稠油成因
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第二章稠油的定义：指在油层条件下原油粘度大于50mPa·s ，原油密度大于0.92的原油。
国内外稠油的分类： 中国稠油分类 主要指标 辅助指标 开采方式 名称类别 粘度，mPa·s 相对密度 普通稠油I50*(或100)~10000 ＞0.92亚类I －1 50*~150* ＞0.92 可以先注水 I －2150*~10000 ＞0.92 热采 特稠油 II 10000~50000 ＞0.95 热采 超稠油 (天然沥青)III>50000＞0.98热采国外：根据原油在油藏条件下的粘度进行分类：l A 类：普通重油，100＞μ＞10cp ；25＞API°＞18； 油藏条件下容易流动。
l B 类：超重油，10000＞μ＞100cp ；20＞API°＞7； 油藏条件下能够流动。
l C 类：沥青砂或沥青，μ＞10000cp ；12＞API°＞7； 油藏条件下不能流动。
l D 类：油页岩，源岩，无渗透性，只能采矿抽提法开采。
稠油的组成：主要是由烷烃、芳烃、胶质和沥青质组成，并含有硫、氮、氧等杂原子。
稠油的性质：1）沥青质和胶质含量高，轻质馏分少. 2）石蜡含量一般较低，凝固点低。
3）稠油密度大、粘度高。
相对密度越大，其粘度越高，两者之间有密切关系。
4）稠油粘度对温度敏感，随温度的增加，粘度急剧下降。
是用热采开采的理论依据。
5）稠油分子量高（低挥发性），硫、氮、氧等杂原子及镍和钒等金属含量高，氢碳原子比低。
6）在热力条件下，物理化学性质发生明显变化。
7）同一稠油油藏，原油性质在垂向油层的不同井段及平面各井之间常常有很大的差别。
8）稠油是一种非牛顿流体。
可以简化为宾汉流体。
稠油的地质成因：稠油油藏的形成主要受盆地后期构造抬升活动、细菌生物降解作用、地层水洗和氧化作用， 以及烃类轻质组分散失等诸因素影响，而晚期构造运动是主导因素，其他因素是在这一地质背景下的地化过程。
稠油—油气资源勘探新方向
地球科学新进展
四月
由中石油、加拿大阿尔伯达省政府、中石化、中海油 和中化集团公司主办，中国石油学会协助支持，中加阿 尔伯达石油中心和DMG世界媒体有限公司（DMG World Media）具体承办的“首届世界稠油大会” 于 2006年11月在北京举行。
一、大会主题：“稠油——全球能源的未来” 二、大会宗旨：在全球能源需求不断增长的形势下， 重新评估稠油资源的战略地位；促进全球范围内经济、 环保地开发利用稠油资源；推进稠油科技进步及先进技 术共享；共同展望稠油发展的前景。 国际石油界在重油勘探、开发炼制与综合利用、以及 环境保护方面仍然存在一些尚待解决的问题，加强世界 重油生产国对重油资源的勘探开发及合理利用，关系到 全球石油工业的可持续发展。
四月
中国稠油资源比较丰富，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 吨，其中最终可探明的地质资源量为79.5亿吨， 已探明稠油地质储量20.6亿吨，可采资源量为19.1 亿吨，已动用地质储量13.59亿吨，剩余为动用地 质储量7.01亿吨。
目前中国稠油油藏深度大于800m的稠油储量 约占已探明储量的80%以上，其中约有一半的油 藏埋深在1300～1700m。吐哈油田的稠油油藏埋 深在2400～3400m，塔里木油田的轮古稠油油藏 埋深在5300m左右。
地球科学新进展
四月
原油生物降解作用的研究，主要集中在以下三个方面： ①现象认识：始于二十世纪六十年代末。研究多集中在 生物降解作用及其对原油物理化学性质的改造等现象的描 述和分析上。通过这些分析，石油地质工作者认识到，伴 随着生物降解作用的发生，首先造成了正构烷烃，包括无 环类异戊二烯类姥鲛烷和植烷的消耗，并形成具有分子量 大，不能分辨的复杂混合物（UCM，或“鼓包”） ，且 随生物降解程度的增加而增大；它不可避免地导致原油的 密度和粘度增大，对原油的物理和化学性质产生重大改变； 探讨了饱和烃和芳烃生物标记化合物的抗生物降解能力及 同位素变化特征；建立了生物标记化合物抗生物降解序列 ； 根据不同烃类的相对丰度，建立了评价石油遭受生物降解 程度的尺度。
稠油常用名词解释
稠油常用名词解释一名词解释1．稠油：油层温度下，地面脱气粘度100mPa ·s 以上的原油。
2．热采：热力采油的简称，即利用加热油层使原油温度上升，粘度下降后采出的工艺总称。
3．蒸汽：在饱和状态下的汽水混合物称蒸汽。
4．吞吐：也叫蒸汽刺激，向一口井注入一定量的蒸汽后在该井采油的工艺方法。
5．气驱：用蒸汽为驱动介质，从注汽井注入驱替原油向采油井运动并采出的工艺方法。
6．水蒸汽干度：水蒸汽中的气相在总量中所占的质量百分比，常用百分数表示。
7．稠油粘温特性：指稠油的粘度随温度上升，粘度下降的特性。
8．注汽参数：吞吐井—井口注汽压力、温度、注汽速度、注汽强度、注汽量、焖井时间。
气驱井—注汽速度、注汽压力、温度。
9．注汽压力：注汽时井口的油压。
10．蒸汽的量：蒸汽量指蒸汽的质量，常用单位（吨）。
11．注汽速度：每日24小时内注入井内的汽量，单位（t/d ）。
12．注汽强度：每米油层一个周期内注入蒸汽量，单位（t/m ）。
13．吞吐周期：油井每完成一个注汽、焖井、采油循环称一个吞吐周期或轮次。
14．焖井：吞吐注汽后关井一段时间，让蒸汽的热量充分与油层交换，这一过程称为焖井。
15．油气比：一个吞吐周期所产油量与注汽量之比，单位（吨/吨）。
16．干扰：注汽井对邻井产状形成影响，但还未汽窜称干扰。
17．汽窜：蒸汽由注入井沿油层进入邻井后产出的现象。
18．套外窜：蒸汽沿套管外窜至地面叫套外窜或管外窜。
19．环形钢板：焊接在地表表层套管头处起固定和密封套管与油套环空的钢板。
20．热损失：热能的产生、储运过程中向环境中的散失。
21．传热的三种方式：热传导、对流、辐射，热量从一处传到另外一处的过程叫热传递。
22．矿化度：在地层水中含有各种盐类，每升地层水含盐总和叫矿化度，单位毫（克/升或ppm ）。
23．抽油机井的泵效：指抽油机井实际产量与泵理论排量的比值，用百分比表示。
24．沉没度：深井泵固定凡尔与动液面之间的距离。
稠油油藏成因与开发技术概述
稠油油藏成因与开发技术概述摘要世界经济的高速发展下，石油能源的需求在不断增加，稠油资源开发也越来越受到重视。
近年来有关稠油成因的机理性研究相对较为薄弱，并且缺乏系统性的分析归纳。
本文综合前人研究，阐明了稠油的成因主要为原生因素与次生因素共同作用的结果，并针对稠油黏度高、流动性差、难动用等问题，总结了常见的开发应用技术及特点，明确了稠油开发技术的发展方向，对实现稠油的高质量开发有一定的借鉴意义。
关键词：稠油；成因；高效开发；1 引言全球油气资源总量大概在6万亿桶左右，三分之二为非常规油气，其中稠油占比较大且分布极不均匀。
我国稠油资源非常丰富，为世界第四大稠油资源国，目前已发现70多个稠油油藏，主要集中分布在新疆、辽宁、内蒙等地，但油藏成因机理型认识相对较为薄弱。
从开发状况来看，目前稠油开发已取得了十分显著的成就[1]，工业化生产技术日趋成熟，基本稳定在一千五百万吨至一千六百万吨，是我国总体原油稳产的重要组成部分，实现稠油的高效持续性的开发，对我国能源保障有非常重要的意义。
2 稠油的成因稠油，又称重油或沥青[2]，一般来说黏度超过100mPa·s、密度超过0.934 g /cm3的原油便可归类为稠油。
稠油的生成与生油母质及热演化过程有密切的联系，生油母质的成熟度是决定生成原油密度的重要因素。
由于有机质的类型和沉积环境的不同，生成的原油成熟度也有所不同，油气二次运移的过程中经历的物理和化学变化也使得原油性质有所差异。
因此稠油的生成与两种因素有关。
一是原生因素，既低演化阶段形成的未熟或低熟稠油。
二是油气发生氧化还原、生物降解、水洗作用等次生因素而形成的重质稠油或沥青等[3]。
2.1原生因素原生因素指干酪根在热演化中生成的低熟或未熟稠油，其主要因素与有机质的类型、含量、成熟度、沉积环境有关。
在低成熟阶段，生成的重质组分较多，中、高成熟阶段则生成的轻质组分较多。
腐泥型或偏腐泥型、有机质丰度高、咸化—半咸化的湖相沉积环境，低成熟演化的烃源岩生成的重质油潜力往往较大。
从辽河油田高升采油厂看稠油的形成及开采中常见问题1（合集）
从辽河油田高升采油厂看稠油的形成及开采中常见问题1（合集）第一篇：从辽河油田高升采油厂看稠油的形成及开采中常见问题1 从辽河油田高升采油厂看稠油的形成及开采中常见问题作者：孙铭辽河油田公司高升采油厂座落于绕阳河畔的盘山和台安两县交界处。
沈盘公路横穿油区．京沈高速公路、京（秦）沈电气化铁路与厂区擦肩而过。
辖区面积近1000km2，1978年建厂，现有员12551人。
管理着1468口油水井、2座联合站、2座注水站、37座转油站、6座注汽站。
是辽河油田集稀油、稠油和高凝油于一身的多种类油品生产基地。
曾被誉为“出稠油、出经验、出人才”的摇篮。
是中国最早正规开发的稠油油田，自1994年以来已连续15年稳产70×10^4t原油生产规模，创造了辽河油田稠油开发史上稳产时间最长的纪录。
稠油油藏分类稠油油藏的形成主要受地层盆地后期抬升活动细菌生物降解作用，地层水洗和氧化作用，以及烃类轻质分散失等诸因素影响。
而晚期构造运动是主导因素，其他因素是在这一地质背景下的地化过程，按上述因素可将超稠油油藏分为风化削蚀、边缘氧化、次生云移和底水稠度等四种成因。
一、风化削蚀成因超稠油油藏主要分布在后期构造抬升活动强烈发育，盆地具有早期沉陷，后期衰退的特点，早期形成的古油藏抬升而接近地表，或者古油藏盖层封堵条件遭受不同程度破坏，天然气和轻质组分大量溢散，液态烃经受地层水的洗作用成地表风化作用，形成重质油或软沥青。
二、边缘氧化成因超稠油油藏主要分布在盆地和凹陷斜坡边缘，油藏类型以地层型或地层岩性封闭为主，在盆地后期构造运动抬升过程中，盆地边缘急剧上升，边缘斜坡带或为油气大规模运移和聚集的指向，油源主要来自盆地内部重油区，油气沿地层不整合面稳定砂体向上倾方向运移，进入盆地边缘地层水交替带，原油发生严重生物降解程度和物理性质有一个明显的变化规律，下倾部位原油具有原生性，上倾部位原油均发生不同程度生物降解作用，油质变重变稠，甚至在盆地边缘部位形成软沥青，有利于超稠油油藏形成，这类油藏一般规模较大，广泛分布在盆地或凹陷边缘。
稠油开采法
稠油开采法
一、稠油的划分 稠油是指那些粘度比较高的油。 稠油是指那些粘度比较高的油。 至于多大粘度的油才称得上稠油， 至于多大粘度的油才称得上稠油，各油田的标 准不一样。例如某些油田把50 时粘度超过400 50℃ 400厘 准不一样。例如某些油田把50℃时粘度超过 400厘 泊的油称为稠油。 泊的油称为稠油 。 有些油田规定得比这个粘度低 些。 二、稠油粘度高的原因 稠油之所以稠，主要由于油中的胶质、 稠油之所以稠，主要由于油中的胶质、沥青质 含量高。原油中沥青质含量越高， 含量高。原油中沥青质含量越高，油的粘度就越 大。
可见，要使稠油乳化后能降粘， 可见，要使稠油乳化后能降粘，必要的条件 是要求它乳化成水包油型乳状液 水包油型乳状液， 是要求它乳化成水包油型乳状液，而充分条件 是要求油在乳状液中所占的体积分数不能太大， 是要求油在乳状液中所占的体积分数不能太大， 否则粘度仍很高。 否则粘度仍很高。 稠油乳化降粘可使用活性剂作乳化剂。 稠油乳化降粘可使用活性剂作乳化剂。这些 活性剂的HLB值都在 值都在7-18之间。 之间。 活性剂的 值都在 之间
可用下列经验式计算水包油型乳状液的粘度： 可用下列经验式计算水包油型乳状液的粘度：
η=η0ekφ
η— 水包油型乳状液的粘度； 水包油型乳状液的粘度； η —水的粘度； 水的粘度； 水的粘度 0 φ— 油在乳状液中所占的体积分数； 油在乳状液中所占的体积分数； K— 常数，取决于φ， 常数，取决于 ， 当φ＜0.74时，K=7.0； ＜ 时 ； 当φ＞0.74时，K=8.0。 ＞ 时 。 e— 自然对数的底，即2.718。 自然对数的底， 。
四、稠油开采方法
1、螺杆泵开采 、 2、电加热开采 、 3、蒸汽吞吐开采 、 4、乳化降粘开采 、 目前主要用乳化降粘法开采稠油。 目前主要用乳化降粘法开采稠油。 所谓稠油降粘是指将活性剂水溶液注到井下， 所谓稠油降粘是指将活性剂水溶液注到井下， 使高粘度的稠油转变成低粘度的水包油型乳状 液采出。 液采出。
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
稠油
高 。稠 油 含 蜡 量一 般 小 于 １ ％，其 凝 固点 一般 低 于 ０
２ ℃。 国部 分稠 油油 田含蜡 量小 于 ５ ０ 凝 固点大 Ｏ 我 ． ％，
多在 ＯＣ以下 。如克 拉玛 依油 田稠 油含 蜡量 为 １ ４ ￣ ． ％～
４８ ， ． ％ 原油 凝 固点 为一 ６ ２ ℃。孤 岛油 田稠 油含 蜡 ｌ— ３ 量为 ５ ７ ． 油凝 固点 为一 ０ ２ ℃ ％～ ％ 原 ｌ— ６
表 ２ 我 国的稠 油分 类标 准
注： ★指 油层 条 件 下粘 度 ： ★者 指 油 层 温 度 下脱 气油 粘 度 。 无
６ 我 国稠油 的主要开采方法
目前 国 内开 采稠 油 主要 采用 蒸汽 吞 吐 、蒸 汽驱 、 蒸 汽辅 助 重力 泄油 （Ａ Ｄ） Ｓ Ｇ ￣火烧 油 层等 工艺 方法 。
３ ０ ３０ ０ｍＰ ・ 间 ：胶 质 和 沥 青 质 合 计 含 量 为 ０ ～ ０ ａ ｓ之
１ ％～ ６２ ％ ， 多在 ３ ％～ ５％之 间 ； ８ ５ ．２ 大 ０ ４
油储 量 的 ６倍 ， 为 １ ０ ｘ Ｏ 。中 国稠 油 资源 也 较 约 ５５ ０ ｌ ｈ
丰富． ２１ 到 ０ ０年 ． 已经在 松辽 盆 地 、 二连 盆地 、 海 湾 渤 盆地 、 阳盆 地 、 南 苏北 盆地 、 江汉 盆地 、 四川盆 地 、 江 珠
２ 万仁 溥 主编 ； 张锐 ， 俊 荣 等 编 写 ． 力 采 油． 油 工程 手 册 刘 热 采
（ 册 ）石 油 工 业 出版 社 ，０ ０ ０ ：６ － ７ 下 ， ２ ０ — ８２ ７ ２ １
４ 倪 杰 ， 学 渊． 河 油 田稠 油 替 喷 工 艺 ． 气 井 测试 ２ ０ ，８ 龙 塔 油 ０ ９ １
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按照其成因，稠油可以可分为原生稠油和次生稠油。
原生稠油
原生稠油指未遭受过改造，直接形成一种密度大的未熟-低熟 油。原生稠油的形成主要与生烃母质的生源构成、沉积环境和原 油的早期生成等因素有关，而与油气的次生变化基本无关。
次生稠油
原生原油在储集层中，经受次生变化，造成原油中轻质端 的减少，链烷烃和低分子量的烷烃基本损失，使稳定的苯并噻 吩及其衍生物，多环芳烃、胶质和沥青质的含量增加。
有报道指出：晚期岩浆侵入对油气聚集可能具有关键的意义。 1. 可增强圈闭因素（隆起、热破裂等） 2. 促进原油成熟，对未成熟原油加热。 3. 促进油气运移（热液循环作用）。
5.天然气脱沥青作用形成的稠油
天然气脱沥青作用就是通过溶解大量天然气体或C1-C6范围的轻质烃 到原油中，使得原油中的沥青质沉淀下来。只要有相当数量的气体烃类 产生，在原油中脱沥青作用就自然发生。
稠油成因类型
6.岩浆分异作用形成的稠油
晚期的岩浆侵入对于油气的生成、运移和聚集成藏具有积极地意义， 这是石油地质研究的一项新进展。
稠油成因
物理作用
化学-生物作用
轻油 重油
大气降水
水洗作用
重油
蒸 发 分 馏 作
无 机 氧 化
用
储层原油
重油
喜氧降解 CO2
重油 兼性菌降解
CH4
底水
厌氧降解 重油
脱
热
轻油
沥
蚀
CH4+轻油
青
变
作
用
重油Biblioteka 重油图1 原油在储层中多种可能的次生作用
稠油成因类型
稠油成因的类型，大致可分为以下6种。
类型
成因分析
喜氧细菌对原油的降解使得油气变成非烃产物；而厌氧细菌降解 原油是使一部分原油形成甲烷气体，它是一种能源转化作用。
稠油成因类型
3.原生未熟稠油
未熟稠油在未熟原油中占有重要地位，在有利的条件下可以形成 亿吨级的大型油田。
4.运移后残余稠油
储集层由于受后期构造运动的影响，断层发育，使深层储集层中的正 常油沿断层向浅层低势区运移，在运移过程中，受分异作用的影响轻组分 散失后，残留下的原油不易运移，成为高比重、高粘度的稠油油藏。
岩浆热分异形成的重 油
岩浆烘烤，轻组分移去后的残留物
天然气脱沥青形成的 不同成因的大型气顶油藏，气脱沥青
重油
形成重油
过去都把它当做氧化降解稠 油看待，但却有区别。
普遍存在，少数可以发展成 为大型油藏。
稠油成因类型
1.氧化降解稠油
氧化降解稠油是稠油中最重要的一类，数量最多，探明储量最大， 也是目前最详细的一类。
备注
氧化降解重油
在开启地质条件下正常原油受氧化、 是一种最主要的稠油，占稠
水洗和喜养细菌降解作用而成。
油储量的90%以上。
厌氧降解重油
在还原条件下原油受厌氧细菌降解作 用形成。
未成熟稠油
热成熟深度以上的非干酪根降解而成
运移后残留稠油
生物降解发生在油气运移过程中，轻 组分运移出去残留下重组分，多为深
层油。
其形成首先是氧化、水洗和喜氧细菌降解的作用。当原油处于浅 层，由于地表水的加入，水中游离氧分子增多，有利于喜氧细菌的活 动，使原油性质变差成为重油。
2.厌氧降解稠油
在保存良好的还原条件下，由厌氧细菌群落降解原油，一方面使 油质变差形成重油，另一方面由于甲烷利用原油作为碳源和氢源生成 甲烷气体。造成某些热成熟重油和生物气共存，也是厌氧降解和喜氧 降解的根本区别。