%（m/m）不大于0.10 GB/T 511
净热值，J/g 不低于40400 GB/T 511
总热值，J/g 不低于42800 GB/T 384
V，ppm 不高于200 ASTMD 6595
Al+Si，ppm 不高于80 ASTMD 6595
Ca，ppm 不高于30 ASTMD 6595
重油作为新型能源，既然作为能源，其热值仍是一项重要指标，当其热值不能达到标准时，其作为能源也就没了价值，所以重油热值也是大家作为检测重油这种自然资源是否真的能成为拯救全球能源危机的新能源。
重油的检测可以用市场上常见的分析仪器-量热仪，其硫磺含量也可以用定硫仪来检测，郑州泰能仪器设备有限公司，专注于量热仪，定硫仪生产，产有专门的设备用于重油化验检测。
综述，重油作为一种新型能源必将成为能源的中心。