稠油开采
稠油开采技术
2、稠油油藏的基本特点
（1） 油藏大多埋藏较浅 （2） 储集层胶结疏松、物性较好 （3） 稠油组分中胶质、沥青质含量高，轻质馏分 含量低 （4） 稠油中含蜡量少、凝固点低 （5） 原油含气量少、饱和压力低
3、稠油的分类标准
稠油分类不仅直接关系到油藏类型划分与评价，也 关系到稠油油藏开采方式的选择及其开采潜力。为此，许 多专家对稠油分类标准进行了研究并多次举行国际学术会 议进行讨论。联合国培训研究署（UNITAR） 推荐的稠油 分类标准如表所示：
4.4、出砂冷采
1、 出砂冷采的机理
（1）大量出砂形成蚯蚓洞 油层大量出砂后沿射孔孔道末端在高孔隙度区域形成蚯蚓洞，然后 继续沿储层内相对脆弱带向外延伸，形成蚯蚓洞网络。 （2）稳定泡沫油流动 由于气泡与流体一起流动，因此在冷采井中不会形成连续的气体通 道，因而在油藏内部没有能量消耗，压力不会迅速衰竭，气油比在多年 内都将保持一常数。
蒸汽的蒸馏作用 热膨胀作用
脱气作用
油的混相驱作用 溶解气驱作用 乳化驱作用
2、蒸汽驱适用的操作条件
（1）注汽速度 随着注汽速度的增加，蒸汽驱的采收率也会增加。但是当注汽速度达到 某一临界值后，采收率对注汽速度则不太敏感。 （2）注采比
蒸汽驱中注采比存在一个临界值，当注采比小于临界注采比时，蒸汽驱 采收率非常低，且对注采比不敏感；当注采比大于临界注采比时，蒸汽驱可 取得好效果，临界注采比一般干度越低，开发效果越差。 但注汽干度也存在一个临界值，当蒸汽干度大于此值时，蒸汽驱采收率对蒸 汽干度不敏感，都能取得好效果。临界注汽干度一般经验值为0.4。
3、 蒸汽驱的技术特点
（1）选择合适的试验井组 试验区应有连续的泥岩隔层，尽可能减少目的层垂向上的蒸汽窜流； 砂岩不宜过厚；砂体的顷角不要太大；砂岩应该较纯。
稠油开采技术
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（二）稠油冷采工艺技术
1、螺杆泵抽稠油工艺技术
螺杆泵(PCPs)是80年代国际上迅速发展起来 的一种新型采油机械,由于它匀速运转,无机械和液 流的惯性损失,既能适用于一般原油井的生产,又能 适用于高粘度、高含气、高含砂油井的生产,因此, 螺杆泵技术在稠油冷采中的推广应用大大高于几 乎所有的其它开采技术,现在稠油井设施的最优化 方法通常就是用螺杆泵代替有杆泵。
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2、电动潜油泵举升稠油
电动潜油泵(ESPs) 耐温达149℃,泵效4470%, 免修期一般为1419个月。优点是具有处理大流量 的能力,排量一般在164100m3/d；下井深度可达 4500m。缺点是耐温问题限制了下泵深度；不适 用于低产井、高含气井、出砂井和结垢井等。
通过改进, 对于开采稠油,应选用大型马达和 泵,并可调泵级。利用修改的数据设计泵级以处理 高粘度的研究非常成功;现在在委内瑞拉Orinoco 稠油区用电潜泵每天产油400m3以上,并且设备工 作期平均在14个月以上。
8
在河南油田开展了浅薄层稠油油藏出砂冷采 可行性研究及矿场试验，形成了普通稠油出砂冷 采开采技术，成功地将特薄互层和中深层普通稠 油难采储量投入开发。第一口出砂冷采先导试验 井日产油量是常规试油产量的8倍以上、是蒸汽吞 吐产量的4倍以上，开采成本比蒸汽吞吐降低47%。 同时，还成功地将出砂冷采技术应用于普通稠油 低周期蒸汽吞吐井中，日产油提高13倍，进一步 拓宽了该技术应用领域。
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螺杆泵在工作过程中,工作制度(主要指螺杆泵 的转速)的确定尤为重要,合理的工作制度应当与油 井的工况及螺杆泵的结构参数相匹配。螺杆泵的 理论排量与转子的工作转速成正比:并且螺杆泵的 转速的合理确定,是影响螺杆泵生产井正常运行的 重要因素。而对螺杆泵转速影响较大的因素是原 油的粘度,原油粘度越高,其流动性越差,泵的容积 效率下降的越厉害,并因充满度不够,造成螺杆泵、 衬套间的局部干摩擦,对泵的寿命就会产生严重的 影响。因此,应根据不同的粘度选择相应的转速。
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
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究
稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺研究稠油开采是指对稠油等高粘度原油进行开采和生产过程的总称。
由于稠油的高粘度和黏度大，常规的开采工艺难以适用，因此需要采用一些特殊的工艺来进行开采和生产。
蒸汽吞吐注汽工艺是目前广泛应用于稠油开采的一种方法，通过注入蒸汽来改善油田渗流条件，以提高原油采出率。
本文将对稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺进行研究和分析。
一、稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺概述蒸汽吞吐注汽工艺是一种通过注入蒸汽来降低原油粘度，改善储层渗透率，从而提高原油采出率的技术。
该工艺通常包括蒸汽注入、蒸汽吞吐和注汽三个阶段。
在蒸汽注入阶段，高压蒸汽通过井口注入到油藏中，使油藏内部温度升高，原油粘度降低；在蒸汽吞吐阶段，将注入的蒸汽压力降低，蒸汽由储层中的原油吞吐回来，同时带出部分原油；在注汽阶段，继续注入低压蒸汽，保持储层温度，达到稳产目的。
二、稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺原理1. 蒸汽注入原理蒸汽注入是将高温高压的水蒸汽通过井口注入到油藏中，将储层温度和压力升高，使原油粘度降低，改善油藏渗流条件。
同时蒸汽对原油的热量传导可以使原油的温度升高，粘度降低。
2. 蒸汽吞吐原理蒸汽吞吐是指在蒸汽注入后，降低注入蒸汽的压力，利用储层内部能量，使注入的蒸汽能够吞吐回来，并带出部分原油。
蒸汽吞吐的过程中，原油的渗透性和流动性得到显著改善，原油采出率增加。
3. 注汽原理注汽是指在蒸汽吞吐后，继续向油藏中注入低压蒸汽，以维持储层温度和压力，保持稳定的油田产能。
三、稠油开采蒸汽吞吐注汽工艺的优势1. 提高采出率蒸汽吞吐注汽工艺可以有效改善储层渗流条件，降低原油粘度，提高原油采出率。
相比传统的稠油开采方法，蒸汽吞吐注汽工艺具有更高的采出率，可以更充分地开采稠油资源。
2. 降低开采成本蒸汽吞吐注汽工艺可以通过注入蒸汽来改善储层渗流条件，无需额外开采设备，降低了开采成本。
由于提高了采出率，可以降低单位原油开采成本。
3. 减少地面环境污染相比其他开采方法，蒸汽吞吐注汽工艺无需进行地面破坏性作业，降低了对地面环境的影响，减少了环境污染。
稠油开采方案
稠油开采方案1. 引言稠油是指黏度较高的原油，由于其黏度高，相比于常规原油，开采过程更加复杂且困难。
本文将介绍稠油开采的方案，涵盖一些常用的稠油开采技术和方法。
2. 稠油开采技术2.1 热蒸汽注入法热蒸汽注入法是常用于稠油开采的技术之一。
该方法通过注入高温的蒸汽来减低油藏中的原油粘度，降低黏度后，使得原油更易于抽采。
热蒸汽注入法可以分为直接蒸汽驱和蒸汽辅助重力排油两种。
直接蒸汽驱是将高温蒸汽注入到油藏中，通过热蒸汽的温度和压力作用，降低原油的粘度，使得原油流动性得到改善，从而提高采收率。
蒸汽辅助重力排油是通过注入蒸汽从而提高油温，使得原油流动性增加，同时借助地层的自然排水能力，将原油通过重力驱出。
2.2 转矩驱油技术转矩驱油技术是一种基于转子引动原理的稠油开采技术。
该方法通过在井下安装转子设备，利用转子的运动来产生剪切力和推动力，使得原油流动起来。
转矩驱油技术主要用于黏度较高的胶体状原油开采。
2.3 溶剂驱油技术溶剂驱油技术是一种常用的稠油开采方法，通过注入特定的溶剂来降低原油的粘度，提高其流动性。
常用的溶剂包括丙酮、苯和二甲苯等。
该方法可以与蒸汽驱、转矩驱油技术等相结合，提高稠油开采效果。
3. 稠油开采方法3.1 增注增注是指向油层注入特定的驱油剂以改善油层的流动性。
这是一种常用的稠油开采方法，可以提高原油的采收率。
增注方法包括水驱、聚合物驱、碱驱、聚合物-碱联合驱等。
水驱是指注入水来增加原油流动性和驱出原油。
聚合物驱是指注入具有降低粘度的聚合物溶液来改善原油流动性。
碱驱是指注入具有碱性的溶液来降低油藏中的黏土含量，改善原油流动性。
聚合物-碱联合驱是将聚合物驱和碱驱相结合的方法，可以更好地改善稠油开采效果。
3.2 高压气体驱油高压气体驱油是指通过注入高压气体来提高砂岩孔隙中的压力，从而驱使原油流动。
常用的高压气体包括天然气和二氧化碳。
该方法可以提高原油流动性，增加采收率。
3.3 超声波驱油技术超声波驱油技术是一种新兴的稠油开采方法，通过在井下注入超声波来改变原油的流变性质，提高原油的流动性。
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。
稠油开采技术原理详解
稠油=高粘重质原油
μ=50(100)mPa.s
D420>0.92
一、稠油分类、特点
1.分类标准
UNITAR（联合国培训研究署）推荐的
重质原油及沥青分类标准
第一指标 分类 重质原油 沥青 粘度①，mPa ·s 102～104 ＞104 第二指标 密度（15.6℃),kg/m3 934～1000 ＞1000
剪切速率（1/s）
剪切速率（1/s）
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 5 剪切应力（Pa） 10
10 8 6 4 2 0 0 5 剪切应力（Pa） 10
陈373井脱水油60℃流变曲线
陈373井脱水油90℃流变曲线
提
纲
一、稠油分类、特点
二、稠油油藏开采原理
三、稠油油藏开发方案的制定
四、胜利稠油开采配套技术现状 五、稠油开采配套技术应用 六、胜利稠油开采技术发展方向
开采方式
～150
＊
可以先注水 热 热 热 采 采 采
～10000
10000～50000 ＞50000
＊指油藏温度条件下粘度，无＊是指油藏温度下脱气油粘度
一、稠油分类、特点
2.特点－胶质和沥青质含量高
单家寺油田单6块稠油族组份
区块 井 名 烷 烃 % 19.41 19.05 22.33 22.55 28.48 26.88 芳 烃 % 21.52 23.33 21.76 21.66 26.49 25.14 非 烃 % 30.92 30.83 26.53 24.93 33.11 30.64 沥青质 % 10.44 10.34 10.5 11.57 10.26 13.29
原油粘度，mPa· s 相对密度，g/cm3
油层深度，m 油层纯厚度，m 纯／总比 孔隙度，％ 原始含油饱和度,％ φ×Soi 储量系数,103t(km2· m) 渗透率，10-3μm2
稠油开采技术
高，原油粘度显著下降，如图1-1所示。 （5）稠油油藏大多数地层疏松，易出砂。
图1-1原油粘温曲线 稠油开采技术
（1）温度的影响 温度对稠油粘度影响很大，温度升高粘度下降。
目前国内外采用注蒸汽开采稠油，就是利用原油粘 度随温度变化这一特点进行。 （2）原油组分对粘度的影响
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中国石油
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 2.1.1稠油深井泵掺活性水开采 2.1.2掺稀油降粘开采 2.1.3稠油掺热液（油、水）降粘开采 2.1.4稠油大井眼开采
2. 2热力开采稠油 2.2.1蒸汽吞吐开采稠油
稠油中由于轻质组分含量低，而胶质、沥青质 含量高，使稠油粘度高、密度大，稠油之所以稠， 其根本原因就在于此。
（3）压力和溶解气量大影响 当油层压力低于饱和压力时，溶解在原油中的
天然气开始分离出来，使原油粘度上升，因而，压 力越高原油中溶解天然气量就越多，则粘度相应的 越低，在大多数稠油油藏，所溶解的气量都比较低， 因此其粘度相应较高。 （4）原油乳化对粘度的影响
蒸汽干度是衡量蒸汽含热量的指标，蒸汽干度 越高，单位蒸汽量所含热量就越多，为了保证油层 有足够的热能来降低原油粘度，要求井底蒸汽干度 达到50%以上。
2. 焖井 焖井是指注汽油井停注关井，使蒸汽的热量与
底层充分进行热交换的过程，一般2～7天，使注入 热量分布尽可能均与。
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 到下一次注汽时的一个完整过程叫一个吞吐周期。
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二、井筒隔热技术 作用：减少热量损失；保护油井掏管。 1、隔热油管 1）固体隔热油管 2）预应力隔热油管 2、隔热液 三、井下注气管柱 1、热采（汽驱）封隔器 2、密封接头 3、伸缩管
四、蒸汽吞吐工艺
蒸汽吞吐工艺包括三个阶段：向井内注入蒸汽 阶段，关井浸泡阶段和开井生产阶段。
1、蒸汽吞吐增产机理（256） 1）降粘作用 2）解堵作用 3）热膨胀作用 4）气驱作用 5）重力驱作用
热力开采
一、完井技术
总要求：适合注蒸汽需要，在高温下能长期安全工
作，套管不伸长，不损坏，管外水泥环要有较高 的强度和耐热隔热性能，油层不 出砂原油含砂量 要小于万分之三。为达此目的热力采油井一般采 用先期完井方法进行套管预应力固井和先期防砂 处理。
1、套管预应力固井 1）两凝水泥法 2）套管地锚法 2、稠油井先期防砂
2、地面注汽设备 1）注汽锅炉 （1）给水预热器 （2）对流段 （3）辐射段 （4）燃烧器 2）燃料供给器 （1）燃气供给系统 （2）燃油供给系统 （3）供水系统
A、给水泵 B、软水供给系统 C、除氧系统 3、地面注汽流程 五、其他热采方法
稠Hale Waihona Puke 开采石油工程科概述
稠油：亦称重质原油，一般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100 mPa·s ，相对密度大于0·934的原油。 稠油的开采特点：
1）稠油粘度高，密度大，流动阻力大，用常规开采 效率较低。
（流体、半流体、固体状态。同时是温度的敏感函 数）
2）稠油含胶质、沥青质多，含蜡量少，流动性能特 殊。
3）稠油油田易出砂。
常规开采 稠油常规开采：是指用一般的技术和设备 并且较为简便易行的开采稠油的方法，适应 于开采粘度不很高的稠油。 一、掺活性水降粘采油 二、掺稀油降粘采油 三、重型抽油机抽稠油 四、热水循环降粘采油 五、利用底水采油 六、空心抽油杆电加热采油