蒸汽驱及化学辅助蒸汽驱提高稠油采收率实验
化学辅助蒸汽驱室内实验研究
此 ， 以考虑 应 用化 学 辅 助蒸 汽驱 （ Ａ Ｄ） 学 体 可 ＣＳ 化
系解 决蒸 汽驱 超覆 等 问题 。
热水 前缘 的油 藏 中 ， 结 晶 和 渗 透 率 减 小 ， 华 或 在 升
再溶解 与 渗透 率 的减 小 之 间发 生 一 种 连 续 的变 化
多 ， 质能够 到达 蒸 汽 和温 度 前 缘 。化 学 体 系 中物 物
很 高的驱替 剂 ， 重力 超 覆 和 黏性 指 进 严重 影 响其 但 效 果 ¨ 。前 者是 由于 蒸 汽 比油 的密 度小 ， 而 使 ｊ 从 蒸 汽易 超覆进 人油 层 的上 部 ； 者 则 是 因为蒸 汽 的 后 黏度 比油 的黏 度小 ， 易舌 进 和 汽 窜 。蒸汽 的超 覆 和 摘 Nhomakorabea要
在注蒸汽过程 中， 应用新型化学体系 ＭＣ Ａ可控制流度 、 降低 稠油黏度 及增加蒸 汽黏度 ， 以提 高稠 油的采收率。其 可
中， 化学体 系中 ＭＣ Ａ物质 由气态或液 态变成 固态结 晶体 ， 出在高温蒸汽前缘， 而提 高原油采收率。析 出的化 学药 品形成 析 从 暂态 的物质带。在这个物质 带里 ， 蒸汽和 热水 的渗透率减小 。结 晶化 的化 学药 品由于蒸 汽或热水 前缘 的扩展 而重新升华或 溶解。化学体 系中室内实验结果表 明， 学体 系中 Ｍ Ａ能提高热水的驱替效率以及蒸汽和热水 的波及效率。 化 Ｃ
带 中形 成 泡 沫 。但 是 这 种 表 面 活 性 剂 在 高 温 条 件 下， 其化 学 性 质 不 稳 定 ， 且 成 本 相 对 较 高 。如 何 而
有效 改善稠 油 油藏蒸 汽 驱 效 果 亟待 深 入研 究 ， 于 鉴
提高稠油采收率的主要方法和机理
Ｃ ｈ 巾园化 ｉ Ｉ ： 贸易
ｎ ａ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｒ ａ ｄ ｅ
２ ０ １ ３ １ 星
ห้องสมุดไป่ตู้
提高稠 油采收率 的主要方法和机理
高玲玲
胜 利油 田井 下作业 公 司■胜油 公司
摘要 ：本 文探讨 了注蒸 气热 采技 术 的主要 方法 ，蒸 气吞 吐采 油和 蒸汽 驱 。分别 对两 种采 油方 法 的采油 机理 和采 油技 术进 行论 述 ，并对 两 项技 术存 在 的
问题及 解决 办 法进 行探 讨 。 关键词 ：稠 油 采 收率 原理 采 油技 术 （ １ ）组 合式 吞吐技 术 组 合 式蒸 汽吞 吐 是指 在 蒸汽 吞吐 开发 单 元中 ， 多 口井按 优 化设 计 的排 列组 合进 行 有序 的 蒸汽 吞 吐采 油 ，达 到改 善开 发效 果 的方 式 。组合 式 吞 吐 技术可 以有效抑 制和 利用 汽窜 ，提高 蒸汽热 能利 用率 ，改 善油 层动 用状 况 ， 使 油井 的周 期产 油 量和 油汽 比均 得 到提 高 ，它 是 改善 蒸汽 吞 吐 超稠 油 油藏 开发 效果 ，提 高吞 吐阶段 采收 率 的有效 途径 。 ①井 对同注 同采方式 这种 吞 吐方 式是 针对 汽 窜方 向单 一 ，主 要集 中在 两 口井 之 间 ，通 过对 两 口井实 施 同时注 汽 、同时采 油 ，达到 抑制 汽窜 影响 ，提 高油 井生 产效 率 ， 提 高油 井 生产 效果 的简 单 组合 式 吞吐 方式 。主 要适 应 于 超稠 油 油藏 开 发 早 期 ，汽 窜仅在 分散 区域井 或 高周期 的边 部 区域发 生 。 ② 多井整 体吞 吐方式 多井 整 体吞 吐方 式 是将 射孔 层位 相 互对 应 ，汽 窜发 生 相对 频 繁 的多 口 油 井作 为 一个 整体 单 元 ，集 中注 汽 、集 中生 产 ， 以满 足 抑 制汽 窜 、提 高 动 用 效 果的 一种 方法 主 要 适 用于 超稠 油 开发 的 中后 期 ，此 时汽 窜 较 为严 重 且 相对 明显 的区域 。 ③ 水平井 井组 同注 同采 方式 水 平井 井组 同注 同采方 式 是针 对超 稠 油直井 向水 平井 开 发过 程 中 ，与 周 围直 井 相互 影 响较 严重 ，将 水 平井 与射 孔 层位 相 互对 应 汽 窜发 生 相对 频 繁 的多 口直 井 ， 作 为一个 整体 单元 ，同时注 汽 、 同 时生 产 ，以满 足抑 制 汽窜 、 提 高动 用 效果 的 一种 方法 。主要 适用 于超 稠 油水 平 井 与周 围直 井 汽 窜较 为 严 重且 具有 相对 明显 区域 性的 区域 。 ④ 少注 多采 少 注 多采 方式 是在 多 井整 体 吞吐 的基 础上 ，对 射 孔层 位 相互 对 应 ，汽 窜发 生相 对 频繁 的 多 口油井 作 为一 个整 体 单元 ，优 选 部分 井 集 中注 汽 、实 现 单元 整体 采油 ，以满足抑 制汽 窜 、利用 汽窜 ，提 高动 用效 果 的一种 方 法 。 主 要适 用于 超稠 油开 发后 期 ，汽窜 非常 严重 的区域 。 ⑤ 一注 多采 方式 注 多采是 针对 于开 发层位 、吞 吐周 期 、采 出程 度 相 同或相 近 的井组 ， 特 别 是汽 窜相对 严重 ，整体 吞吐 效果 差的 井组 ， 采 用 中心井 大 注汽量 注 汽 ， 周边 同层 位 邻井 利用 已形 成的汽 窜 通道 来 引 窜加 热油 层 ，增 加 油层 平 面动 用程 度 。其适 用 范 围主 要是 在井 组 中心 井 汽 窜严 重且 多 方 向汽 窜 ，射 孔 位 置最好 略 高于周 围井 （ ３～ ５ ｍ ）。 （ ２ ）组 合式蒸 汽 吞吐现 场 实施过 程 中注意 的 问题 ： ① 组 合 区域 内油 井应 达 到周 期 相当 、层 位相 同、吞 吐 时 间相近 。组合 式吞 吐 区域 内 油井 由于 在 周期 生产 时 间上 要 求几 乎相 当 ，而 根据 超 稠 油 周 期生 产 规律 分析 ， 不 同周 期的 周期 生 产时 间 差别 较 大 。因此 ，为 了保 证 区 域 内油井 运 行 的 同步 ，要 求区 域 内油井 的周 期尽 量相 当：而 要 求其 达 到 抑 制汽 窜 、提 高动 用 的 目的 ，就 必须 要求 油 井 的生 产层 位 相 同 ：在上 述 两个 条件 满 足后 ，要 达 到运 行 时间 上 的相近 ，还 必须 在 实施 前 ，对注 汽 时 间进 行调 整 。 因此要 实 施组 合 式吞 吐 ，必 须满 足 周期 相 当 ，层 位相 同 、吞 吐 时 间相 近三 个基 本条 件 。 ②要 充 分考 虑对 组 合 区域 外 的 影响 。在 实施 组 合式 吞 吐 的过程 中， 随 着 周期 的增 加 ，采 出程 度 的提 高 ， 区域 的边 界也 逐 渐模 糊 ，这 样 ，组 合 式 吞 吐区 域 对区 域外 的 影响 也在 加 大 ，因此 ，在实 施 时要 充 分考 虑 对 区域 外 部 的影 响 ，让 其影 响在 可接 受的 范围 内 。 ③在 实 施组 合 时 ，井数 控制 要 灵活 、 时间可 相 对拉 长 。在 实 施组 合 式 吞 吐 的过 程 中， 区域 内井 数可 根 据 实际情 况 进行 增 减或 调 整 ， 同时 一个 大 的 井组 可 适 当延长 运 行 时间 ，在 短 时间 内分 阶段 实 施 ， 同时对 注 汽 井的 顺 序进 行 必要调 整 。 ④ 注汽 强度 可适 当下 降。在 实 施组 合 式吞 吐 的过程 中， 由于 在 短时 间 内对 一 个 区域 进行 集 中注 汽 ，使 这个 区 域 的能量 补充 幅度 较 大 ，如 果继 续 按 照 正常 的注 汽量 增 幅增 加 注汽 量 ，可 能 会导 致热 能交换 慢 ，使 焖 井 时间 延 长 ，油井 开井温 度 高 ，在影 响生 产 效率 的同 时 ，浪费 了蒸 汽热 量 ，因此 ， 在 注汽 强度 设计 时 ，进 行适 当 的下 降调整 是 必要 的。 三 、结 论 １ 、组 合式 吞吐 技术可 有 效 的抑 制 和利 用汽 窜 ．是大 孔 、高渗 超 稠油 油 藏 有效 改善 开发 效果 的技 术 。 ２ 、实施 组合式 吞 吐技术 ，有 利于 建立 整体 温场 ，提 高 蒸汽热 利 用率 ， 节 约注 汽 ￣ ｔ ｔ － ． 。 ３ 、实施 组合 式吞 ｝ 技 术 ，Ｉ － Ｊ 有 效减 缓超 稠汕 商蒯 ！ ｌ Ｊ ｊ 递 减
稠油油藏提高采收率新思路
稠油油藏提高采收率新思路摘要：稠油油藏是一类特殊的油气藏，与常规油藏有许多不同之处，稠油属于低品位石油资源，原油粘度高，开采难度大、投资高，但稠油在油气资源中占有很大的比例，如何提高稠油油藏采收率是开发稠油的重要课题。
热力采油是当今稠油开采主要技术，本文回顾了蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD等常规热力开采稠油技术的基本原理及这些技术的局限之处，介绍了几种提高稠油油藏采收率的新思路 (如强底水稠油油藏双水平井油水同采、改善特稠油油藏SAGD开发效果的智能完井和溶剂添加技术、水平井交互蒸汽驱技术、双水平井连接U型井加热技术等)，在目前成熟的稠油热采开发技术基础上，探索强化采油、改善开发效果的新技术、方法。
关键词：稠油油藏；热力采油；蒸汽吞吐；蒸汽驱；SAGD一、研究背景世界石油资源总量约为9-13万亿桶。
剩余可采储量中常规原油占47%，而稠油和沥青占53%；稠油沥青资源主要分布在委内瑞拉（48%）、加拿大（32%）、俄罗斯、美国、中国、伊拉克、科威特等。
中国目前已在12个盆地发现了70多个稠油油田，探明储量40亿吨。
储量最多的是辽河油田（23亿吨），而后依次是胜利油田、克拉玛依油田和河南油田，海上稠油集中分布在渤海地区。
1.稠油开采技术稠油开采技术主要分为热采和冷采两类。
蒸汽吞吐是稠油热采的最主要的开发方式之一，作业较简单、产油速度高、见效快，蒸汽吞吐加热区域有限，因此采收率仅为15-20%；蒸汽冷热周期变化，对井筒的损害较大；蒸汽吞吐作业周期长，时效性低。
蒸汽驱是最为有效的热采技术。
注入的高干度蒸汽不但可以降低原油粘度，还可以补充地层能量，采收率为约40%。
蒸汽驱油开发效果受油藏深度影响很大，我国的稠油埋藏普遍较深，高温蒸汽在通过较长的井身时会损失大量的热量。
火烧油层是稠油热采中应用最早的一种EOR方法。
对热量利用高，适应油藏范围更加广泛采收率为约50%.需要连续向油层中注入空气，高压、大排量空气压缩机常年连续工作，对设备性能要求较高。
化学驱油方法提高稠油油藏采收率实验研究
全球重 油 和油 砂 资源 巨大 ， 其地 质 储 量 高 于 常规 油气资 源 之 和 。中 国稠 油 资源 比较 丰 富 ， 稠 油产量 已经成 为 中 国原 油 产 量 的重 要 组成 部 分 ，
是世界 上 ４大稠 油生 产 国之一 【 。稠 油开采 主要 ｌ Ｊ 采用蒸 汽驱 和普通 稠油 常规注水 开发技 术 。随着 油 田开 发 的不 断深 入 ， 由于油水 黏度 比大 ， 油井 一
干 。实验用 剂 ： 面活 性 剂类 型 及 有效 物 含 量见 表
笔者 以 Ｎ ３ ２块 为研究 对 象 ， Ｂ ５— 进行 了不 同化 学 驱油 方法提 高原 油 采 收 率实 验 研究 ， 为稠 油 油 田 的进 一步开 发提 供实 验依据 和技术 储备 。
１ 化 学驱概 述 化 学驱 油技术 是 一项在水 驱基础 上 的强化 采 油方法 ， 注水 开发 油 田进人 中后 期最 有 发展 潜 是
第 ｌ ２卷第 ５ 期
｝
Ⅲ－ ＾ Ｉ
表 ２ 聚合物 性能 指标
项 目 指 标 类 型
固含 量 ， ％
界面 张力 幅 度 明 显 ， 其 是表 面 活性 剂 １ 低 尤 ７降
界面 张力 幅度最 大 ， 用含量 范 围宽 ， 使 其次是 表面
活性 剂 ７ 。实 验也考 察 了 ７ 、７ 和 ２ 面 活性 １ ５ 表
２ １ ５月 ０ １年
周雅 萍等 ． 学驱油方法提高稠 油油藏采收率实验研究 化
３
化 学 驱 油 方 法 提 高 稠 油 油 藏 采 收 率 实 验 研 究
周雅 萍，赵庆辉 ，刘宝 良，郭丽娜 ， 潘 攀 ， 滕 倩
（ 中油辽河油 田分公 司勘探 开发研究 院， 盘锦 １４ １ ） ２ ０ ０ ［ 摘 要 ］ 通过对表面活性剂品种、 碱剂与表面活性剂（ Ｓ 二元复合体 系、 Ａ） 表面活性剂 与聚
提高稠油采收率的主要方法和机理
提高稠油采收率的主要方法和机理摘要：本文探讨了注蒸气热采技术的主要方法，蒸气吞吐采油和蒸汽驱。
分别对两种采油方法的采油机理和采油技术进行论述，并对两项技术存在的问题及解决办法进行探讨。
关键词：稠油采收率原理采油技术稠油自20世纪50年代开始工业化生产，在短短的40多年时间里，稠油开采发展很快。
就目前稠油开采技术而言，稠油油藏开采可分为热采和冷采两类。
其中主要以蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层、化学降粘等方法为主，同时也开展了许多新的技术。
一、注蒸汽热采技术1、蒸汽吞吐采油机理蒸汽吞吐技术机理主要是加热近井地带原油，使之粘度降低，当生产压力下降时，为地层束缚水和蒸汽的闪蒸提供气体驱动力。
2、蒸汽吞吐采油技术工艺蒸汽吞吐的工艺过程是先向油井注入一定量的蒸气，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产，即在同一口井进行注入蒸汽、关井浸泡（闷井）及开井生产3个阶段，蒸汽吞吐工艺描述如图1。
注入蒸汽的量以及闷井的时间是根据井深、油层性质、原油粘度、井筒热损失等条件预先设计好的。
图1 蒸汽吞吐工艺通常注入蒸汽的数量按水当量计算，注入蒸汽的干度要高，井底蒸汽干度要求达到50以上；注入压力及速度以不超过油藏破裂压力为上限。
3、蒸汽吞吐采油技术存在问题及解决办法由于蒸汽吞吐见效快，容易控制，工作灵活，因而得到了快速发展。
但一般经过几个周期的连续吞吐，含水饱和度的增加使油水比上升，吞吐效果将逐渐变差。
目前蒸汽吞吐技术存在的问题及解决的办法有：（1）热采完井及防砂技术热采完井方面主要存在的问题是套管变形。
针对出砂这一问题，通常采用的方法是利用绕丝管砾石充填防砂，但这种方法对细粉砂效果差，多次吞吐后易失败。
（2）注汽井筒隔热技术针对注汽过程中热量损失问题，研究应用了隔热技术，如使用超级隔热油管、绝热同心连续油管、隔热接箍、环空密封、喷涂防辐射层。
（3）注汽监控系统在注汽过程中，需要监测和控制蒸汽参数，以提高注汽的应用效果。
泡沫辅助蒸汽驱提高采收率实验
大 庆石油 地 质与 开发
Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｇｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｏｉ ｌ ｉｅ ｆ ｌ ｄ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ Ｄａ ｑ ｉ ｎ ｇ
Ａｐ ｒ ．， ２ ０１ ３ Ｖ０ Ｌ ３ ２ Ｎｏ ． ２
Ｌ Ｉ Ｕ Ｗｅ ｉ ｗ ｅ ｉ 。Ｌ Ｉ Ｕ Ｙ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ‘ ，Ｈ Ｕ Ｓ ｈ ａ ｏ ｂ ｉ ｎ 。 ，Ｄ Ｏ Ｎ Ｇ Ｌ ｏ ｎ ｇ ・ （ １ ． ＭＯ Ｅ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｈ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｏ ｉ ｌ ａ ｎ ｄ Ｇ ａ ｓ Ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ ｉ ｎ Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｄ ａ ｑ ｉ ｎ ｇ １ ６ ３ ３ １ ８ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；２ ． Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｄ ａ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｎ ｏ ｒ ｍ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｄ ａ ｑ ｉ ｎ ｇ １ ６ ３ ７ １ ２ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
第 ３ ２卷第 ２期
ＤＯ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ Ｊ ． Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ． １ ０ ０ ０ － ３ ７ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ ２ １
泡 沫 辅 助蒸 汽 驱 提 高 采收 率 实验
刘薇 薇 刘 永 建 胡 绍彬 董 龙 ，
（ １ ．东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室 ，黑龙江 大庆 ２ ．大庆师范学院化学化工学院 ，黑龙江 大庆 １ ６ ３ ７ １ ２ ） １ ６ ３ ３ １ ８ ；
滨南稠油油藏蒸汽驱提高采收率研究与试验
科技 一向导
◇ 科技◇ 能源
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
滨南稠油油藏蒸汽驱提高采收率研究与试验
孙 洪 卫 邓 宝宁 张 清 松 刘延 文 （ 利 油 田分 公 司 滨 南 采 油厂 山东 滨 州 ２ ６ ０ ） 胜 ５ ６ ６
【 摘 要】 了 索稠 油油藏 蒸汽吞吐开采后利 用蒸汽驱提 高油藏采收 率的 可行性 ， 为 探 在单 ８ 块普通稠油油藏开展地质研 究及数值模拟研 ３ 究， 通过对注采井网、 转蒸汽驱 时机、 汽驱注采比、 汽驱注汽速度等参数优化研 究， 出了可供矿场 实施的推荐方案 ， 提 开展现 场试验 。经过试验 ，
收率平均达到 ６ ％左右 ０
１单 ８ ． ３块 蒸 汽 驱 开 发研 究
单 ８ 块稠油油藏构造形态为向西超覆 、 ３ 向东倾没 的单斜构造 ． 纵 向上分为 ５ 个砂层组 ． 中 Ｎ ４ 其 ｇ 为主力油层 ． 油藏埋深 １０ — ２ ０ １ １ １０ 米 砂层厚度 ｌ — ０ ， ５ ４ 米 储层孔 隙度 ３ ． 空气渗透率 ８ ９ ｘ ０ ２ 含 ２ ％， ４ １ ． １ ％ｍ ． ５ 油饱和度 ６％． ０ 泥质含量为 １一 ５ 地面原油密度 Ｏ ６ ０ ８４ ／ ｊ １％， ｌ ． ～． ２ｇ ｍ． ９ ９ ｅ 地层水水型为 Ｃ Ｃ２ 油藏类型为常温、 ａ １ 型。 常压 、 中高渗透 、 中深层 、 薄 其次是 Ｎ ３ ． ｇ 层 这两层 的剩余可采储量合计 ２． ｘ０ｔ占７ ． 同 ６ ５ １４． ０８ ９ ％ 层层状岩性一 构造稠油油藏 ． 含油面积 ０６ ｍ ． ．ｋ ２地质储量 １４ １４ ５ｘ ０ｔ 时 Ｎ ２ Ｎ ５砂层组基本没有动用 ． ｇ、ｇ 也是挖潜 的对象 。 １１ ． 蒸汽驱可行性分析 １． ．２蒸汽驱参数优化设计 ２ （ ） 比筛选标 准 ． １对 根据 中国石油天然气集 团公 司勘探开发研究 井 网井距 、 转汽驱时机 以及注采参数是影响蒸汽驱效果的重要 因 院 （ ＩＥ ） Ｒ Ｐ Ｄ 推荐蒸汽驱筛选标 准 ． ８ 块地 层物性 与原 油物性等指 单 ３ 首先开展注采井 网的优化对 比． 吞吐到底与转蒸汽驱开发方式的比 标符合一等汽驱标准 ， 中有效厚度 、 隙度 、 其 孔 含油饱和度 、 渗透率等 素 ． 较， 然后再进行转蒸汽驱时机 、 汽驱注汽速度 、 汽驱 阶段注采 比的优化。 优 于 一 等 汽 驱标 准 （） １注采井网优化 。根据油藏工程研究 ， 出了现井 网、 提 扩边 ２口 （） ２ 构造平缓 ， 油藏封闭性好 ， 适合蒸汽驱开发 。 地模显示单 ８ 块 ３ 井井 网、 扩边 ５口井三种部署井 网， 针对三种井 网部署 ． 分别进行吞 吐 超覆单斜构造 、 封闭断层遮挡 、 构造平缓 的特点有利于蒸汽驱 开发 。 局部转汽驱等开发方式对 比． 然后再优化推荐出注采井 网。 根据 （） ３ 原油粘度低 ， 适合蒸汽驱开发。 ８ 块原油粘度低 ， 单 ３ 粘度对温 到底 、 扩边 ５口井井网ｆ５ １０米反七点法井 度的敏感性强 ． 高部位原油粘度 ６ ０ — ０ ０ Ｐ — 有利于蒸汽驱 不 同汽驱井 网下经济产油量 曲线 ． 构造 ０ ０ ７０ ｍ ａ ． ｓ 网） 的经济产油量最多 ． 并且生产时间最短 ． 因此开发效果最好 开 发 （） ２ 转蒸 汽驱时机优化 。根据 推荐注采井 网， 随着吞吐轮次 的增 （） ４ 地层水不活跃 ， 适合蒸汽驱开发。地层水能量研究显示 ． ８ 单 ３ 油层 油层压力 下降 ． 油井热连通逐 渐形成 ， 吐 吞 块馆陶组仅第 ４ ５ 、 砂层组有边水 ， 水油体积 比小 （． 倍 、． 倍 ）边 加 ． 亏空量逐 渐增大 ， １ ８ ０１ ０ ９ ， ６周期后油层压力基本稳定在 ５０ ａ ． ＭＰ 左右 ． 比吞 吐 ６周期 、 对 ８周期 、 水不活跃有利于蒸汽驱开发 ０ 与吞吐 ６ 周期转蒸汽驱相 比． 吞吐 ８ 周期 （） ５ 弹性产率较低 ， 油藏压力下降快适合蒸汽驱开发 馆陶组油藏 １ 周期 三种转蒸 汽驱时机 ． ０． 而 ． ％： ９ ０ 弹性产率较低 ． ３１ｘ ０ ｍ ／ Ｐ 。 仅 ． １ ４ ３ ａ 因此随着蒸 汽吞吐降压开采 ． ３ Ｍ 油藏 转蒸汽驱少产经济 油量 ７ ｔ 采出程度增加 ０ ８ 吞吐 １ 周期 转 ４０ ， ． ％ ５ 压力将越来越低 ． 吐生产效果逐渐变差 。 吞 油层压力 的下降 ． 有利于汽 蒸 汽驱少产经济油量 ７ １ｔ而采 出程度增加 １ ９ （） ３ 注汽速度优化。 在汽驱阶段 ． 注汽井 的注汽速度是影响汽驱生 驱开发 。 注汽速度太小 ． 蒸汽井底干度得 不到保证 ， 影 （） ６ 吞吐阶段热连通 已形成 ， 适合蒸汽驱开发 。 根据多轮次吞吐后 产效果的一个主要 因素 ， 注汽速 度太大 ， 由于油藏 的非 均质性 ． 汽窜现 象不可避 油井加热半径数模研究发现 ． 随吞吐周期数增 多 ． 加热半径增 大． 吞吐 响汽驱效果 ： 同样影 响蒸汽驱效果。 针对单 ８ 块馆陶组油藏 ． ３ 对比注 汽速度 ４ ｔ ／ 初期加热半径上 升幅度较大 ． 越往后上 升幅度变小 ． 到第 ６ 周期 基本 免 ， ｈ ５ ｈ ６／、ｔ 当注汽速度为 ５ ６／ 、ｔ 、ｔ ７／ ／ ｈ ｈ． －ｔ ｈ时效果最佳 形成热连通 ． 合转汽驱开发 适 （） ４ 注采 比优化 。对比注采 比 ０９ １ １１时效 果 ， ．、． ． ０、 发现 当注采 比 １２油藏工程优化设计 － ． ０的经济产油量最多 ． 效果最佳 ． 通过开展油藏地质研究 ， 对纵向动用状况 、 平面动用状况 、 油层压 为 １ 所 以单 ８ ３块最优方案为 ： 蒸汽驱方案在吞 吐生产 ６周期 ． 油藏 压 力分布 、 油层温度分 布 、 开发潜力进行评价 ， 化了蒸汽驱参数 ， 优 并优 力降至 ５ Ｍ ａ ． Ｐ 后转蒸汽驱生产 ． ０ 汽驱 阶段注 汽井的注汽速 度为 ５ ６ —ｔ ／ 选推荐现场最优方 案 ｈ、 汽井底干度 ４ ％、 蒸 ０ 注采 比 １ ． ． 当油汽比小 于 ０Ｉｔ 时汽驱结束 。 ２ ．５／ ｔ １２１开发 状 况 评 价 ．．
注蒸汽加入烃类添加剂提高稠油采收率的改进分析模型和实验研究
研究 的首要任务是进行一系列实 验 ，来评价丙烷 和石
油馏 出物作为蒸汽添加剂在提高产量 和采收率 中的作 用。研究还要建立实验过程 中油藏 温度延伸 和累积原
２ 实 验 仪 器
实验 装置包 括 ５个 主 要 部 分 ：流体 注 入 系统 、
注入槽 、流体生 产 系统 、气体 测量 系统 和数 据记 录
系统 。
油 的采 出机 理 。研 制 出的 简单 分析模 型 可 以 描述 一维 驱替 实验 的蒸汽 前缘推 进 和原 油 生
产 。 该 模 型 加 入 了 热 和 物 质 平衡 、 注 入 时 间
ｍｉ。 馏 出 物 段 塞 移 动 到 蒸 汽 前 端 。使 用 一 个 Ｔ 形 ｎ
质平衡和达西定律为基础 ，并且假设实验 中蒸汽 与蒸
汽添加剂对原 油的驱替为一维驱 替。
接头将 容 器 和 系统 连 接 起 来 ，接 头 上 还 有一 个 阀 门 ，控 制石 油馏 出物 的流 动 。
顶 部 ，然后 由 ＩＣ Ｓ Ｏ泵 向活塞下 方 的 蓄压 器 内注水
加 压 ， 直 到 获 得 所 需 要 的 ４ １ ａ （ ． ４ ＭＰ Ｇ） 压 力 。
倍 ； 第 三 ，蒸 汽 前 缘 推 进 和 原 油 生 产 数 据 与
分 析 模 型 和 模 拟 模 型 的 结 果 完 全 一 致 。 分 析
以 及 与 注 入 槽 相 关 的 达 西 定 律 。 使 用 一 维
一
２ １ 流体 注入 系统 ． 该 系统 包括 一个 高性 能 液体 色谱 泵 （ Ｌ 、 ＨＰ Ｃ） 个蒸 汽 发生器 、一 个注 射器泵 、一块 蓄压 器和一 定 的 Ｌ
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蒸汽驱及化学辅助蒸汽驱提高稠油采收率实验张淑霞;刘帆;沐宝泉【摘要】Steam flooding and chemical assisted steam flooding are important EOR methods for heavy oil reservoirs.In order to compare the two methods,we performed simulated steam flooding experiments on samples from Tahe heavy oil reservoirs in Xinjiang, China, to assess their EOR effects under different steam injection parameters.The results show that,during steam flooding, the oil recovery is positively correlated to injection temperature but insensitive to injection pressure,and that adding some additives,such as n-pentane,n-hexane,and n-heptane,can greatly improve the recovery. It is also noteworthy that the recovery factor of heavy oil tends to lower along with increasing injection pressure during steam flooding,while it increases to some extent along with increasing injection pressure during chemical assisted steam flooding.%蒸汽驱及化学辅助蒸汽驱是提高稠油油藏采收率的重要方法.为了对比两种开发方式提高稠油采收率的效果,以新疆塔河油田稠油为研究对象,采用蒸汽驱油模拟实验装置,对比评价了不同开发方式下注汽参数对提高稠油采收率的影响.实验结果表明,蒸汽驱提高稠油采收率与注汽温度正相关,对注入压力不敏感;与蒸汽驱相比,加入一定助剂正戊烷、正己烷、正庚烷,对提高稠油采收率有明显效果;同时发现,蒸汽驱稠油采收率随着注汽压力的增加而趋于降低,化学辅助蒸汽驱稠油采收率随着注汽压力的增大而有所增加.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2017(038)005【总页数】5页(P1000-1004)【关键词】辅助剂;蒸汽驱油;辅助蒸汽驱油;采收率;稠油【作者】张淑霞;刘帆;沐宝泉【作者单位】中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛266580;中国石油辽河油田公司特种油开发公司地质研究所,辽宁盘锦124000;中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE345在我国，稠油资源相对比较丰富，陆上稠油资源大约占全国石油资源总量的20%，稠油黏度高、流动性差，降低粘度是开采稠油的主要办法[1-5]。
因为稠油粘度随温度变化的敏感性决定了热采是稠油开采的主要手段。
常用的稠油热采方法包括蒸汽驱、蒸汽吞吐、蒸汽辅助重力泄油、火烧油层等。
其中，蒸汽驱是稠油热采中非常有效的手段，而在蒸汽驱过程中添加助剂，采收率可以进一步提高，并且降低开采成本、减少能耗。
其中，助剂既可以是表面活性剂，也可以是轻质油，也可以是二氧化碳、氮气等非凝析气体[6-10]。
新疆塔河稠油是我国稠油的典型代表，本研究以塔河稠油为原料，通过实验室稠油蒸汽驱油装置进行模拟实验，研究注汽温度和注汽压力对稠油采收率影响，进行辅助蒸汽驱提高采收率的研究，分析不同助剂对蒸汽驱辅助效果的优劣，优选出适当的助剂。
1) 用筛子筛取100～200目石英砂，洗净烘干待用。
2) 在烘箱内加热一定量塔河稠油(性质见表1)与石英砂，并趁热与石英砂按照一定比例混合，搅拌均匀，静置24 h待用。
蒸汽驱油实验主要实验装置见图1，详细实验过程及步骤如下：1) 将配制好的试样转入蒸汽驱油室内，将蒸汽驱油室上盖拧紧；2) 设定蒸汽发生器温度、压力值，注意蒸汽发生器设定温度要高于蒸汽驱油室内温5～10 ℃，因为热流传递过程中有热量损失；3) 待蒸汽发生器达到设定温度后，开启蒸汽驱油室保温电源，对蒸汽驱油室保温；4) 用手摇泵打回压阀至一定压力，控制蒸汽驱油室内压力；5) 打开平流泵，调试参数，开始进行驱油过程；6) 当蒸汽驱油室内温度达到甚至超过设定压力时，通过手摇泵调节回压压力来控制蒸汽驱油室内压力值；7) 当完成时间后，自然冷却釜体，取出储油槽。
本文中采收率定义：储油槽的驱油前后质量差与储油槽驱油前的质量比值，即r=[(m1-m2)/m0]×100%，其中驱油前储油槽质量记为m1，驱油后储油槽质量记为m2，m0为初始称量稠油的质量。
本研究以新疆塔河稠油为原料，其性质分析列于表1。
由表中数据可以看出，塔河稠油密度大，20 ℃密度达到0.9 879 g/cm3，粘度高，50 ℃粘度为6 872.36 mm2/s，正庚烷沥青质高，为13.87%，金属含量高，特别是钒含量接近300μg/g，以上数据说明塔河稠油是典型的高密度、高粘度、高沥青质、高金属含量“四高”稠油，开采与加工难度都很大。
本研究考察注汽条件时，选择注汽压力为2.0 MPa，平流泵注水流速为10.0mL/min，考察注汽温度的变化对蒸汽驱油采收率的影响，实验结果如图2。
由图2可以看出，水蒸汽注汽压力一定，稠油采收率随着水蒸汽注汽温度的上升逐渐增加。
对塔河稠油而言，当注汽压力为2.0 MPa时，注汽温度到达210～220 ℃后，采收率增加趋于平缓。
其中，当注汽温度达到210 ℃时，稠油采收率值为43.31%，相对于注汽温度为180 ℃时，采收率值增加了7.79%；当注汽温度为220 ℃时，采收率值为45.39%，温度增加10 ℃，采收率值仅增加了2.08%，当注汽温度为240 ℃时，采收率为47.02%，较注汽温度为220 ℃时增加了1.63%，较注汽温度为230 ℃时增加了0.46%。
由此可见，其他条件一定时，注入蒸汽温度越高，高温蒸汽携带的热量越大，驱油室内温度上升，稠油黏度降低，流动性增强，对稠油开采越有利。
选择注汽温度为220 ℃，蒸馏水注入流速为10.0 mL/min，考察注汽压力的变化对蒸汽驱油采收率的影响，实验结果如图3。
从图3可以看出，在蒸汽注汽温度一定后，随着注汽压力的增加，稠油采收率的数值有所降低，但是降低的幅度较小。
在注汽压力为1.8 MPa时采收率的数值最大，且最大值为46.81%，随着压力增加至2.0 MPa,2.2 MPa条件下，采收率的值依次降低为45.39%,44.95%，相比较于最大值依次降低了1.42%和1.86%，变化幅度越来越小。
由此可见，其他条件一定时，虽然随着注汽压力的增大，蒸汽驱油采收率会稍有下降，但下降幅度不大，实验方式决定了增加注汽压力给稠油的热量增加有限，稠油粘度不再下降，并且随着注汽压力的增加，稠油本身轻组分更不易汽化，很难被蒸汽携带出来，导致采收率增幅很小，所以采收率变化不明显[11-12]。
在蒸汽驱对稠油采收率影响研究的基础上，进行了溶剂辅助蒸汽驱对稠油采收率的研究，比较不同溶剂间的辅助驱油效果，并研究不同注汽温度、注汽压力对稠油采收率的影响。
选取正戊烷、正己烷、正庚烷3种助剂，设定注汽温度为220 ℃，注汽压力2.0 MPa，水蒸汽流速为10 mL/min，分别测定当助剂流速在0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，4.0 mL/min时驱油效率，确定各自的最优注入比例，实验结果如图所示(图4)。
可以看出，在确定注汽温度、注汽压力下，与蒸汽驱相比，添加3种助剂，都能提高稠油采收率，且稠油采收率随助剂比例增加先增加而后降低，即存在一个最优比例，当加入助剂的量超过最优比后，稠油采收率的值反而降低。
其中，正戊烷的最佳注入比为0.25，正己烷最佳注入比为0.20，正庚烷的最佳注入比为0.15。
不同助剂，最佳注入比有差异性，这是由于当加入少量助剂时，助剂能够起到稀释作用，降低稠油黏度，同时也能够降低稠油与水的界面张力，增加稠油的流动性，采收率增加；当助剂超过一定比例后，助剂的加入能够破坏稠油胶体体系的稳定性，引起沥青质的沉淀，使稠油流动性降低，阻碍其流动，进而引起采收率的降低[13-15]。
在注汽温度为220℃，正戊烷、正己烷、正庚烷和水的最优注入比分别为0.25，0.20，0.15条件下，考察注汽压力对稠油采收率的影响，实验结果如图5所示。
可以看出，稠油采收率随注汽压力的增加而增加，这与单纯的水蒸汽驱采收率随注汽压力变化相反。
这种变化原因有两方面：①当蒸汽中添加了助剂后，助剂能够稀释稠油，进一步降低稠油黏度，增强稠油流动性，提高采收率；同时，驱油室内助剂通过淋洗在稠油表面，能够降低稠油与水的界面张力，增加稠油的流动性，采收率上升；②驱油室内助剂的加入与蒸汽驱相比相态发生较大变化，使助剂-水组成的气相析出水时出现最低恒沸点，压力增加，最低恒沸点上升，稠油黏度降低，采收率上升。
虽然压力的增加能够抑制稠油轻组分的汽化，但该作用相对较弱，以上两方面原因在该体系中起主要作用，因此采收率上升。
设定注入蒸汽的注汽压力2.2 MPa，正戊烷、正己烷、正庚烷和水的最优注入比分别为0.25,0.20,0.15条件下，考察注汽温度的变化对稠油采收率的影响，实验结果如图6所示。
可以看出，在注入比、注汽压力不变时，稠油采收率随着注汽温度的升高而逐步增加，之后在该压力下，采收率增加幅度变小，最后趋于平缓。
1) 对蒸汽驱而言，其他条件一定时，注汽温度越高，对稠油开采越有利；而稠油采收率对注汽压力并不敏感。
2) 与蒸汽驱相比，加入一定助剂正戊烷、正己烷、正庚烷，对提高稠油采收率均有明显效果。
同等条件下，助剂效果由高到低依次为正己烷>正庚烷>正戊烷。
3) 相同条件下，不同助剂最优注入比例不同，对塔河稠油而言，正戊烷、正己烷、正庚烷对应的最优注入比分别为0.25,0.20,0.15。
4) 蒸汽驱油过程稠油采收率值随着注汽压力的增加而略微降低；而化学辅助蒸汽驱稠油采收率随着注汽压力的增加而增加，这两者的变化规律不同。
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