稠油出砂冷采技术
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对稠油开采几种主要技术分析
参考文献 [1] 王 乃 举 ． 中 国 油 藏 开 发 模 式·总 论 [M]． 北 京 ：石 工 业 出 版 社 ， 1999：275～281
284 企业导报 2012 年第 12 期
技术市场
对稠油开采几种主要技术分析
孔卫杰
（河南油田采油一厂，河南 南阳 473000）
一、热采技术 注蒸汽热采的开采机理主要是通过加热降粘改善流变性， 高温改善油相渗透率以及热膨胀作用、蒸汽（热水）动力驱油作 用、溶解气驱作用。当油、水总蒸汽压等于或高于系统压力时， 混合物将沸腾，使原油中轻组分分离，即为蒸馏作用。蒸馏作用 引起混合液沸腾产生的扰动效应能使死孔隙中的原油向连通 孔隙中转移，从而提高驱油效率。高温水蒸气对稠油的重组分 有热裂解作用，即产生分子量较小的烃类。在蒸汽驱过程中，从 稠油中馏出的烃馏分和热裂解产生的轻烃进入热水前沿温度 较低的地带时，又重新冷凝并与油层中原始油混合将其稀释， 降低了原始油的密度和粘度，形成了对原始油的混相驱。注蒸 汽热采的乳化驱作用同样很有意义，蒸汽驱过程中，蒸汽前沿 的蒸馏馏分凝析后与水发生乳化作用，形成水包油或油包水乳 化液，这种乳化液比水的粘度高得多。在非均质储层中，这种高 粘度的乳状液会降低蒸汽和热水的指进，提高驱油的波及体 积。热采井完井时的主要问题是，３６０℃高温蒸汽会导致套管发 生断裂和损坏。为此，采用特超稠油 ＨＤＣＳ 技术，将胶质、沥青质 团状结构分解分散，形成以胶质沥青质为分散相、原油轻质组 分为连续相的分散体系。 二、出砂冷采 １９８６ 年，为了降低采油成本，提高稠油开采经济效益，加拿 大的一些小石油公司率先开展了稠油出砂冷采的探索性矿场 试验。到 ９０ 年代中期，稠油出砂冷采已成为热点，不注热量、不 防砂，采用螺杆泵将原油和砂一起采出。文献指出，螺杆泵连续 抽吸避免了稠油网状结构的恢复，稠油形成稳定的流动地带， 在油带前缘，油滴被启动而增溶到油带中，因此，油带具有很好 的流动能力，表现到生产上就是含水下降。而抽油泵的脉动抽 吸，使得地层孔隙中的油流难以形成连续流，水相侵入到油流 通道，微观上表现为降低了油滴前后的压差，油滴更难启动。稠 油出砂冷采技术对地层原油含有溶解气的各类疏松砂岩稠油 油藏具有较广泛的适用性，它通过使油层大量出砂形成蚯蚓洞 和形成稳定泡沫油而获得较高的原油产量。形成地层中“蚯蚓 洞”，可提高油层渗透率；形成泡沫油，则给油层提供了内部驱 动能量。 三、加降粘剂 据研究，乳化液在孔隙介质中的流动过程是一个复杂的随 机游走过程，降低界面张力、提高毛管数可改善稠油油藏开发 效果。向生产井井底注入表面活性物质，降粘剂在井下与原油 相混合后产生乳化或分散作用，原油以小油珠的形式分散在水 溶液中，形成比较稳定的水包油型乳状液体系。比较常用的有 ＧＬ、ＨＲＶ－２、ＰＳ、碱法造纸黑液、ＢＭ－５、ＤＪＨ－１、ＨＧ 系列降粘剂。鲁克
284 企业导报 2012 年第 12 期
技术市场
对稠油开采几种主要技术分析
孔卫杰
（河南油田采油一厂，河南 南阳 473000）
一、热采技术 注蒸汽热采的开采机理主要是通过加热降粘改善流变性， 高温改善油相渗透率以及热膨胀作用、蒸汽（热水）动力驱油作 用、溶解气驱作用。当油、水总蒸汽压等于或高于系统压力时， 混合物将沸腾，使原油中轻组分分离，即为蒸馏作用。蒸馏作用 引起混合液沸腾产生的扰动效应能使死孔隙中的原油向连通 孔隙中转移，从而提高驱油效率。高温水蒸气对稠油的重组分 有热裂解作用，即产生分子量较小的烃类。在蒸汽驱过程中，从 稠油中馏出的烃馏分和热裂解产生的轻烃进入热水前沿温度 较低的地带时，又重新冷凝并与油层中原始油混合将其稀释， 降低了原始油的密度和粘度，形成了对原始油的混相驱。注蒸 汽热采的乳化驱作用同样很有意义，蒸汽驱过程中，蒸汽前沿 的蒸馏馏分凝析后与水发生乳化作用，形成水包油或油包水乳 化液，这种乳化液比水的粘度高得多。在非均质储层中，这种高 粘度的乳状液会降低蒸汽和热水的指进，提高驱油的波及体 积。热采井完井时的主要问题是，３６０℃高温蒸汽会导致套管发 生断裂和损坏。为此，采用特超稠油 ＨＤＣＳ 技术，将胶质、沥青质 团状结构分解分散，形成以胶质沥青质为分散相、原油轻质组 分为连续相的分散体系。 二、出砂冷采 １９８６ 年，为了降低采油成本，提高稠油开采经济效益，加拿 大的一些小石油公司率先开展了稠油出砂冷采的探索性矿场 试验。到 ９０ 年代中期，稠油出砂冷采已成为热点，不注热量、不 防砂，采用螺杆泵将原油和砂一起采出。文献指出，螺杆泵连续 抽吸避免了稠油网状结构的恢复，稠油形成稳定的流动地带， 在油带前缘，油滴被启动而增溶到油带中，因此，油带具有很好 的流动能力，表现到生产上就是含水下降。而抽油泵的脉动抽 吸，使得地层孔隙中的油流难以形成连续流，水相侵入到油流 通道，微观上表现为降低了油滴前后的压差，油滴更难启动。稠 油出砂冷采技术对地层原油含有溶解气的各类疏松砂岩稠油 油藏具有较广泛的适用性，它通过使油层大量出砂形成蚯蚓洞 和形成稳定泡沫油而获得较高的原油产量。形成地层中“蚯蚓 洞”，可提高油层渗透率；形成泡沫油，则给油层提供了内部驱 动能量。 三、加降粘剂 据研究，乳化液在孔隙介质中的流动过程是一个复杂的随 机游走过程，降低界面张力、提高毛管数可改善稠油油藏开发 效果。向生产井井底注入表面活性物质，降粘剂在井下与原油 相混合后产生乳化或分散作用，原油以小油珠的形式分散在水 溶液中，形成比较稳定的水包油型乳状液体系。比较常用的有 ＧＬ、ＨＲＶ－２、ＰＳ、碱法造纸黑液、ＢＭ－５、ＤＪＨ－１、ＨＧ 系列降粘剂。鲁克
稠油冷采技术
1
加围压
700
280
25
24.7
2
刚性岩心夹持器
700
280
9
8.3
生产机理分析
➢ 对于这种稠油，常规PVT 测试与非常规PVT测试结 果有很大的差别，特别 是泡沫油的泡点压力
➢ 通常，非常规PVT分析得 到的拟泡点压力值较小， 主要原因是油相中滞留 有气体
Conventional Non Conventional
中更有代表性，更能反映泡沫油的特性
生产机理分析
溶解气驱（泡沫油）
➢ 由于泡沫油的作用，使得Orinoco重油带的稠油产油速度 高、一次开采采收率高、地层压力下降缓慢
➢ 研究与油田生产表明，由于泡沫油的作用，一次开采原 油采收率能够达到5％～10％左右
生产机理分析
岩石压实作用
➢ 研究表明，Orinoco稠油带油藏岩石的压缩系数比较 大，一般在50～105×10－6 1/psi
5
0
0
500
1000
1500
2000
Average Pressure, psia
生产机理分析
4、实验围压
在加围压和不加围压的两个实验中，两个实验结果差别 较大。主要表现在原油产出量及临界气饱和度。
实 验
实验情况
临界 过饱和压力
（psi）
最大过饱和 压力 (psi)
采收率 （％）
临界气饱 和度
（％）
3-当压力 < 300 Psia，完全成为 自由气的流动。
生产机理分析
Oil Recovery, % OOIP
3、原油性质（包括原油组成及原油粘度）
50
45
MO-1, o=220 cp, q=0.0035 PV/h MO-1, o=220 cp, q=0.035 PV/h
稠油开采的主流选择—出砂冷采
一
④清 除 钻 井 伤 害 ：钻 井泥 浆 和颗 粒 可 能 形成 井 筒和 砂 面 堵 塞 。近 井 出砂 是 清 除伤 害 颇 为 有效 的方 法 。 验 表 明 ． 经 蚯 蚓 洞 常 存 在 于 油 层 深 部 ． 与 裂 缝 不 同 的 是 ． 并 不 总 是 直 的 。 力 瞬 变 与 井 间 示 它 压 踪 剂 分 析 表 明 ．蚯 蚓 洞 长 度 超 过 ４ ０ｍ。 ０
般 一 次 采 油 机 理 外 ．还 存 在 特 殊 的 采 冷 采可 以产 生 非常 高 的速 度 和 生 产
油 机理 。
常规 方 法开 采 稠 油 的 采 收 率 一般 在
－ Ｏ 蚯 蚓 洞 可 使 产 量 比 理 论 计 算 结 果 高 ５ １ ５ １ ％ 之 间 。 而 一 些 公 司 预 测 冷 采 采 收 ～ Ｏ 倍 ． 可 能 是 蚯 蚓 洞 孔 隙 度 ． 表 皮 效 应 率 在 １ －２ 这 负 ０％ 之 间 是 可 能 的 ． 于 非 胶 结 ５ 由 动 态 ． 不 易 用 传 统 的油 藏 理 论 来 解 释 这 地 层 出砂 会 导 致 水 平段 堵 塞 ，且 没 有足 以 及 由泡 沫 油 引 起 的 粘 度 降 低 造 成 的 。 因此 ， 了 了解矿 场 观 测 到 的速 度 和采 收 为 够 的压 力梯 度 来 清 除砂 堵 。另 外 也 不清 （ ２）泡 沫 原 油 和 泡 沫 溶 解 气 驱 率 提 高 ， 采 的油 藏 机 理是 工业 和 研 究部 冷 人 们 发 现 ．加 拿 大西 部 的几 个 油 藏 楚 水 平 段 内是 否 有足 够 的压 降来 诱 发 蚯 门 广 泛 研 究 的 课 题 。 虽 然 对 实 际 过 程 中
不 含 自由水 和 气 区 ；初 始 油藏 压 力越 高 或 者 初始 压 降越 适 宜 ．油 井被 清 洗程 度 越 高 （ 更 多 的 砂 将 随 油 产 出 ） 即 。 （）生 产 特征 ５
④清 除 钻 井 伤 害 ：钻 井泥 浆 和颗 粒 可 能 形成 井 筒和 砂 面 堵 塞 。近 井 出砂 是 清 除伤 害 颇 为 有效 的方 法 。 验 表 明 ． 经 蚯 蚓 洞 常 存 在 于 油 层 深 部 ． 与 裂 缝 不 同 的 是 ． 并 不 总 是 直 的 。 力 瞬 变 与 井 间 示 它 压 踪 剂 分 析 表 明 ．蚯 蚓 洞 长 度 超 过 ４ ０ｍ。 ０
般 一 次 采 油 机 理 外 ．还 存 在 特 殊 的 采 冷 采可 以产 生 非常 高 的速 度 和 生 产
油 机理 。
常规 方 法开 采 稠 油 的 采 收 率 一般 在
－ Ｏ 蚯 蚓 洞 可 使 产 量 比 理 论 计 算 结 果 高 ５ １ ５ １ ％ 之 间 。 而 一 些 公 司 预 测 冷 采 采 收 ～ Ｏ 倍 ． 可 能 是 蚯 蚓 洞 孔 隙 度 ． 表 皮 效 应 率 在 １ －２ 这 负 ０％ 之 间 是 可 能 的 ． 于 非 胶 结 ５ 由 动 态 ． 不 易 用 传 统 的油 藏 理 论 来 解 释 这 地 层 出砂 会 导 致 水 平段 堵 塞 ，且 没 有足 以 及 由泡 沫 油 引 起 的 粘 度 降 低 造 成 的 。 因此 ， 了 了解矿 场 观 测 到 的速 度 和采 收 为 够 的压 力梯 度 来 清 除砂 堵 。另 外 也 不清 （ ２）泡 沫 原 油 和 泡 沫 溶 解 气 驱 率 提 高 ， 采 的油 藏 机 理是 工业 和 研 究部 冷 人 们 发 现 ．加 拿 大西 部 的几 个 油 藏 楚 水 平 段 内是 否 有足 够 的压 降来 诱 发 蚯 门 广 泛 研 究 的 课 题 。 虽 然 对 实 际 过 程 中
不 含 自由水 和 气 区 ；初 始 油藏 压 力越 高 或 者 初始 压 降越 适 宜 ．油 井被 清 洗程 度 越 高 （ 更 多 的 砂 将 随 油 产 出 ） 即 。 （）生 产 特征 ５
稠油出砂冷采中的完井与引流技术
ｌ 完 井技 术
１ １ 沉 砂 口 袋 ．
１３ 射 孔 ． １３ １ 射 孔 方 式 ．．
油层 大量 出 砂形 成 高 渗 透 的 。 蚓 洞” 蚯 网络 是 对直 井 、 井 、 向井来 说 ， 射孔 段 之 下 留一 稠 油出砂 冷采的重 要 开采 机理 ， 斜 定 在 也是 该技 术 成功 的 段沉 砂 口袋 是 必 要 的 。许 多 公 司在 冷 采 井 中使 用 前提 条件 。与此相适 应 ， 油出 砂 冷 采井 必 须采用 稠
关 ｔ 词 ： 油 ； 采 ； 孔 ； 杆 泵 ； 筲 降 粘 稠 冷 射 螺 井 中 圈 分 类 号 ： Ｅ ４ Ｔ ３５ 文献标识 码 ： Ａ
稠油冷 采是 一种 非加热 一 次采 油 方式 ， 稠 油 在 精 良的螺 杆 泵 系统 采 油 。近年 来 在 加 拿 大 稠 油储
（ ｏ ） 大减少 了开井 失败 的次数 。 ）ｌ ｒ 大 ｅ
要： 冷采被 用作 一种新 的采油 工 艺可 以成功地 用于 未胶 结砂 岩 中的稠 油。采 用太孔 径 、 穿 深
透 、 密度 射 孔技 术对稠 油出砂 冷 采 是 必须 的 ； 用适 应 高舍 砂 量 和 高原 油粘 度 的 高转速 螺 轩 高 采 泵 ． 螺轩 泵下入 油层 底部 等引流 技术措 麓 对出砂冷采 是 十分 有利的 。 且
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新 疆 石 油学 院学 报
２Ｏ 拒 Ｏ２
长距离 蚯蝴洞 。 外形成 稳 定 的 砂 桥 ， 利 于 砂 子 产 出和 “ 蚓 洞 ” 的大 直 径 、 不 蚯
． ２ 的形成 ； 当孔 径大 于储 层颗 粒粒 径 的 ６倍 时 ， 难 １ ３． 射 孔 炮 弹 则
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第 １卷 第 １ ４ 期
稠油出砂冷采矿场操作技术策略
的抽油泵来说 ， 油杆下 落时间达 １ 抽 ０～１ ， ５Ｓ 致
使 泵 速受 到严 重 限制 ， 分钟 只有 几 个 冲次 （ 如 ， 每 例 加拿 大劳 德 明 斯 特 北 部 地 区 ， 见 的 原 油 粘 度 约 常
１ ０ Ｐ ・ ， 次 为 ２—３次／ ｉ ） 因此 ， 年来 ００ ０ｍ ａ Ｓ 冲 ｍｎ 。 多
终 速度 只 有 ０ ２～０ ６ｍ ｓ 因此 ， 于 冲 程 为 ２～３ ． ． ／ ， 对
ｍ
上 ， 合 河南 油 田稠油 油 藏特 点 及开 发 过 程 中存 在 结
的问题 ， 时提 出将 该 技术 作 为 重要 储 备 技术 开 展 及 攻 关 研究 ＿ 。 １９ ２ ９ ６年 河 南 石 油 勘 探 局 正 式 向原 中 Ｊ
程 等 方 面 的技 术人 员 ， 开展 了稠 油 出砂 冷 采 技术 机 理 研 究 、 励地 层 出砂 技 术研 究 、 下 管 柱研 究 、 激 井 井 筒 降 粘 工艺 技 术研 究 、 砂液 处 理技 术 研 究 等八 项 混 专 题 攻 关 。经 过 ４年 多 的不 断探 索 和 刻苦 攻 关 ， 河
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第 ９卷 第 ４期
２０ ０ ２年 ８月
文 章 编 号 ：１０ —５ ５ ２ ０ ） ４ ０ ６ ．３ ０ ６ ６ ３ （ ０ ２ ０ ．０ ３０
特 种 油 气 藏
Ｓ ｅ ｉｌＯｉ ａ ｄ Ｇａ ｓ ｒ ｏｒ ｐ ｃａ ｌ ｎ ｓＲｅ ｅｖ ｉ ｓ
口， 采 产 量 占稠油 总 产量 的 ６ ％ 以上 … 。 冷 ０ 在 对 稠 油 出 砂冷 采 技 术进 行 广 泛 调 研 的 基 础
在抽 油 杆 下落 速 度 的 问 题 。一 般来 说 ， 油 杆 （ 抽 不
稠油油藏出砂冷采技术实践
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２０ ０６年 ４月
阎静 华等 ：稠 油油藏 出砂 冷采技 术 实践
・
７３ ・
砂冷采前 ２个月 内，产 出液含砂量达到 ２ ％ ～ ０ ０ ６％
（ 体积 比） ，经过 ０５～ｌ ． ａ时间 后 ，含砂 量 降到 ５ 以 ％
增加到 ２ ～ ２ ｍ， ８ ３ 孔／ 采用携砂 能力 强的进 口螺杆泵 采油 ， 展先导 试验 ， 到 了 良好 的效果 。但 由于 螺杆 开 见 泵排量小 ， 螺杆泵下在油层 中部 ， 射孔孔径小及老井生 产一段时间后 ， 油层含油饱和度和地层压力降低等原
２ １２ 原 油在 地层 中形成稳 定 的 泡沫 油 ．．
１ 国内外 的应用 现状
１ １ 国外 应 用情 况 ．
随着孔隙压力的降低 ，地层原油中产生大量微气 泡形成泡沫油流动 ，气泡不断膨胀 ，而且长时间保持 稳定 ， 从而为原油的流动提供了驱动能量。另外 ，泡 沫油的存在大大降低 了砂子在原油中的分散程度 ，使 高黏度稠油的携砂变得更容易。据套保油田出砂冷采 井产出液分析 ， 气泡体积 占３ ％ 一 ０ 。 ０ ５％
吸取教训的同时，积极地进行国内外稠油开采技术调 研 ，针对套保油田油藏特点 ，论证出砂冷采技术适合 于套保油 田，在套保油 田陆续开展出砂冷采试验 ，结 合油 田地质特点，摸索出一套适用于套保油田的增产 和稳产采油工艺的关键技术 ，出砂冷采技术在套保油
田获得 了工业化 应用 。
出砂冷采井大量出砂形成蚯蚓洞网络，提高油层 的渗流能力。随着砂子从油层中采出，油层中产生不 断向外扩展的高渗透带，使流入井筒的混合液的流速 大大增加 ，保持油井高产。
井水 淹 。为 了经 济有 效地 开发 套保 油 田 ，在 总结 经验
套保稠油油藏出砂冷采技术研究
冷采 产量 的 ｌ ０ ～２ ０倍 。 关键 词 ： 出砂 冷采 ； 稠油 ； 疏松 砂 岩 ； 泡沫 油 ； 蚯 蚓洞 ； 套保稠 油油藏 中 图分类 号 ： ＴＥ ３ ５ ５ 文献 标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） ３ ～０ １ １ １ —０ ２
井 累计 产 砂 ４ Ｏ ｏ ～６ ０ ０ ｍ ） ， 形 成蚯 蚓 洞 网络 ， 提高 了 油 层 的渗流 能力 。 随着 砂 子从油 层 中采 出 ， 油 层 中产 生不 断 向外 扩展 的高 渗 透 带 ， 使 流 入 井筒 的 混合 液 的流速 大 大增加 ， 从 而保 持油 井高 产 。 １ ． １ ． ２ 原 油在 地层 中形 成稳 定 的泡沫油 随着 孔 隙压 力 的降 低 ， 地层 原 油 中产 生 大量微 气泡 ， 形 成 泡沫 油 流动 ， 气 泡不 断 发生 膨 胀 ， 而且 气 泡长 时 间保 持稳 定 ， 从 而为 原油 的流 动提 供 了驱 动 能量 。 另外 ， 泡沫 油 的存在 大 大降 低了砂 子在原 油 中 的分散程 度 ， 使 高粘 度稠 油 的携砂 变得更 容易 根 据 套 保油 田出砂 冷采 井 的产 液分 析 ， 气 泡体 积 占 ３ Ｏ
２ ０ １ ３ 年第 ３ 期
内蒙 古 石 油 化 工
１ １ １
套 保稠油 油藏 出砂冷采技术研究
杨 立 博
（ 中油 吉 林 油 田 分公 司 英 台 采 油 厂 ， 吉 林 白城 １ ３ ７ ０ ０ ０ ）
摘
要： 套 保 油 田为 普通 稠 油油 藏 ， 开发过 程 中表现 为 ： 常规 冷采产 能低 、 递 减快 ； 蒸汽吞 吐 开采 ， 注
入 压 力过 高， 破 坏 隔层 ， 导致底 水 上 窜 ； 注入 压 力过 低 。不能保 证 开采效 果 。通过 开展 出砂 冷采试 验 ， 形 成 了较 完善 的配 套 工 艺技 术 ， 现 场应 用 后 收到 了较 好 的效 果 ， 白９ ２块单 井 日产 油 达到 １ Ｏ ～３ ０ ｔ ， 为常规
井 累计 产 砂 ４ Ｏ ｏ ～６ ０ ０ ｍ ） ， 形 成蚯 蚓 洞 网络 ， 提高 了 油 层 的渗流 能力 。 随着 砂 子从油 层 中采 出 ， 油 层 中产 生不 断 向外 扩展 的高 渗 透 带 ， 使 流 入 井筒 的 混合 液 的流速 大 大增加 ， 从 而保 持油 井高 产 。 １ ． １ ． ２ 原 油在 地层 中形 成稳 定 的泡沫油 随着 孔 隙压 力 的降 低 ， 地层 原 油 中产 生 大量微 气泡 ， 形 成 泡沫 油 流动 ， 气 泡不 断 发生 膨 胀 ， 而且 气 泡长 时 间保 持稳 定 ， 从 而为 原油 的流 动提 供 了驱 动 能量 。 另外 ， 泡沫 油 的存在 大 大降 低了砂 子在原 油 中 的分散程 度 ， 使 高粘 度稠 油 的携砂 变得更 容易 根 据 套 保油 田出砂 冷采 井 的产 液分 析 ， 气 泡体 积 占 ３ Ｏ
２ ０ １ ３ 年第 ３ 期
内蒙 古 石 油 化 工
１ １ １
套 保稠油 油藏 出砂冷采技术研究
杨 立 博
（ 中油 吉 林 油 田 分公 司 英 台 采 油 厂 ， 吉 林 白城 １ ３ ７ ０ ０ ０ ）
摘
要： 套 保 油 田为 普通 稠 油油 藏 ， 开发过 程 中表现 为 ： 常规 冷采产 能低 、 递 减快 ； 蒸汽吞 吐 开采 ， 注
入 压 力过 高， 破 坏 隔层 ， 导致底 水 上 窜 ； 注入 压 力过 低 。不能保 证 开采效 果 。通过 开展 出砂 冷采试 验 ， 形 成 了较 完善 的配 套 工 艺技 术 ， 现 场应 用 后 收到 了较 好 的效 果 ， 白９ ２块单 井 日产 油 达到 １ Ｏ ～３ ０ ｔ ， 为常规
稠油出砂冷采技术研究
１ 引言
稠 油 出砂 冷 采 是 一种 非 加 热 一次 采 油 方 式 ， 在 稠 油储 集 层 中它允 许 产砂并 依 靠强 力射 孔技 术和 设 计 精 良的螺杆 泵 系统 采油 。稠 油 出砂冷 采是 近年 来 从加 拿大 兴起 的一 项 稠油 开 采新技 术 。 Ｏ年 代 中后 ８ 期， 随着 国 际油 价 的下跌 和轻 重油 差价 的扩 大 ， 稠油 注 蒸汽 开 采等方 法 面 临着经 济上 的严 峻挑 战 。为 了 降低采 油 成本 ， 高稠 油开 采经 济效 益 ， 提 加拿大 的 一 些 小石 油公 司 率先 开 展 了稠 油 出砂冷 采 的探索 性 矿 场 试验 践表 明 ， 实 稠油 冷采 井 的产 量是蒸 汽吞 吐 井 的４ Ｏ倍 ， 采 成本 比蒸 汽吞 吐 降低 ４ ％左 右 。 Ｏ ～１ 开 Ｏ ９ 年代 中期 ， 油 出砂 冷采 技术 已成 为热 点 ， 稠 除众多 小 石油 公 司外 ， 一些 大 石油 公司 也纷 纷涉 及这 一领 域 。 ２ 稠油 出砂 冷采 的 机理 稠 油 出砂 冷 采 之 所 以能 够 大 大 地 提 高 单 井 产 量 ， 要依 赖 以下 机理 ． 主 ： ① 大 量 出砂 形 蚯 蚓 洞 网 络 ”储 层 孔 隙 度 从 ， ３ 提 高 到 ５ 以上 ， 透 率提 高几 十倍 ， 相 当于 Ｏ ｆ， ｊ６ ９ 渗 这 有大 量 水 平井 和 分 枝 水平 井 向油 井供 液 ， 大 地 提 极 高 了稠油 在 油层 中的 渗流 能力 ； ② 出砂 冷 采井 中的 稠油 通常 都溶解 一 定量 的天 然 气 。当对 油 井进 行 强 采 时 ， 然 气将 从 原 油 中析 天 出。 但是 这 些气 体不 会 马上聚 集 形成连 续 的气相 ， 在 向井筒 流动 的过 程 中它 们 以气泡 的形 式存 在 。当压 力 不 断下 降时 ， 泡不 断变 大 。这 时 ， 气 这些 气 泡形成 个“ 内部驱 动力 ” 驱 动 砂浆 由地 层 向井 简 流动 。 ， 稳 定 的泡 沫 油还 使 原 油 密 度变 得 很 低 ， 而 使粘 度 很 从 大 的稠油 得 以流 动 ； ③ 由于油 层 中产 出大 量砂 粒 ， 油 层 本身 的 强 使 度降 低 ， 在上 履地 层 的作 用下 ， 层将 发生 一定程 度 油 的 压实 作用 ， 使孔 隙压力 升高 ， 动能 量增 加 ； 驱 ④远 距 离 的边底 水 可 以提供 一 定的驱 动能 量 。 国 内外 实践 经 验 表 明 ， 油 冷 采成 功 与 否 的先 稠 决 条 件 是 油层 能 否大 量 出砂 形 成“ 蚯蚓 洞 ” 网络 ， 因 此 除 油 藏条 件 外 ， 孔 和 采油 工 艺 技 术显 得 尤 为 重 射 要 ， 稠油 冷 采取 得成 功 与高效 的两 个关 键技 术 。 是 一 般 情 况 下 ， 孔 通 常 采 用大 孔 径 、 穿透 、 密度 射 射 深 高
稠 油 出砂 冷 采 是 一种 非 加 热 一次 采 油 方 式 ， 在 稠 油储 集 层 中它允 许 产砂并 依 靠强 力射 孔技 术和 设 计 精 良的螺杆 泵 系统 采油 。稠 油 出砂冷 采是 近年 来 从加 拿大 兴起 的一 项 稠油 开 采新技 术 。 Ｏ年 代 中后 ８ 期， 随着 国 际油 价 的下跌 和轻 重油 差价 的扩 大 ， 稠油 注 蒸汽 开 采等方 法 面 临着经 济上 的严 峻挑 战 。为 了 降低采 油 成本 ， 高稠 油开 采经 济效 益 ， 提 加拿大 的 一 些 小石 油公 司 率先 开 展 了稠 油 出砂冷 采 的探索 性 矿 场 试验 践表 明 ， 实 稠油 冷采 井 的产 量是蒸 汽吞 吐 井 的４ Ｏ倍 ， 采 成本 比蒸 汽吞 吐 降低 ４ ％左 右 。 Ｏ ～１ 开 Ｏ ９ 年代 中期 ， 油 出砂 冷采 技术 已成 为热 点 ， 稠 除众多 小 石油 公 司外 ， 一些 大 石油 公司 也纷 纷涉 及这 一领 域 。 ２ 稠油 出砂 冷采 的 机理 稠 油 出砂 冷 采 之 所 以能 够 大 大 地 提 高 单 井 产 量 ， 要依 赖 以下 机理 ． 主 ： ① 大 量 出砂 形 蚯 蚓 洞 网 络 ”储 层 孔 隙 度 从 ， ３ 提 高 到 ５ 以上 ， 透 率提 高几 十倍 ， 相 当于 Ｏ ｆ， ｊ６ ９ 渗 这 有大 量 水 平井 和 分 枝 水平 井 向油 井供 液 ， 大 地 提 极 高 了稠油 在 油层 中的 渗流 能力 ； ② 出砂 冷 采井 中的 稠油 通常 都溶解 一 定量 的天 然 气 。当对 油 井进 行 强 采 时 ， 然 气将 从 原 油 中析 天 出。 但是 这 些气 体不 会 马上聚 集 形成连 续 的气相 ， 在 向井筒 流动 的过 程 中它 们 以气泡 的形 式存 在 。当压 力 不 断下 降时 ， 泡不 断变 大 。这 时 ， 气 这些 气 泡形成 个“ 内部驱 动力 ” 驱 动 砂浆 由地 层 向井 简 流动 。 ， 稳 定 的泡 沫 油还 使 原 油 密 度变 得 很 低 ， 而 使粘 度 很 从 大 的稠油 得 以流 动 ； ③ 由于油 层 中产 出大 量砂 粒 ， 油 层 本身 的 强 使 度降 低 ， 在上 履地 层 的作 用下 ， 层将 发生 一定程 度 油 的 压实 作用 ， 使孔 隙压力 升高 ， 动能 量增 加 ； 驱 ④远 距 离 的边底 水 可 以提供 一 定的驱 动能 量 。 国 内外 实践 经 验 表 明 ， 油 冷 采成 功 与 否 的先 稠 决 条 件 是 油层 能 否大 量 出砂 形 成“ 蚯蚓 洞 ” 网络 ， 因 此 除 油 藏条 件 外 ， 孔 和 采油 工 艺 技 术显 得 尤 为 重 射 要 ， 稠油 冷 采取 得成 功 与高效 的两 个关 键技 术 。 是 一 般 情 况 下 ， 孔 通 常 采 用大 孔 径 、 穿透 、 密度 射 射 深 高
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稠油出砂冷采技术
稠油冷采是80年代末期加拿大兴起的一项新技术，其主要做法是，不注蒸汽，也不采取防砂措施，而是射孔后直接应用螺杆泵进行采油。
它具有开采工艺简单、生产成本低、适用范围广的优点，一般单井日产油可达8t以上。
采收率可达8％～15％。
目前，我国稠油油藏主要采用注蒸汽方式开采，普遍面临着投资大、成本高、效益差的严峻形势，同时还有相当数量的稠油资源或由于原油粘度太高，或由于油层薄、地层系数低而无法投人开发，致使已探明的稠油储量难以有效充分地利用，有限的后备资源难以实现有效的开发接替，严重制约着稠油开发的持续、稳定发展。
1、稠油冷采机理
(1) 大量出砂形成“蚯蚓洞网络，使油层孔隙度和渗透率大幅度提高，极大地改善了油层的渗流能力
(2) 形成稳定的泡沫油，原油密度变得很低，从而使粘度很大的稠油得以流动
(3) 上覆地层压实驱动，由于油井产出大量砂粒，油层本身的强度降低，在上覆地层的作用下，油层将发生一定强度的压实作用，使孔隙压力升高，驱动能量增加
(4) 远距离边底水的作用远距离边底水可以提供一定的驱动能量
该技术最好应用于未开发过的新区，但也有在老区开展并取得成功的，如加拿大的Husky石油公司、Pan Canada石油公司，或在常规采油的老井中，或在冷采的部位钻加密井继续进行冷采，产量提高幅度达1~6倍(加密井产仍达8m3/d)，含水下降10~40个百分点。
河南油田，在注蒸汽热采的老区钻加密井进行冷采也取得了良好的效果，表现出该技术在老区也具有较好的适应性。
国内外实践经验表明，稠油冷采成功与否的先决条件是油层能否大量出砂形成“蚯蚓洞”网络，因此除油藏条件外，射孔和采油工艺技术显得尤为重要，这是稠油冷采取得成功与高效的两个技术关键。
(1) 射孔必须采用大孔径、深穿透、高密度射孔技术
(2) 采油工艺必须采用适合高含砂和高原油粘度的大排量螺杆泵开采
2、地面集输及废物处理
目前稠油冷采地面集输方法主要是，在井口设置大罐，产出液直接进大罐进行脱砂、脱水处理，再将经过多级处理的原油泵送到集油站。
产出砂及粘稠混合物(原油、泥质、粉砂质及水的复杂乳化物)先暂时存放在混凝土池中，最后经处理以砂浆形式注人合适的地层中。
从环保和实用的角度考虑，经济有效地除去产出砂中的污染物或降低其含量，以达到露天排放标准，将是稠油冷采追求的目标。