辽河油田稠油开发技术特色
辽河油区稠油及高凝油勘探开发技术综述
维普资讯
第２ ８卷
第 ４期
石
油
学
报
Ｖｏ１２Ａ ＰＥＴＲ ＯＬＥＩＳＩ Ｉ Ｎ ＣＡ
Ｊ ｌ ｕｙ
２ ０ ０７
文 章 编 号 ： ２ ３２ ９ （ ０ ７ ０ — １ ５０ ０ ５ —６ ７ ２ ０ ） ４０ ４ —６
２ Ｐｅｒ Ｃ ｉａＬｉｏ ｅＯｉｆ ｅｄ Ｃｏ ａ ｙ， ｎ ｉ ２ ０ ０， ｉａ； ． ｔｏ ｈ ｎ ａ ｈ ｌ ｉｌ ｍｐ ｎ Ｐａ ｊｎ １ ４ １ Ｃｈ ｎ ３ Ｓ ｈ ｏ ｆＯｃａ ｎ ｒｈ Ｓ ｉｎ ｅ Ｔ ｎ ｊ Ｕｎｖ ｒｉｙ， ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ０ ２， ｉａ ． ｃｏ ｌ ｏ ｅ ｎａ ｄ Ｅａ ｔ ｃｅ ｃｓ， ｏ ｇ ｉ ｉｅ ｓｔ Ｓ ａ ｇ ａ ０ ９ Ｃｈｎ ） ２
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辽河油田稠油开采技术(2010.2.21)
钻采工艺研究院
（5）获奖及荣誉
获省部级科技进步奖31项，其中《辽河油田中深层稠油
提高采收率技术研究与应用》获中油集团技术创新特等奖； 市局级科技进步奖137项；获国家专利165项，其中发明专利 9项。2003年被中国石油集团公司授予“科技创新”单位。
第三部分
辽河油田稠油开采工艺技术
稠油开采配套工艺技术
169 402
250
全院在职员工பைடு நூலகம்计：882人
全院技术干部总计：702人
钻采工艺研究院
钻采工艺研究院
采 油 工 艺 研 究 所
井 下 工 具 研 究 所
矿 场 机 械 研 究 所
油 田 化 学 技 术 研 究 所
仪 器 仪 表 研 究 所
油 井 防 砂 中 心
海 洋 工 程 研 究 所
钻 井 工 程 设 计 中 心
辽河油田公司产品质量检验站 钻采机械质量检测室
辽 宁 省 级 井 下 工 具 检 测 室
1999
全国执法 (1994)
辽 宁 省 级 抽 油 泵 检 测 中 心
1999
辽 宁 省 级 橡 胶 检 测 室
1999
电 子 压 力 计 检 定 中 心
2003
1992
辽河油田
辽河油田公司辽河油田公司（以下简称辽河油田）是中国石油天然气集团公司所属骨干企业，下设油气生产、储运集输、科研设计、工程技术、装备制造、工程建设、矿区服务和多种经营等55个二级单位和9个直属公司，资产总值达500多亿元，年原油生产能力1200万吨、天然气9亿立方米，是我国最大的稠油、超稠油、高凝油生产基地。
开发建设40多年来，累计生产原油3.8亿吨、天然气800多亿立方米，累计上缴利税费1996亿元，为国家经济建设和中国石油工业的发展做出了突出贡献。
辽河油田总部坐落于美丽的新兴沿海开放城市——辽宁省盘锦市，这里物产丰富、空气清新、气候宜人、交通便利，自然条件和人文环境十分优越。
辽河油田勘探领域地跨辽宁、内蒙古两省区13个市（地）、34个县（旗），勘探开发区域主要分为盆地陆上、盆地滩海和外围盆地，石油、天然气地质储量丰富。
公司按照“深化陆上、加快滩海、突破外围、推进南海、进军海外”的总体战略，不断加快勘探开发步伐，拓展勘探开发领域，取得了一系列重大突破。
创新古潜山内幕油气成藏理论，古潜山整体勘探不断取得突破；滩海勘探进程加快，储备了丰富的勘探领域和目标；南海17万平方公里海域勘探取得初步成果，辽东湾海域探矿权的申请进展顺利。
确保了油气储采平衡，为油气稳产奠定了坚实基础。
开发上，SAGD（蒸汽辅助重力泄油）、蒸汽驱、水平井等稠油开采特色技术，达到了国内领先、国际一流水平；大力实施二次开发、精细油藏描述，采收率不断提高；创建了现场试验跟踪方法，SAGD、蒸汽驱、Ⅱ类储量矿场试验，火烧先导试验、化学驱试验发展态势良好；凭借先进的特色技术，辽河油田成为中国石油海外重油勘探开发的主要依托单位，将涉足海外油气勘探开发。
在突出发展油气核心业务的同时，辽河油田坚持多元产业齐头并进、协调共赢的方针，工程技术服务、工程建设、装备制造以及新能源（铀矿）等多项业务，凭借先进的技术和优质的服务，在国内市场取得了骄人业绩，并成功开拓了美国、日本、苏丹、委内瑞拉等十余个国外市场，在国内外树立了良好的“辽河品牌”。
SAGD
SAGDSAGD是国际开发超稠油的一项前沿技术。
其理论最初是基于注水采盐原理，即注入淡水将盐层中固体盐溶解，浓度大的盐溶液由于其密度大而向下流动，而密度相对较小的水溶液浮在上面，通过持续向盐层上部注水，将盐层下部连续的高浓度盐溶液采出。
将这一原理应用于注蒸汽热采过程中，就产生了重力泄油的概念。
SAGD就是蒸汽驱开采方式，即向地下连续注入蒸汽加热油层，将原油驱至周围生产井中，然后采出。
目前，利用SAGD技术开发超稠油的方式，已成为国际上超稠油开发的一项成熟技术。
依靠这种开采方式，2004年加拿大年开采原油700万吨以上，最终采收率超过50%，最高达70%以上。
而实际上，中国石油对SAGD技术并不陌生。
早在1996年，辽河油田就应用此项技术打出我国第一对水平井———曙一区杜84-平1-1井、平1-2井。
在集团公司诸多先导技术项目中，辽河油田超稠油开采的蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）成为集团高管层最关注的项目。
陈耕总经理曾多次听取SAGD 现场试验汇报。
辽河油田超稠油油藏埋深大、原油粘度高、油藏压力高，在50摄氏度下，超稠油粘度高达20万毫帕秒，远远高于国外1万至2万的数值。
在当今世界现有稠油开采技术中，作为中国石油股份公司10个重大开发试验项目之一；作为转换稠油开发方式的接替技术，SAGD能否承担起辽河油田超稠油开发重任？我国最大的稠油生产基地———辽河油田应给中国石油人一个惊喜。
从2005年2月到今年3月，辽河油田曙一区杜84块馆陶试验区正式转入SAGD生产，累计生产375天，产油5.1253万吨，井组日产220吨，生产参数指标达到方案设计标准，试验取得初步效果。
有关专家称，如果辽河超稠油转换开发方式得以实现，可使辽河油田增加可采储量1亿吨，延长油田开发期8年以上。
SAGD有效开采中国稠油中国是继美国、委内瑞拉、加拿大之后的世界又一稠油生产大国。
而辽河油田则是我国最大的稠油、超油生产基地。
自1997年开始，辽河超稠油采用蒸汽吞吐方式投入工业化开采，到2000年，规模已突破100万吨，2005年产量达到267万吨。
辽河油田稠油地面集输技术
辽河油田稠油地面集输技术[摘要]辽河油田是我国第三大油田，年产原油在1000万吨左右，其中稠油产量约为650万吨，占辽河油田原油总产量的65%。
因此，稠油地面集输技术的水平直接影响着辽河油田稠油的生产。
由于辽河油田稠油品种繁多，物性较差，相对集输处理的难度较大。
经过近二十年的研究和实践，总结出了一些适合辽河油田稠油特点的工艺流程。
这些典型的工艺流程具有流程简单、安全可靠、操作方便的特点，较好的满足了辽河油田稠油开发的总体需要。
目前，辽河油田在稠油的集输和脱水技术居国内领先水平。
辽河油田以降低稠油粘度来解决稠油集输问题，通常采用的方法有：加热降粘、掺轻质油或掺稀油稀释、掺活性水以及乳化降粘等。
辽河油田稠油脱水工艺流程主要采用两段热化学沉降脱水工艺流程、热化学沉降加电化学脱水两段脱水工艺流程、一段热化学静止沉降脱水流程。
辽河油田主要运用的稠油处理设备有卧式三相分离器、电脱水器、加热炉、泵等。
[关键词]稠油地面集输技术中图分类号：te862 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）23-0269-021 辽河油田稠油特点与分布情况1.1 概述辽河油田是我国第三大油田，年产原油在1000万吨左右，其中稠油产量约为650万吨，占辽河油田原油总产量的65%。
辽河油田稠油资源主要分布在高升油田、曙光油田、欢喜岭油田、兴隆台油田以及冷家油田等地区。
1.2 稠油分类辽河油田稠油物性差异较大，根据辽河油田目前稠油的生产情况，稠油可分为普通稠油、特稠油和超稠油三类。
1、普通稠油普通稠油粘度大部分在200mpa.s～5000mpa.s之间，这部分稠油约占稠油总产量的70%左右。
2、特稠油特稠油粘度大部分在5000mpa.s～50000mpa.s之间，生产难度较大，这部分稠油约占稠油总产量的15%左右。
3、超稠油超稠油粘度大部分在5×104 mpa.s～20×104mpa.s，这类稠油是近几年才开始规模开采的。
稠油开采方法介绍
（３）稠油 中含 蜡量 少 、凝 固点低
火烧 油层 技术 虽然 驱 油效果 较好 ，但其 有诸 多 技术 难 点 ：
（４）稠油组分 中胶 质 、沥 青质含量高 ，轻 质馏 分含量低
无 法控制 地 下真实燃 烧状 态 ；对燃 烧 带前缘 的调 整与控 制 ；点
（５）原 油含气量少 、饱 和压力
ＳＡＧＤ技 术全称 蒸 汽辅 助重 力泄 油技 术 ，在 实施 上第 一种 在 靠 近油 藏 的底 部 钻一 对 上 下平 行 的水 平 井 ，上面 水 平井 注 汽 ，下 面水平井 采油 ；第 二种是 直井 与水 平井组 合 ，在油藏 底部 钻一 口水 平井 ，在其 上方钻 一 口或几 口垂直 井 ，垂直 井注汽 ，水
１稠 油 简 介
（又称 中点燃 油层后 ，通过 不断 向油层注 入适量 氧化剂 （空 气或
１．１稠 油 的分 类
富氧 气体 ）助燃 ，形成径 向移 动的燃烧前缘 （又称 火线 ）
稠 油 的分类 既影 响着油 藏 的划分 和 评价 又决 定 着油 藏开
施工 区域 油 层划分为 六个不 同 区带 ，已燃 区、燃烧 带 、结焦
摘 要 ：介 绍 了稠 油 的 特 点 ，分 布 及 国 内 外 主 流 的 稠 油 开 能 力 ，开 采过程 中地 层压 力下 降 ，溶解 气开始析 出膨胀 ，形 成泡
发技 术。稠 油开发技 术主要 有 热采技术 ，冷采技 术 ，火驱技 术 ， 沫 油 ，一方 面减 小 了原 油流 动的 阻力 ，另一方 面溶 解 气析 出成
采设备 和开采 方式 的选择 ，国外 比较 常用 的分类标 准有委 内瑞 带 、蒸 发区 、轻 质油带 、富油 带和未 受影响 区 。物理 化学 反应主
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
国内外稠油开发现状及稠油开发技术发展趋势
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辽河油田稠油开发特色技术
辽河油田位于美丽的渤海之滨、素有“湿地之都”之称的辽宁盘锦。
这里有瑰丽似火的红海滩，高贵轻盈的丹顶鹤，苇浪连天的大苇田，玲珑剔透的盘锦大米，自然环境独特，四季分明，风景如画。
作为一个油田的孩子，从小在父辈的耳濡目染之下，对石油有着深厚的感情，一直梦想着将来有一天也能像父辈们一样，为了祖国的石油事业奉献自己的青春，所以紧张的学习之余，对辽河油田的勘探开发知识进行了一些学习和认识。
1955年，辽河盆地开始进行地质普查，1964年钻成第一口探井，1966年钻探的辽6井获工业油气流，1967年3月大庆派来一支队伍进行勘探开发，称“大庆六七三厂”，正式拉开了辽河油田勘探开发的大幕。
今年是辽河油田开发建设45周年，辽河油田45年的历史，是一部石油勘探开发史，也是一部石油科技的进步史。
经过45年的勘探开发历程，辽河油田逐渐形成了具有辽河特色的勘探开发技术。
辽河盆地是一个开发对象十分复杂的复式油气区，堪称地质大观园。
其地质特征用一句话概括可为“五多一深”，即含油层系多、断块断裂多、储层类型多、油藏类型多、油品类型多、油层埋藏深。
从太古界到新生界共发育14套含油层系；仅盆地陆上就发育2-4级断层300余条，四级断块450多个；储层岩性较多，碎屑岩、碳酸盐岩、火成岩、变质岩均有出现；稀油、高凝油、普通稠油、特稠油及超稠油具有发育。
辽河油田1986年原油产量达到千万吨，截至2014年底已经在千万吨以上稳产29年。
辽河油田是国内最大的稠油生产基地，探明稠油地质储量与稠油年产量所占比重较大。
全国22.9亿吨的稠油探明储量，辽河油田占了10.86亿吨，占到了47.5%。
平面上主要分布在辽河断馅西部凹陷西斜坡、东部陡坡带和中央隆起南部倾末带。
稠油是指在油层条件下原油粘度大于50mPa.s、相对密度大于0.92的原油，国外称之为“重油（heavy oil）”。
我国稠油沥青质含量低，胶质含量高，粘度偏高，相对密度较低。
根据我国稠油的特征，将稠油分为三类。
在稠油分类时，以原油粘度为第一指标，相对密度作为辅助指标。
辽河油田稠油油藏主要有4个特点：
（1）原油粘度跨度大。
普通稠油、特稠油、超稠油均有；
（2）油藏埋藏深。
既有中深层（600-900m）、深层（900-1300m），又有
深层（1300-1700m）、超深层（大于1700m）。
辽河油田稠油油藏埋深以中深层-深层为主；
（3）储集层类型以碎屑岩为主；
（4）含油井段长。
层状油藏含油井段长达150-350m,块状油藏油层厚度达35-190m。
稠油的最大特性体现在以下两点：一是原油粘度对温度非常敏感，随温度的升高而大幅度降低；二是随着温度的升高，原油体积发生膨胀，因此产生驱油作用。
根据稠油的特性，一般采用热力开采。
根据对油层加热的方式可分为两类，一是把流体注入油层，如热水驱、蒸汽吞吐、蒸汽驱等；另一种是在油层内燃烧产生热量，称火烧油层。
经过四十多年的探索实践，辽河油田形成了蒸汽吞吐、蒸汽驱、 SAGD以及火驱等为主导的稠油开发核心技术，有力支撑了油田持续稳产。
（1）蒸汽吞吐
蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产的一种开采重油的增产方法。
蒸汽吞吐作业的过程可分为三个阶段，即注汽、焖井及回采。
蒸汽吞吐常作为注蒸汽开采的第一阶段，热采稠油区块投入开发的初期，基本上采用蒸汽吞吐开发。
自上个世纪80年代，蒸汽吞吐开启了辽河稠油走向高产的传奇之旅，这也成为了辽河油田稠油油藏主蒸汽开发的主体技术。
目前，辽河油田每年稠油吞吐产量约330万吨，占到总产量的三分之一。
但经过30余年的开发，原油产量下降，地层能量大大降低。
目前辽河油田正在探索非烃类气体辅助蒸汽吞吐技术，这是是一种将空气、氮气、二氧化碳等非烃类气体注入蒸汽吞吐井中，发挥其补充地层能量、减少蒸汽使用、降低油水液面张力等作用，从而改善蒸汽吞吐生产效果的技术手段。
（2）蒸汽驱
蒸汽驱就是蒸汽由注入井被连续不断地注入到油层中，把原油驱向周围的生产井。
蒸汽吞吐属衰竭式开采方式，当蒸汽吞吐到一定程度时，要进一步提高原油采收率，必须向油层补充驱替能量，由蒸汽吞吐转为蒸汽驱。
齐40是辽河油田最早启动的蒸汽驱开发试验区块。
齐40块于1987年以蒸汽吞吐方式投入开发，1998年10月开展了蒸汽驱先导试验，2003年开始进行蒸汽驱扩大试验，2005年12月齐40块蒸汽驱正式启动。
经过十多年的开发实践，齐40块蒸汽驱取得了成功，开创了中深层稠油油藏蒸汽驱先例，为国内同类型油藏转换开发方式，提高采收率积累了丰富的经验。
（3）SAGD--蒸汽辅助重力泄油
SAGD（Steam Assisted Gravity Drainage）简称蒸汽辅助重力泄油是一种将蒸汽从位于油藏底部附近的水平生产井上方的一口直井或一口水平井注入油藏，被加热的原油和蒸汽冷凝液从油藏底部的水平井产出的采油方法，具有高的采油能力、高油汽比、较高的最终采收率及降低井间干扰，避免过早井间窜通的优点。
SAGD 是蒸汽吞吐后期大幅度提高采收率的一种有效的接替技术。
目前SAGD 有三种布井方式, 即平行水平井方式、直井与水平井组合方式和单管水平井SAGD。
辽河油田是国内最早一批开展SAGD开发试验、并顺利转入工业化推广的油田。
辽河油田于1996 年在杜84 块兴隆台油藏成功地完钻了中国第一对双水平井, 开展了国内第一个蒸汽辅助重力泄油SAGD 先导试验,即水平井注汽、水平井采油组合方式进行的蒸汽辅助重力泄油。
直井与水平井组合SAGD就是采用直井注汽, 水平井采油的SAGD 技术。
其生产特征表现为蒸汽腔上升较快, 当上升到一定高度时, 沿水平生产井方向和横向方向在油层中扩展。
2005 年，辽河油田首次在杜84块馆陶组油层开展了直井与水平井SAGD 先导试验, 取得了成功, 目前该区块馆陶油层已全面进入SAGD 开发阶段。
（4）火烧油层
火烧油层（又称火驱）是把空气、富氧空气或氧气注入到油层,使其在油层中与原油中的重质成分起氧化反应，释放大量的热和气体，来驱替未燃烧的原油。
火驱作为提高稠油采收率的重要方法之一，具有采收率高、成本低、应用范围广的优势。
据了解，目前国内进行火驱开发试验的主要有辽河、新疆、吉林等
油田。
辽河油田在上世纪末就开展过火驱探索，但正式进行先导试验始于2005年。
目前，辽河油田是国内火驱试验规模最大、产量最高的油田，火驱年产油达33.6万吨。
预计到2020年，中石油火驱年产量要达到100万吨，届时辽河油田火驱产量将达到67万吨，占据中石油火驱年总产量的一半以上。
40多年以来，为实现辽河油田的持续稳定发展，辽河人一直没有停止创新探索的步伐，重力火驱、火驱与蒸汽复合驱室内研究取得重要进展，为深层稠油探索了新的接替方式；注二氧化碳辅助水平井蒸汽吞吐技术展开初步尝试，烟道气辅助SAGD、注热空气辅助稠油热采等“潜力股”技术也已提上日程，一系列创新技术为辽河油田稳产提供了重要的技术支持。