浅议提高稠油油藏采收率

2020-07-23 16:33柳姝
石油研究 2020年6期
关键词:开采技术稠油趋势

柳姝

摘要:随着我国社会主义市场经济的快速发展,石油资源已成为发展不可或缺的能源,石油开采成为当前庞大的工程,石油开采技术也在不断的提升。目前,在稠油的开采方面主要使用热采和冷采两种技术,每一种技术都存在其优缺点,因此需要对稠油开采技術进行创新,不断改善,得出更加优良的技术。

关键词:稠油;开采技术;发展;趋势

稠油也可以称之为重质油,由于其粘度高,流动的阻力大,而难于开采。通过原油粘度改善,可以提高抽油开采的效率。稠油在油层和井筒中流动的速度都很慢,给开采带来一定的难度。而且由于深井的特点,采用常规的蒸汽吞吐的开采方式,很难见到效果。注蒸汽开采,由于井深的影响,热能的利用率低,导致热量损失大,热力采油的效果不佳。由于深井稠油油藏的储油物性差,应用热力采油措施的效果不佳,必须对其进行优化设计,采取最优的开采技术措施,才能得到更高的稠油产量。通过对稠油油层的改造技术措施的应用,如油管压裂技术措施的应用,提高油流的流动特性,提高开采效率。

1 稠油的定义

在国际上往往把重质油和重油当作为稠油。但是,稠油和重油是不能混合一谈的,二者之间有着不同的分类标准。重油主要是看油的粘度,也就是胶体、沥青以及原油的蜡含量,不同的含量有着不同的名称。而重油的分类是看原油的密度,根据密度的大小对油进行分类,因为油里面的金属、机械混合物及硫含量都不一样,根据他们之间的大小进行分类。在我国对于稠油的分类标准不一样,我国的分类是把粘度大于50mPa·s,相对密度大于0.92的原油称为稠油。

2 稠油的特点

在我国稠油油藏绝大部分都是在砂岩储集层,且不同的油藏埋藏的深度不一样,大部分在10米到2000米之间不等,分布非常广泛,类型繁多,收采情况技术也就千差万别。但稠油的特点与其他国家没有什么差别,具体主要有以下特征:

(1)稠油的粘度和密度都比较高,很难流动。所以开发的成本会增加很多,对于技术的要求难度也比较高,但油田的采收率却很低,以至于油田开发利润低。(2)重油的粘度与温度是成反比的,它对温度的敏感度非常高。据许多实验研究表明,温度每降低10摄氏度,原油的粘度相应的增加一倍。也就是根据稠油的这一特性,热力开采法才得以在国内外广泛使用。(3)在稠油的组成成分当中轻质组分的含量很低,而相对含量比较高的是焦质和沥青质。

3 稠油油藏在我国的分布情况

在我国的石油资源当中,重油和沥青资源大概占总量的20%,资源也是很相当不错的。到目前为止已经发现的重油资源有20.6亿吨,已经使用开发的在13.59亿吨。我国重油资源主要分布在各大盆地,例如松辽盆地、二连盆地、渤海盆地、南阳盆地、苏北盆地、江汉盆地、四川盆地、塔里木盆地、塔哈盆地等。大量石油储备是辽河油田,胜利油田以及新疆克拉玛依石油地区的石油储备位居第二,大量的石油开采是在胜利油田。由于我国重油油藏形成的特性,是陆相沉积产生的,因此油藏储层会有相当严重的非均质性,复杂的地质构造也会造成重油油藏的开采困难,且类型又有很多不同的种类,储层埋藏深度。储层深度超过800米的粘性原油储量占探明储量的80%以上,其中的大约一半的储层埋深在1300米到1700米。吐哈油田储层的深度在2400米到3400米,也是非常难于开采的深度,更深的油藏是塔里木油田,大概在5300米。

4 提高稠油采收率的主要技术

4.1 注蒸汽热采技术

蒸汽吞吐是最早稠油开采技术,也相对简单。这项技术开发的比较成熟。蒸汽吞吐技术主要是针对原油的粘性与温度成反比这一特性,它的工作原理是首先将靠近油井的原油加热,原油的粘性就会降低,然后提供气体驱动力。

4.2 螺杆泵举升采油技术

最近十多年来,螺杆泵采油在各国油田得到广泛的应用,特别在欧美等国发展迅速。理论排量3.5~400m?/d,最大扬程500~2100m。近年来螺杆泵采油技术在海上油田应用普遍,陆上中、深井逐步推广,发展较快,有望成为油田主要的机采方式之一,螺杆泵正在朝着规范化、系列化方向发展。螺杆泵又叫渐进式容积泵,由定子和转子组成,两者的螺旋状过盈配合形成连续密封的腔体,通过转子的旋转运动实现对介质的传输。向组成一系列封闭腔,这些封闭腔从泵入口向出口方向移动,将液体由进口端推向出口端。井下单螺杆泵由定子和转子组成。定子由钢制外套和橡胶衬套组成,螺杆泵定子是用丁腈橡胶衬套浇铸粘接在钢体外套内而形成的一种腔体装置。定子内表面呈双螺旋曲面,与转子外表面相配合。转子由合金钢的棒料经过精车、镀铬并抛光加工而成。由于螺杆泵具有输送高粘度液体的特性,螺杆泵只有运动部件螺杆,没有阀和其他的运动部件,结构简单,对稠油的影响不大,因此,将螺杆泵安装于稠油井中,最大限度地提高泵效,达到稠油井开采的预期产能指标。合理选配抽油杆扶正器,避免井口偏斜而导致油管的磨损,引起管柱损坏事故,而需要进行井下作业维修,增加油田开采成本。优选合适的地面驱动的螺杆泵系统,并安装防反转设备,保证螺杆泵安全平稳地运行,提高螺杆泵运行的效率,减少螺杆泵故障的发生率,提高螺杆泵运行的效率,才能完成稠油油田开采的任务。

4.3 蒸汽萃取技术

萃取是指根据溶解度的不同利用特定溶剂将混合物中不同成分予以分离的一种方法。其中液体混合物一般用溶剂予以分离,这种方法又称溶剂萃取。萃取剂是指在萃取过程中所利用的溶剂,萃取剂要求具有将混合物分离的特定功能。

4.4 化学驱

根据特定的筛选方法对提高原油采收率的潜力进行定向分析,以及进行一定的发展战略研究。当前我国提高采收率的主要方法还是化学驱动法,占我国储备油以及产量八成以上的油田开发都是利用此方法,与此同时运用恰当的方法辅助,那么可以将采收率提升至76%,是主要的攻击方向提高原油采收率的三次采油研究在中国。然而,在重油开发方面,和主要化学驱室内同时进行研究,但仍然是很少有现场试验。

4.5 注氮气与蒸汽提高稠油采收率

与国内外高温泡沫剂调整蒸汽吸收,注射溶剂溶解以及诸如的二氧化碳、空气等气体能够为其补充地层的能量,从而来提升重油油藏开发的成效。因为部分是普通重油、天然气、二氧化碳和废气源是有限的,因此,氮注入和蒸汽吞吐提高采收率的重油研究,优化。

4.6 微生物采油技术

人类有关微生物采油的技术是从上世纪四十年代开始的。而在更早的二十年代出,美国专家贝克曼就曾提出过利用细菌开采石油的想法。在欧美国家,在上世纪七十年代就已经开始了对稠油的开采,而这一技术在我国还是较晚的时候才出现。大庆、胜利、新疆、大港、青海油田开始重油开采技术研究和应用的微生物。一般来说,目前该技术在我国还停留在在实验室实验阶段,尚未投入大规模的工业生产中。最近几年,随着微生物技术的进步,展示出在重要开发方面有力的发展前景,这一技术也开始受到各方的追捧。

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