稠油开发下稠油的概念及分布
稠油热采
稠油热采技术研究姓名：***班级：油工084学号：************2012年3月摘要石油资源存在于天然形成的油藏之中，其开采技术随油藏类型、原油特性不同而不同。
稠油也称重油即高粘度重质原油，在油层中的粘度高，流动阻力大甚至不能流动，因而用常规的技术难以经济有效地开发稠油油田。
最近10年我国采用注蒸汽热采技术有效地开发了一批稠油油田，打开了稠油开发的新局面。
稠油的基本定义稠油是指在油层条件下原油粘度大于50mPa·s 或者在油层温度下脱气原油粘度大于100mPa·s、原油相对密度大于0.934（我国＞0.9200）的原油。
我国一般采用稠油的定义，西方国家一般采用重油的定义，以原油重度（°API ）作为第一指标。
原油重度与相对密度的换算关系为：我国稠油的特点及稠油资源的分布一、我国稠油的特点（1）粘度高，而相对密度低（我国稠油胶质成分多，一般为20～40%，沥青含量少，一般为0～5%。
）；（2）含硫较低，一般仅为0.5%左右；（3）轻质馏分少，300℃时轻质馏分约为10%；（4）金属钒（V ）、镍（Ni ）含量低。
二、我国稠油资源的分布及特点我国目前已在12个盆地发现了70多个稠油油田。
我国陆上稠油油藏多数为中新生代陆相沉积，少量为古生代的海相沉积，储层以碎屑岩为主，具有高孔隙、高渗透、胶结疏松的特征。
重质油主要分布在盆地边缘斜坡带、凸起边缘或凹陷中断裂背斜带的浅层。
陆相重质油由于受成熟度较低的影响，沥青含量低而胶质含量高。
目前，稠油储量最多的是东北的辽河油区，其次是东部的胜利油区和西北的克拉玛依油区。
稠油的一般特性1、胶质沥青质含量高、轻质馏分少。
高粘度和高相对密度是稠油最主要的特性；2、硫、氧、氮等杂原子含量较多。
例如：美国、加拿大、委内瑞拉的重油中含硫量高达3%～5%；3、稠油中含有较多的稀有金属，如：Ni 、V 、Fe 、Mo 等；4、稠油中石蜡含量一般较低，但也有极少数“双高原油”；5、同一稠油油藏中，原油性质在垂向油层的不同井段及平面上各井之间常常很大的差别；在同一油田或油区，原油性质相差更大。
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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。
浅析我国稠油开发的技术现状及发展趋势
1741 稠油资源开发概况稠油属于非常规石油资源，是石油中相对分子质量最大、组成和结构最为复杂的部分，但没有严格的范畴，在不同的研究领域含义不同，其主要特点是高黏度、高密度，一般含有沥青质等成分。
我国稠油主要分布在准格尔盆地、松辽盆地、渤海湾盆地等，它们大部分分布在盆地斜坡上，以地层型油藏为主，如富拉尔基、曙光、单家寺、井楼等。
由于稠油粘度高、密度高，所以在开采过程中阻力大，驱动效率低，体积扫油效率也低，因此，常规的石油开采方法不适用于稠油的开采，应采取一些特殊的工艺技术[1]。
我国自20世纪60年代开始开采稠油以来，稠油开采技术有了突飞猛进的发展，目前的稠油开采技术大致可分为热采和冷采两大类。
稠油热采的开采原理在于稠油黏度虽高，但对温度极为敏感，随着温度的增加，稠油的黏度也会下降，大大降低原油渗流阻力；而稠油的“冷采”是则是在稠油油藏开发过程中，针对油藏的特性，通过其它不升温的方法，如加入适当的化学试剂、微生物采油等技术方法，达到降黏的目的，全文对目前稠油热采技术及冷采技术做了详细的阐述，并对未来稠油开发技术趋势做了简单概述。
2 稠油开采的技术现状2.1 稠油热采技术的现状2.1.1 蒸汽吞吐采油技术蒸汽吞吐采油是一种相对简单而成熟的注蒸汽开采稠油的技术，向采油井中注入一定量的蒸汽，随后关井，让蒸汽与油藏进行热交换，然后再开井采油，一般分为三个步骤：注蒸汽、焖井、开井生产，此过程可循环往复进行，这一采油技术的主要原理是用蒸汽加热近井地带原油，使之黏度降低，是我国稠油开发最常见的开发方式之一。
2.1.2 蒸汽驱采油技术蒸汽驱采油，就是由注入井连续不断地往油层中注入高干度的蒸汽，不断加热油层，降低地层原油黏度，将原油驱赶到生产井的周围，并被采到地面上来的一种普通稠油开发方式。
目前普通稠油油藏蒸汽驱开发大多数采用面积井网（反九点井网），虽然取得了较好的开发效果，但在实际开发过程中，常规面积井网也暴露出许多共性问题：平面驱替不均匀，存在死油带，难以动用；由于蒸汽超覆作用，上部油层吸汽好，下部油层吸汽差，导致油气储量动用程度低；蒸汽调控不灵活，蒸汽驱波及体积受限，导致采收率的提高幅度也受到限制。
稠油开采技术
这主要是由于高温高压蒸汽的热溶解作用和冲刷
作用，可以把井筒附近钻井颗粒等堵塞物溶解掉或
冲洗到底层深处去，使井筒附近渗透率提高。
3. 热膨胀作用。 原油受热产生体积膨胀，会把一部分原油从地 层孔隙中挤出，增加了驱替作用。 4. 气驱作用。 当向地层注蒸汽时，温度升高，原油当中的溶 解气即轻质组分被汽化并产生体积膨胀，形成溶解 气驱，使驱油能量增加。
力和蒸汽温度。
3. 饱和水、饱和蒸汽及蒸汽干度。当水沸腾汽化后， 汽化电水分子与回到水中的水分子数相等时达到动 态平衡，这种状态成为饱和状态。处于饱和状态的
蒸汽和水成为饱和蒸汽和饱和水。饱和蒸汽的体积
所占饱和水与饱和蒸汽体积之和的百分数成为蒸汽
干度。
4. 吞吐周期。是指从向油层注汽、焖井、开井生产
5. 重力驱作用增加。 蒸汽被逐日到地层以后，就会上升到地层顶部， 同时凝析液和被加热的原油靠重力作用流到井底被 采出，这时油层留下的空间又马上被蒸汽、水及从 冷带流入的原油充满。由于蒸汽不断注入蒸汽带中，
蒸汽带不断向垂向及横向发展，知道整个油层，原
油重力驱作用比注蒸汽前明显增加。
1. 蒸汽注入速度的影响。 当注入相同数量的蒸汽时，如果注入速度低， 由于热量散失会使储存在油层中的热能减少，油层 加热半径就小，受热降粘的可采出油量就减少。若 注入的速度高，可以减少热能的损失，则油层的加 热半径大，受热降粘的可采出油量就多，吞吐效果 好。但蒸汽注入速度要受注汽设备和地层压力的限 制，只能在允许的条件下尽可能提高蒸汽注入速度。
中国石油
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1、稠油的概念
1.1稠油的基本特点 1.2影响稠油粘度的因素 2、稠油开采的方法 2.1稠油常规开采
稠油热采基础知识
作用加强
岩石受热表面 亲水化，降低 残余油饱和度
2、高温油水流 度比减小，
油相渗透率提高
1.蒸汽吞吐
注蒸汽热采增产机理
加热降粘，改善流变性
向油层注入高温高压蒸汽，近井地带相当距离内的地层温度升高，将 油层及原油加热。注入油层的蒸汽优选进入高渗透带，而全由于蒸汽的密 度很小，在重力作用下，蒸汽将向油层项部超覆，油层加热并不均匀，但 由于热对流和传导作用，注入蒸汽量足够多时，加热范围逐渐扩展，蒸汽 带的温度仍保持井底蒸汽温度Ts（250－350℃），蒸汽凝结带，即热水带 的温度Tw虽有所下降，但仍然很高。形成的加热带中的原油粘度由几千到 几万mPa.s降低至几个mPa.s。这样，原油流向井底的阻力大大减小，流 动系数Kh/μ成几十倍的增加，油井产量必然增加许多倍。
四、稠油热力开采方法及筛选标准
蒸汽发生器
井口补偿器
蒸汽吞吐是先将 高温高压湿蒸汽注入 油层，对油井周围油 层 热加后加热带开热井蒸降汽采粘凝油，结。带焖井蒸汽换带
油层
隔隔热隔热热油油油管管管 井井下下井热下补胀补补偿偿器偿器器
热注汽采封封隔器隔器 井井下下井汽下汽水汽分水水分离分离器器离器 热注汽采注封汽封隔封器隔隔器 器
10000 50 ＊ ～150 ＊ 150 ＊ ～10000 10000～50000
＞ 50000
辅助指标 相对密度(20℃),g/cm3
开采方式
＞0.9200
＞0.9200 ＞0.9200 ＞0.9500
可以先注水 热采 热采
＞0.9800
热采
＊指油藏温度条件下粘度，无＊是指油层温度下脱气油粘度
250 200
中国稠油油田地理分布图
稠油与高凝油开采技术(2)
>0.92 >0.92
特稠油
II
10000～50000
>0.95
开发方式
可先注水 热采 热采
超稠油
III
天然沥青
>50000
>0.98
热采
注：*指油层条件下粘度，无*指油层条件下脱气油粘度。
3
2、稠油的一般性质 (1)稠油中轻质馏分很少，而胶质沥青含量很多
而且随着胶质沥青含量增加，原油的相对密度 及同温度下的粘度随之增高。
9
（二） 高凝油的特点
1. 高凝油是指蜡含量高、凝固点高的原油。 凝固点是指在一定条件下原油失去流动性时的
最高温度。 高凝油在较高温度时就失去流动性，这是因为
含蜡量高所致，而且这种蜡主要是碳原子数在16 以上、结构复杂的高饱和烃的混合物。高凝油胶 质沥青质含量较低。
10
2.与稠油的区别：
含蜡高、凝固点高；埋藏较深；
6
(6)稠油中的金属含量较低 中国陆相稠油与国外海相稠油相比，稠油中镍、
钒、铁及铜等金属元素含量很低。特别是钒含量 仅为国外稠油的1/200～1/400，这是中国稠油粘 度较高，而密度较小的重要原因之一。 (7)稠油凝固点较低
大多数稠油油藏属于次生油藏，由于石蜡的大 量脱损，以及前部氧化作用强烈，因此，稠油性 质表现为胶质沥青含量高、含蜡量及凝固点低的 特点 .
虽然高凝油和稠油在一定条件下都有流动性差的特点， 但是原因是不同的。高凝油在原油温度高于凝固点时，油 中的蜡处于溶解状态，流体属单相体系，流动性与普通原 油无差别，只是重质烃组分含量高而粘度稍大一些，当原 油温度下降到凝固点后，蜡晶析出且相互连接形成空间网 络结构，液态烃则被分隔成为分散相，使原油失去流动性， 即发生所谓的凝固。高凝油的开采工艺就是针对其这一特 点提出的。
稠油开发技术
稠油开发技术
稠油是指粘度比较高的原油，其粘度通常大于 10 cp，甚至可以达到 1000 cp 以上。
由于稠油黏稠度大，难以通过管道进行输送，传统的采油采气技术也无法有效提取，因此需要采用稠油开发技术。
稠油开发技术有多种方法，最常见的包括热采、重力驱动和化学驱动。
热采是指通过注入热能，将稠油的粘度降低，使其容易流动起来，方便进行采集。
重力驱动则是利用油藏中原油和水的密度差别，通过注入水或气体降低原油的密度，从而使其上升到地表。
化学驱动是在原油中注入一些化学物质，使得原油遇到化学物质后变得更加流动。
与传统的石油开采相比，稠油开发技术需要更高的技术和设备水平，同时也对环境产生更大的影响。
因此，稠油开发需要更加慎重地进行评估和规划。
稠油开发方案
稠油开发方案引言稠油是指黏度较高的原油，常见于油田开发中。
稠油开发具有一定的挑战性，需要采用合理的工艺方案来提高采收率和生产效率。
本文将介绍一种稠油开发方案，包括稠油的性质、开发工艺、设备选择等内容。
稠油的性质稠油通常具有以下特点：1.高黏度：稠油的黏度较高，流动性差。
2.高比重：稠油的比重较大，常常伴随着高含油率。
3.高胶质含量：稠油中含有大量的胶质物质，降低了它的渗透性。
稠油开发工艺稠油开发可采用以下工艺：1. 稠油稠化改造稠化改造是指通过添加添加剂改善稠油流动性。
常用的添加剂包括溶剂、表面活性剂和聚合物等。
稠化改造不仅可以提高稠油的流动性，还可提高采收率。
2. 蒸汽吞吐蒸汽吞吐是一种常用的稠油开发工艺。
通过向井下注入高温高压蒸汽，使稠油温度升高，降低粘度，提高流动性。
蒸汽吞吐工艺需要合适的注汽量和注汽温度控制。
3. 加热和稀释加热和稀释是一种简单有效的稠油开发方法。
通过加热稠油，降低黏度，提高流动性。
稀释剂可用溶剂或轻质原油代替。
该方法适用于稠油比较浅，地下温度较低的情况。
4. 压裂压裂是一种常用的增产技术。
通过注入高压液体将岩石裂缝扩大，提高储层渗透性，增加原油的流动性。
压裂需要合适的注液量和注液压力控制。
设备选择稠油开发需要选择合适的设备来实施工艺方案：1.稠化改造设备：包括添加剂的储存和输送设备，稠化剂加注系统等。
2.蒸汽吞吐设备：包括蒸汽发生器、蒸汽管道、注汽阀门等。
3.加热和稀释设备：包括加热炉、加热管道、稀释剂添加系统等。
4.压裂设备：包括压裂液泵、压裂阀门、压裂管道等。
选择设备时需要考虑以下因素：设备性能、适应稠油特性、安全性和可靠性等。
结论稠油开发方案应充分考虑稠油的特性和采收效率，选择合适的工艺和设备。
稠油开发是一个复杂的过程，需要科学合理的规划和操作。
通过本文介绍的稠油开发方案，可以提高稠油的开发效果，实现更高的采收率和生产效率。
参考文献：[1] 莎莎. (2021). 化学联合稠油增产工艺及应用研究. 中国石油和化学工业, 48(2), 321-325.[2] 张三, & 李四. (2020). 蒸汽吞吐技术在稠油开发中的应用. 石油与化工, 49(3), 111-115.[3] 王五, & 赵六. (2019). 压裂技术在稠油开发中的应用研究. 中国石油勘探, 24(6), 98-102.。
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1.3 稠油的分布（中国）
新疆油田
河南油田
辽河油田 胜利油田
国内稠油资源主要分布在辽河、胜利、河南和新疆, 累计探明稠 油储量约20×108t 。
1.4 新疆范围内的代表性稠油油田
➢ 塔河油田 碳酸盐岩 ➢ 鲁克沁油田 砂岩；鄯善县有鲁克沁镇 ➢ 轮西油田 超稠油藏；碳酸盐岩 ➢ 风城油田 砂岩
2020/8/1
重质油一般指天然重质原油或常规原油中的重 质组分，简称重油
2020/8/1
1.3 稠油的分布（全球）
前苏联
印尼
加拿大
中国
美国
委内 瑞拉
世界上稠油资源极其丰富，主要分布在加拿大、美国、前苏联、 委内瑞拉、中国和印尼，稠油资源约4000～6000×108m3，约占总 石油资源的60%。
课后小结
1、稠油即重油，前者强调粘度大，后者强调 密度大。
2、世界上稠油比较多的国家：加拿大、委内 瑞拉、美国、中国……
3、我国稠油多的油田：新疆、辽河、胜利及 河南。
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2020/8/1
作业
1）判断 1> 重油 ≠ 稠油 2> 温度升高，液体的粘度会增加。 2）填空 1> 100 mPa•s = ________ P ； 2> 我国稠油主要分布在“ ________ ”、“胜利油田”、
课
堂
稠油的含义？
提
问
2020/8/1
稠
稀
稠
油
油
石油/原油
稀饭很稠
稀稀饭：流动易 稠稀饭：流动难
粘度大/小
2020/8/1
课
堂
粘/黏度的含义？
提
问
➢ 水和植物油相比，哪个粘度大一些？ ➢ 水的粘度一般为多大？ ➢ 温度升高，液体的粘度会增加or减小？
2020/8/1
➢ 水和植物油相比，一般哪个粘度大一些？ ➢ 答：植物油
1.5 新疆油田公司的稠油油田
风城油田 红山油田（红003井区）
地下高效采油，地上观光旅游
克拉玛依油田九区 ……
红003井区
2020/8/1
红山油田
距克拉玛依市西南约20公里，面积逾100平方公里，油 藏埋藏浅，是新疆油田第一个整体采用丛式井网开发的稠 油油藏。发现于2007年，2009年探明含油面积18.66平方 千米，属稠油油田。根据开发方案总体设计，红山油田将 建产能97.55万吨，开发年限为17年，峰值年产量50至60 万吨，预计累计产油508.2万吨
➢ 温度升高，液体的粘度会增加or减小？ ➢ 答：↓
➢ 水的粘度一般为多大？ ➢ 答：约 1mPa•s（@20℃）
➢ 1mPa•s = 1cP = 0.001Pa•s =0.01P
第一章第一节授课安排
1 稠油概述（1st） 2 稠油的组成（2nd） 3 稠油的基本特点（3rd） 4 稠油开采的主要方法（3rd）
油少、生产成本高、创效能力差等矛盾突出，稠油老油
田身处困境，效益发展面临前所未有的严峻挑战。
注汽是稠油开采的灵魂，成本占稠油生产的60% （
2016年更新）
2020/8/1
重质油国家重点实验室是我国目前唯一以 重质油为主要研究对象的国家重点实验室
1989年立项建设，1995年通过国家验收， 正式对外开放。实验室分设于中国石油大学( 北京)和中国石油大学(华东)两个校区，依托 于化学工程与技术一级学科。
肉孜麦麦提·巴克
2015年4月被授予全国劳动模范称号，新时代的 “铁人”，中石油集团新疆油田重油开发公司 采油作业五区采油班班长、高级技师
2020/8/1
2020/8/1
重油公司
重油公司是新疆油田最老的稠油生产单位之一，产量
占公司稠油产量的1/5。历经28年高速热采开发，已步入
高采出程度、高含水、高递减率的“老龄”阶段。人多
2020/8/1
1 稠油概述
1.1 稠油的定义
原油粘度 ＞50mPa·s（@地层条件下） or 脱气原油粘度 ＞100mPa·s（@油层温度条 件下），相对密度＞ 0.934（@ 20℃时）的原油
粘度大ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ密度大
1.2 稠油的别名
➢ 重油（heavy oil） ➢ 重质油 ➢ 重质原油
2020/8/1
“ ________ ”及“ ________ ”。
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2020/8/1
教师姓名：刘菊泉 2016.9.5
2020/8/1
课程名称：《稠油开发》 教材名称：《稠油开采技术》
辽河石油职业技术学院 组织编写
由“辽河”两字，可以联想 到什么？
2020/8/1
辽河
1、河流 ➢ 中国东北地区南部最大河流 ➢ 中国七大河流之一
2、辽河油田 中国千万吨级大油田 稠油多
2020/8/1