稠油蒸汽吞吐开采技术的发展历程与应用

张 锋（中国石油集团长城钻探工程有限公司煤层气开发公司，辽宁 盘锦 124010）

稠油蒸汽吞吐开采技术的发展历程与应用

张 锋
（中国石油集团长城钻探工程有限公司煤层气开发公司，辽宁 盘锦 124010）

摘 要：随着我国经济的发展，对石油这一工业的血液的需求越来越强，在我国的油田中，稠油油井在已经探明开采的油井中占据了一部分比例，在稠油油井的开采工艺中，使用蒸汽吞吐进行稠油的开采是一种较为成熟的开采技术。蒸汽吞吐稠油开采工艺使用至今已经有近70年的历史了，现今在美国、加拿大等国的稠油开采中被广泛使用。本文通过对蒸汽吞吐的采油原理以及开采过程中需要注意的一些问题进行介绍。

关键词：蒸汽吞吐；稠油开采；开采原理

蒸汽吞吐是现今广泛应用于稠油油井开采的一种采油技术，这种采油工艺是上世纪50年代出现的，其具有技术较为成熟且开采工艺简单的特点。现今，在全球已探明的油田中，稠油油田占据了相当大的比例，我国已开采的油田中，稠油油井也占据了一定的比例，在稠油油井的开采工艺中，使用蒸汽吞吐来进行稠油开采在开采工艺中占据了相当大的比例。

1 稠油油井开采工艺简介

由于稠油油井在全球所剩的油井中占据了较大的比例，因此，做好稠油油井的开采工艺的研究工作是十分必要的。现今在稠油油井的开采工艺中主要分为热采和冷采两种工艺，其中热采工艺占据了较大的比例，热采方法中主要分为注入蒸汽加热法和火烧油层法以及其他一些方法等，其中蒸汽吞吐工艺在蒸汽法开采稠油油井中占据了较大的比重。蒸汽吞吐工艺具有工艺较为简单，见效快，由于使用时间较长因此工艺较为成熟，在开采的过程中不需要进行过多的试验，能够确保油井进行边生产边研究，因此使用较为广泛。特别是在一些油层较厚、埋藏深度较浅的、重力排油能力能够达到经济产量时，使用蒸汽吞吐工艺能够达到较强的采油能力，由于蒸汽吞吐主要应用于单井作业，能够适应于多种油藏的开采作业，现今，为了减少油田开发的难度与降低生产成本，通常将蒸汽吞吐作为稠油油田的先导开发方式。时至今日，蒸汽吞吐已经在稠油开发方式中占据了较大的比重。

2 蒸汽吞吐工艺的开采原理

由于稠油油井中的油流动性不强，需要增加更多的工艺来提高油的流动性从而使油能够更好的开采出来，因此在资金投入方面较普通的稀油井要多。所以，稠油油井开发时需要选择能够适应于蒸汽吞吐工艺的油井来降低开采成本。

2.1 蒸汽吞吐油井的开采原理

蒸汽吞吐开采工艺的主要原理是通过使用蒸汽来提高油品的温度，来增加油藏的流动性，从而使其易于开采，整个开采过程是由物理学、化学以及热力学等多个学科交叉组成的，其工艺较为复杂，主要的作用原理如下：（1）通过使用蒸汽对稠油油层进行加热，使油层中的原油在加热后其粘度大幅降低，从而提高原油的流动性。（2）对于压力高的油层，油层的弹性能量在加热油层后充分的释放出来，使其成为驱动能量。（3）完成加热原油的开采后，将会使蒸汽中的一部分热量流失，而剩下的这部分热量将会继续完成对稠油油层中的油藏的预加热，同时完成一个周期的稠油的抽取作业后，周围的稠油将会对抽取的空间进行填补，空间中残余的热量将会对填补的稠油进行加热，从而使原油在井底的流动性能够持续较长的时间。（4）在完成一次吞吐降压后，地层对于油层的压力将会使下一次的蒸汽吞吐作业较为容易。（5）由于完成对于原油的分馏主要是通过对原油使用不同的温度来完成的，因此，使用蒸汽吞吐过程中蒸汽的温度将会使稠油发生一定程度的蒸馏作用，提高稠油的抽取效率。（6）蒸汽吞吐过程中蒸汽遇低温形成水蒸气会对岩石的润湿性产生一定的影响，增加油水的渗透率的变化，从而使得稠油的流动性得到一定程度的提高。（7）通过使用蒸汽吞吐工艺能够增大油井中的压差，从而提高油井的产油。由于蒸汽吞吐具有以上这些特点造成了随着开采程度的不断加深将会造成蒸汽吞吐开采总的趋势是呈现逐步衰减的态势。

3 稠油蒸汽吞吐工艺使用过程存在着的局限性

随着蒸汽吞吐技术的应用，人们逐渐发现了一些不足之处，下面对这些不足之处进行介绍：（1）由于需要向油井中注入温度较高的蒸汽，致使湿饱和蒸汽的特性和油藏非均匀质性，致使注入油层的蒸汽向顶部超覆推进及沿高渗透层指进，垂向扫油系数超过50%的难度较大。所以，如何确保井底的蒸汽中的含水率达到要求并且做好对于吸气剖面的控制做好蒸汽吞吐工艺的关键部分；（2）由于此技术主要是用作单井稠油开采作业的，并且是依靠地层压力的作用进行开采，这就造成使用蒸汽吞吐工艺进行稠油开采的周期只能在8次之内，并且随着开采的持续，造成稠油的开采能力持续下降；（3）一些稠油中的含水率较高，这就造成使用蒸汽吞吐工艺进行稠油开采的难度系数较大等。

4 稠油油井蒸汽吞吐开采工艺的发展趋势

随着稠油蒸汽吞吐工艺使用过程中暴漏的问题越来越多，造成油井开采的成本越来越高，使用新的方法对蒸汽吞吐的开采工艺进行改进来提高产油率是当务之急，近些年来，围绕着对于蒸汽吞吐技术进行改进的工作不断深入，主要围绕在对于在蒸汽中添加相应的助剂来提高蒸汽吞吐效果。使用的助剂主要有以下几种类型：（1）通过在蒸汽中添加天然气来提高蒸汽的加热带体积，提高蒸汽对于稠油的加热能力，增加了稠油的流动性，并且在进行回采的过程中作为气驱助排的作用。（2）通过在蒸汽中添加一定量的轻质油等来提高稠油在轻质油中的溶解量，来提高稠油油井的周期产量和汽油比。（3）通过在进行蒸汽注入之前添加一定的聚合物，使聚合物在相当长的一段时间内作用于高渗透带，而对低渗透层带并不产生一定的影响，从而提高波及系数。同时，使用蒸汽吞吐技术以及后续开发的成功还需要现今的工艺技术进行支撑，另外，随着技术的进步，在使用蒸汽吞吐技术过程中更多的使用水平井和复合井技术的结合使用。同时在使用蒸汽吞吐技术完成稠油的开采之后，在油井的底部肯定存在着大片的剩余油层，这就造成为了提高采油率需要持续向油井中注入蒸汽、热水等来形成注入井—采油井的驱油系统，从而提高采油能力.

结语

稠油油井蒸汽吞吐开采工艺是热开采技术中的主要技术，经过多年的使用发展，现今已经发展成为一种较为成熟的开采技术，本文通过对蒸汽吞吐采油技术的开采原理以及开采过程中需要注意的一些问题进行了介绍，并对现今针对蒸汽吞吐技术的改进进行了介绍。

参考文献

[1]万仁溥，罗英俊，刘文章，等.稠油热采工程技术[M].北京：石油工业出版社，1996.

[2]候建，陈月明.综合化的蒸汽吞吐注采参数优化设计[J].石油大学学报，1997.

中图分类号：TE35

文献标识码：A