稠油热采技术稠油热采技术 概述概述 稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况 配套工艺技术配套工艺技术 注蒸汽开发油藏工程设计注蒸汽开发油藏工程设计 不同类型稠油油藏开采方法不同类型稠油油藏开采方法 稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术稠油热采技术稠油热采技术 稠油是指油层温度下脱气原油粘度大于稠油是指油层温度下脱气原油粘度大于100mPa .s100mPa .s、 相对密度大于相对密度大于0.920.92的原油，国的原油，国 外称之为重油（外称之为重油（Heavy OilHeavy Oil、Heavy Crude OilHeavy Crude Oil）一、概述一、概述表表1 UNITAR 1 UNITAR （联合国训练研究署）（联合国训练研究署）推荐的分类标准推荐的分类标准一、概述一、概述表表2 2委内瑞拉能源矿业部的分类标准委内瑞拉能源矿业部的分类标准一、概述一、概述表表 3 3中国稠油分类标准中国稠油分类标准一、概述一、概述 表表4 4 原油性质对比原油性质对比一、概述一、概述一、概述一、概述一、概述一、概述一、概述一、概述稠油中含有较多的稀有金属稠油中含有较多的稀有金属 , , 特别是镍特别是镍(Ni)(Ni) 与钒与钒(V)(V)一、概述一、概述表表4 4 原油性质对比表原油性质对比表一、概述一、概述一、概述一、概述( (三三) ) 稠油油藏主要地质特征稠油油藏主要地质特征 辽河油辽河油区区一、概述一、概述一、概述一、概述辽河油辽河油区区探明储量探明储量101309 10101309 104 4 t t ； 动动 用用73633 73633 10 104 4 t t ； 1 1、油藏类型多油藏类型多构造油藏、地层岩性油藏、构造岩构造油藏、地层岩性油藏、构造岩性油藏、古潜山油藏等。按储层产状分类；性油藏、古潜山油藏等。按储层产状分类； 薄互层状：占探明储量的薄互层状：占探明储量的薄互层状：占探明储量的薄互层状：占探明储量的15.5%15.5%15.5%15.5% 中厚层状：占探明储量的中厚层状：占探明储量的中厚层状：占探明储量的中厚层状：占探明储量的39.7%39.7%39.7%39.7% 块状：占探明储量的块状：占探明储量的块状：占探明储量的块状：占探明储量的44.8%44.8%44.8%44.8%一、概述一、概述辽河油区辽河油区：2. 2. 油藏埋藏深油藏埋藏深油藏埋藏深油藏埋藏深 超过超过超过超过1300m1300m1300m1300m深层深层深层深层稠油稠油油藏占探明储量的油藏占探明储量的油藏占探明储量的油藏占探明储量的42.92%;42.92%;42.92%;42.92%; 9001300m 9001300m 9001300m 9001300m中深层中深层中深层中深层稠油稠油油藏占探明储量的油藏占探明储量的油藏占探明储量的油藏占探明储量的41.39%;41.39%;41.39%;41.39%; 600 900m 600 900m 600 900m 600 900m浅层油藏浅层油藏浅层油藏浅层油藏稠油稠油占探明储量的占探明储量的占探明储量的占探明储量的15.69%15.69%15.69%15.69%。一、概述一、概述表表1.1国外大型注蒸汽稠油油藏国外大型注蒸汽稠油油藏一、概述一、概述20022002年稠油主要生产国注蒸汽项目年稠油主要生产国注蒸汽项目 一、概述一、概述辽河油区：辽河油区：mm2 2辽河油区：辽河油区： 4 原油粘度差别大原油粘度差别大普通稠油其储量占探明储量的普通稠油其储量占探明储量的77.82%77.82%特稠油其储量占探明储量的特稠油其储量占探明储量的13.11%13.11%超稠油其储量占探明储量的超稠油其储量占探明储量的9.07%9.07%一、概述一、概述新疆油区新疆油区探明储量探明储量255021025502104 4t t；动用储量动用储量126031012603104 4t t。一、概述一、概述一、概述一、概述新疆油区新疆油区表表1.2分油田探明稠油地质储量分油田探明稠油地质储量 一、概述一、概述新疆油区新疆油区分布广、埋藏浅，分布广、埋藏浅，一般为一般为200600m200600m ；油层厚度较小，一般油层厚度较小，一般8 815m15m ；储层物性好储层物性好：渗透率渗透率0.3 0.3 5 5 孔隙度孔隙度 25% 25% 30%30%； 原油粘度差别大：普通稠油储量占原油粘度差别大：普通稠油储量占33.77% 33.77% ，特稠油占特稠油占32.93%32.93%，超稠油占，超稠油占33.30% 33.30% ； 油藏压力低溶气量小油藏压力低溶气量小：地层压力地层压力 1.8 1.8 4.04.0MPaMPa 温温度度 16 16 27 27 原始气油比原始气油比 5m3/t5m3/t。mm2 2二二 、稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况稠油资源稠油资源世界稠油开采概况世界稠油开采概况我国稠油开采概况我国稠油开采概况稠油以其丰富的资稠油以其丰富的资 , , 日趋完善的开采技术倍受人们注意日趋完善的开采技术倍受人们注意, , 稠油开采在原稠油开采在原油生产中已占有重要的位置。油生产中已占有重要的位置。二二、 稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况(一一 ) 、 稠油资源稠油资源 二二、 稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况(一一)、稠油资源稠油资源二二、 稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况(一一 ) 、 稠油资源稠油资源二二、 稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况(二二) 、 开采现状开采现状二二、 稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况(二二) 、 开采现状开采现状二二、 稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况(二二) 、 开采现状开采现状二二、 稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况(二二) 、 开采现状开采现状二二、 稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况(二二) 、 开采现状开采现状二二、 稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况(二二 ) 、 开采现状开采现状，二二、 稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况辽河油区辽河油区: 生产井生产井85298529口，开井口，开井60596059口，单井日产口，单井日产3.5t/d3.5t/d； 年产油年产油875.7110875.71104 4t,t,占油田产量占油田产量63.263.2，采速，采速1.17%;1.17%; 累积采油累积采油11262.41011262.4104 4t t，采出程度采出程度15.2815.28，采出可，采出可采储量采储量7171.05.05； 年油汽比年油汽比0.50.5，累积油汽比，累积油汽比0.650.65； 吞吐开采，年产吞吐开采，年产744.6710744.67104 4t t，占稠油产量占稠油产量85.085.0，年油汽比年油汽比0.50.5； 汽驱年产汽驱年产7.9107.9104 4t t，年油汽比年油汽比0.270.27。二二、 稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况辽河油区历年产量构成曲线辽河油区历年产量构成曲线辽河油区辽河油区辽河油区辽河油区：1985198519851985年占辽河油田总产量的年占辽河油田总产量的年占辽河油田总产量的年占辽河油田总产量的17.0%17.0%17.0%17.0% 2001 2001 2001 2001年占辽河油田总产量的年占辽河油田总产量的年占辽河油田总产量的年占辽河油田总产量的63.2% 63.2% 63.2% 63.2% 二二、 稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况辽河油区：辽河油区：产量由产量由19951995年起，辽河稠油年产量跃上年起，辽河稠油年产量跃上 84084010104 4t t后，已连续后，已连续7 7年保持该水平，并略有增加。年保持该水平，并略有增加。稠油产量构成曲线稠油产量构成曲线稠油产量构成曲线稠油产量构成曲线 二、二、 稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况新疆油区：新疆油区： 生产井生产井70617061口，开井口，开井55845584口，单井日产口，单井日产1.3t/d1.3t/d；年产油年产油291.4291.410104 4t,t,占油田产量占油田产量30.130.1，采速，采速2.2%2.2%；累积采油累积采油2837.32837.310104 4t t，采出程度采出程度22.522.5，采出可，采出可采储量采储量81.781.7；年油汽比年油汽比0.2060.206，累积油汽比，累积油汽比0.250.25；吞吐开采，年产吞吐开采，年产199.2199.210104 4t t，占稠油产量占稠油产量68.468.4 ，年油汽，年油汽比比0.2190.219；汽驱汽驱625625个井组，年产个井组，年产92.392.310104 4t t，年，年油汽比油汽比0.1840.184。日注汽量日注汽量37708t37708t，20012001年注汽年注汽1413141310104 4t t，累累积注汽注汽量量11299.711299.710104 4t t，累累积产水量水量9948.79948.710104 4t t，综合合含水含水81.881.8，年，年 二、二、 稠油资源及其开采概况稠油资源及其开采概况新疆油区：新疆油区：19961996年年产量由年年产量由191.2191.210104 4t t至至20012001年上升到年上升到291.4291.410104 4t t，五五年增长了年增长了10010010104 4t t平均每年增加平均每年增加202010104 4t t。历年产量油汽比变化图历年产量油汽比变化图历年产量油汽比变化图历年产量油汽比变化图 三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术1 1 油藏描述技术油藏描述技术 油藏复杂；油藏复杂； 反反复认识、不断深化；复认识、不断深化； 制定统一标准。制定统一标准。 三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术2 2、热采物理模拟、数值模拟技术、热采物理模拟、数值模拟技术 STARSSTARS、THERM THERM 、NUMSIPNUMSIP热采模型热采模型 高温高压物理模拟装置高温高压物理模拟装置 高温相渗透率测试装置高温相渗透率测试装置高温高压蒸汽驱装置高温高压蒸汽驱装置稠油稠油PVTPVT相态特性及流变性研究装置相态特性及流变性研究装置 岩石热物性测定装置岩石热物性测定装置高温高压三维注蒸汽物理模型高温高压三维注蒸汽物理模型火驱单管模型等火驱单管模型等 装置最高压力装置最高压力25.5MPa25.5MPa、最高温度最高温度340 340 三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术1. 基础参数测试装置体系序号装置名称1高温相对渗透率实验装置2高温高压流变仪器3高温高压密度测定装置4稠油PVT实验装置5热物性参数测定装置6热反应动力学参数测定装置 高温高压物理模拟装置高温高压物理模拟装置三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术2. 注蒸汽采油装置体系序号装置名称1高温高压一维岩心驱替实验装置2高温高压二维物理模拟实验装置3高温高压三维物理模拟实验装置 高温高压物理模拟装置高温高压物理模拟装置三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术3. 注气采油装置体系序号装置名称1一维火烧物理模拟实验装置2注空气高压一维物理模拟实验装置3三维火烧物理模拟实验装置 高温高压物理模拟装置高温高压物理模拟装置三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术名称传统指标现有指标相对渗透率相对渗透率设备设备200200o oC C 、10MPa10MPa岩心：岩心：2.5/3.8cm2.5/3.8cm10cm10cm设备300300o oC C 、40MPa40MPa岩心岩心: :2.5/3.8cm2.5/3.8cm101050cm50cm一维驱油效率模一维驱油效率模型型200200o oC C 、10MPa10MPa，岩心：岩心：3.0cm3.0cm50cm50cm350350o oC C、40MPa40MPa岩心：岩心：3.0cm3.0cm50cm50cm二维二维物理模拟装物理模拟装置置200200o oC C 、2MPa200 200 ，固化时间，固化时间8h8h； 固砂剂合理使用浓度为固砂剂合理使用浓度为5%5%； 地层砂表面干净，无油膜。地层砂表面干净，无油膜。5 5 稠油井防砂技术稠油井防砂技术三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术 热采井人工井壁防砂工艺热采井人工井壁防砂工艺 将将树树脂脂及及其其它它添添加加剂剂在在阻阻砂砂剂剂表表面面，形形成成树树脂脂“预预包包砂砂”；在在地地层层温温度度下下发发生生固固化化，形形成成具具有有一一定定强强度度和和渗渗透透性性的的人人工工井井壁壁，阻阻止止地地层层砂砂流流入入井井底底，实实现现人人工工井井壁壁防防砂砂。其其中中阻阻砂砂剂剂粒粒度度的的选选择择是是人人工工井井壁壁能能否否防防治治细细粉粉砂砂的的关关键键，现现场场施施工工要要选选择择合合适适的的阻阻砂砂剂剂的的粒粒度度，使使它它的的粒粒度度中中植植与与地地层中砂样的粒度中值相匹配，不发生砾层中砂样的粒度中值相匹配，不发生砾/ /砂互混。砂互混。 技术指标：技术指标： 树脂预包砂固化温度树脂预包砂固化温度200 200 ； 人工井壁抗压强度人工井壁抗压强度6MPa6MPa； 人工井壁耐温人工井壁耐温350 350 ； 固化时间固化时间24282428小时。小时。5 5 稠油井防砂技术稠油井防砂技术三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术5 5 稠油井防砂技术稠油井防砂技术三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术6 6、分层注汽及调剖工艺技术、分层注汽及调剖工艺技术针对多油组互层状油藏针对多油组互层状油藏应用耐热金属封隔器和投球选择性注汽工艺应用耐热金属封隔器和投球选择性注汽工艺化学剂调剖工艺化学剂调剖工艺分注选注技术分注选注技术 针对我国稠油油藏纵向非均质严重，吞吐开采时吸汽不均、蒸针对我国稠油油藏纵向非均质严重，吞吐开采时吸汽不均、蒸汽波及效率低，油层纵向动用程度差的问题，开发了汽波及效率低，油层纵向动用程度差的问题，开发了“分注选注分注选注”新技术。诸如机械选层注汽、投球选择性注汽、分层配汽等工艺，新技术。诸如机械选层注汽、投球选择性注汽、分层配汽等工艺，配套了四种管柱结构，成功地研制了膨胀式金属封隔器和热敏压差配套了四种管柱结构，成功地研制了膨胀式金属封隔器和热敏压差式封隔器。可根据需要采取封上注下、封下注上、封两端注中部等式封隔器。可根据需要采取封上注下、封下注上、封两端注中部等方式，以达到调整吸汽剖面，提高吞吐效果的目的。方式，以达到调整吸汽剖面，提高吞吐效果的目的。三、配套的工艺技术6 6、分层注汽及调剖工艺技术、分层注汽及调剖工艺技术三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术6 6、分层注汽及调剖工艺技术、分层注汽及调剖工艺技术三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术6 6、分层注汽及调剖工艺技术、分层注汽及调剖工艺技术三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术封堵调剖技术封堵调剖技术. .高温泡沫剂高温泡沫剂 6 6、分层注汽及调剖工艺技术、分层注汽及调剖工艺技术三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术6 6、分层注汽及调剖工艺技术、分层注汽及调剖工艺技术封堵调剖技术封堵调剖技术. .高温泡沫剂高温泡沫剂三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术 凝胶类高温调剖剂凝胶类高温调剖剂 PST-NaPST-Na高温堵剂（胜利油田研制），是以高温堵剂（胜利油田研制），是以PSTPST共聚物和共聚物和NaNa膨润土为主剂，用高价金属离子和其他有机交联剂交联的一种膨润土为主剂，用高价金属离子和其他有机交联剂交联的一种高温封堵剂。该封堵剂成胶时间并具有可调性、胶体强度大、高温封堵剂。该封堵剂成胶时间并具有可调性、胶体强度大、封堵性能强（岩心突破压力一般为封堵性能强（岩心突破压力一般为0.33.5MPa0.33.5MPa）、）、耐高温耐高温（280280）、热稳定性好等优点，在单家寺油田试验中，获得了）、热稳定性好等优点，在单家寺油田试验中，获得了较好的效果。较好的效果。6 6、分层注汽及调剖工艺技术、分层注汽及调剖工艺技术封堵调剖技术封堵调剖技术三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术 GWGW系列高温堵剂是辽河油田研制并较为广泛应用的一种系系列高温堵剂是辽河油田研制并较为广泛应用的一种系列型高温堵剂，该剂是木质素与胶联剂、增强剂在高温下反应列型高温堵剂，该剂是木质素与胶联剂、增强剂在高温下反应形成由树脂充填的网状结构凝胶体。该剂具有耐高温（形成由树脂充填的网状结构凝胶体。该剂具有耐高温（330330）和成胶时间短，并具有可调性（随主剂、交联剂、增强剂浓度和成胶时间短，并具有可调性（随主剂、交联剂、增强剂浓度增大，成胶时间缩短）、成胶温度低（增大，成胶时间缩短）、成胶温度低（6060）、封堵强度大）、封堵强度大（岩心突破压力为（岩心突破压力为10MPa/m10MPa/m），），以及封堵能力可在给定时间内人以及封堵能力可在给定时间内人工或自行解除、施工简单、不存在风险（配制液粘度为工或自行解除、施工简单、不存在风险（配制液粘度为40mPas40mPas左右）等特点。左右）等特点。6 6、分层注汽及调剖工艺技术、分层注汽及调剖工艺技术封堵调剖技术封堵调剖技术凝胶类高温调剖剂凝胶类高温调剖剂三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术 HMFHMF高温调剖剂是由新疆克拉玛依油田研制并较为广泛应高温调剖剂是由新疆克拉玛依油田研制并较为广泛应用的一种凝胶类调剖剂。该剂以褐煤（主要成分为腐植酸）为主用的一种凝胶类调剖剂。该剂以褐煤（主要成分为腐植酸）为主剂，按不同比例加入各种交联剂、添加剂复配而成。其封堵机理剂，按不同比例加入各种交联剂、添加剂复配而成。其封堵机理是将是将HMFHMF水溶液注入注汽井，该剂将优选进入高渗透层或汽窜通水溶液注入注汽井，该剂将优选进入高渗透层或汽窜通道在地层温度下恒温一定时间后形成一种耐高温凝胶体，从而起道在地层温度下恒温一定时间后形成一种耐高温凝胶体，从而起到调剖封堵作用。该剂具有耐到调剖封堵作用。该剂具有耐300300高温、成胶时间短高温、成胶时间短（848h848h）（）（可调）、具有选择性、封堵强度高、原料广泛、施可调）、具有选择性、封堵强度高、原料广泛、施工简单等特点。岩心突破压力为工简单等特点。岩心突破压力为4.15.6MPa4.15.6MPa，强度为强度为4.7-4.7-5.1MPa/m5.1MPa/m。6 6、分层注汽及调剖工艺技术、分层注汽及调剖工艺技术凝胶类高温调剖剂凝胶类高温调剖剂封堵调剖技术封堵调剖技术三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术7 7、化学剂增油助排、解堵、降粘技术、化学剂增油助排、解堵、降粘技术三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术7 7、化学剂增油助排、解堵、降粘技术、化学剂增油助排、解堵、降粘技术三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术8 8、高温监测技术、高温监测技术锅炉干度控制仪锅炉干度控制仪便携式蒸汽干度测试仪便携式蒸汽干度测试仪高温高压双参数测试仪高温高压双参数测试仪井下干度取样器井下干度取样器TPSTPS90009000型高温测试仪型高温测试仪四参数测试仪四参数测试仪 三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术8 8、高温监测技术、高温监测技术三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术8 8、高温监测技术、高温监测技术三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术9 9、热采油井机械采油技术、热采油井机械采油技术各种类型抽油机各种类型抽油机各种深井泵各种深井泵注采一次管柱泵、防砂泵、空心泵等注采一次管柱泵、防砂泵、空心泵等空心抽油杆加热技术、越泵加热技术等空心抽油杆加热技术、越泵加热技术等三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术1010、注蒸汽专用锅炉及热采井口设备、注蒸汽专用锅炉及热采井口设备6t/h6t/h、 9.2t/h9.2t/h、 11.5t/h11.5t/h、 23t/h23t/h锅锅 炉炉 、 工工 作作 压压 力力17.0Mpa17.0Mpa热采井口耐温热采井口耐温370 370 、耐压、耐压27MPa27MPa三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术1111、稠油集输、计量、脱水处理技术、稠油集输、计量、脱水处理技术稠油集输、处理全密闭工艺技术稠油集输、处理全密闭工艺技术稠稠油油三三相相分分离离器器、脱脱水水器器、输输送送泵泵、球球形形等等干干度分配器、蒸汽两相流量计等形成技术系列度分配器、蒸汽两相流量计等形成技术系列三、配套的工艺技术三、配套的工艺技术1212、丛式定向井、水平井钻采技术、丛式定向井、水平井钻采技术 1313、侧钻井技术、侧钻井技术四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 1 1、蒸汽驱油过程中驱替和波及特征蒸汽驱油过程中驱替和波及特征 在蒸汽驱过程中，蒸汽由注入井被连续不断地注入到油层中，把原油驱在蒸汽驱过程中，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。蒸汽驱过程如图所示。注入的蒸汽不断加热井筒周围的向周围的生产井。蒸汽驱过程如图所示。注入的蒸汽不断加热井筒周围的地层，并形成随蒸汽的不断注入而逐步扩展的蒸汽带，蒸汽可将蒸汽带中地层，并形成随蒸汽的不断注入而逐步扩展的蒸汽带，蒸汽可将蒸汽带中的含油饱和度降到很低，并将可流动原油（即原始含油饱和度与残余油饱的含油饱和度降到很低，并将可流动原油（即原始含油饱和度与残余油饱和度的差值）排出蒸汽带。蒸汽加热地层损失完其潜热后冷凝成热水，在和度的差值）排出蒸汽带。蒸汽加热地层损失完其潜热后冷凝成热水，在蒸汽前缘的前面形成凝结热水带加热和驱替原油。蒸汽带中剩余油部分馏蒸汽前缘的前面形成凝结热水带加热和驱替原油。蒸汽带中剩余油部分馏分会蒸发到汽相中，并被流动的蒸汽携带到蒸汽前缘，在蒸汽前缘，烃蒸分会蒸发到汽相中，并被流动的蒸汽携带到蒸汽前缘，在蒸汽前缘，烃蒸汽冷凝后形成一个轻烃蒸馏物富集带，即溶剂带，因而，在蒸汽驱油过程汽冷凝后形成一个轻烃蒸馏物富集带，即溶剂带，因而，在蒸汽驱油过程中，从上游到下游会形成蒸汽带，蒸馏物带，冷凝热水带和冷水带及油藏中，从上游到下游会形成蒸汽带，蒸馏物带，冷凝热水带和冷水带及油藏流体带。流体带。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 蒸汽驱油过程中驱替和波及特征蒸汽驱油过程中驱替和波及特征四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 蒸汽驱油过程中驱替和波及特征蒸汽驱油过程中驱替和波及特征四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 蒸汽驱油过程中驱替和波及特征蒸汽驱油过程中驱替和波及特征 在蒸汽驱过程中蒸汽驱油、热水驱油和冷水驱油是同时并存的。蒸汽驱油的在蒸汽驱过程中蒸汽驱油、热水驱油和冷水驱油是同时并存的。蒸汽驱油的特征与热水驱、冷水驱显著不同，图是一维模型岩心驱替物模实验获得的不同驱特征与热水驱、冷水驱显著不同，图是一维模型岩心驱替物模实验获得的不同驱油方式的采收率曲线。从图中可见，蒸汽驱与热水驱、冷水驱的见水时间区别不油方式的采收率曲线。从图中可见，蒸汽驱与热水驱、冷水驱的见水时间区别不大。但见水后驱出的油量远远高于热水驱与冷水驱，而且大部分油是在见水后蒸大。但见水后驱出的油量远远高于热水驱与冷水驱，而且大部分油是在见水后蒸汽突破前驱的，蒸汽突破后驱出的油量很少，而对于热水驱和冷水驱相当一部分汽突破前驱的，蒸汽突破后驱出的油量很少，而对于热水驱和冷水驱相当一部分是在水驱前缘突破后驱出的，另一方面，驱出同是在水驱前缘突破后驱出的，另一方面，驱出同样体积的油，蒸汽驱的驱替孔隙体积倍数（水当样体积的油，蒸汽驱的驱替孔隙体积倍数（水当量）要远远小于热水驱和冷水驱，岩心出口端见量）要远远小于热水驱和冷水驱，岩心出口端见水后，热水驱和冷水驱的驱替效率是非常低的，水后，热水驱和冷水驱的驱替效率是非常低的，需要大量孔隙体积倍数的注入水连续冲刷才能驱需要大量孔隙体积倍数的注入水连续冲刷才能驱出有限的油量出有限的油量。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 蒸汽驱油过程中驱替和波及特征蒸汽驱油过程中驱替和波及特征 蒸汽驱的垂向波及效率与蒸汽的重力超覆作用、油藏的非均质性及注汽参蒸汽驱的垂向波及效率与蒸汽的重力超覆作用、油藏的非均质性及注汽参数等多种因素有关。由于蒸汽与原油密度和粘度差异很大，蒸汽总是倾向于数等多种因素有关。由于蒸汽与原油密度和粘度差异很大，蒸汽总是倾向于超覆于原油之上，对蒸汽驱的垂向波及效率造成十分不利的影响。蒸汽驱现超覆于原油之上，对蒸汽驱的垂向波及效率造成十分不利的影响。蒸汽驱现场和实验室研究的许多资料表明，在垂向连通充分的情况下，蒸汽上浮到油场和实验室研究的许多资料表明，在垂向连通充分的情况下，蒸汽上浮到油层顶部。重力超覆的程度取决于重力与粘滞力。层顶部。重力超覆的程度取决于重力与粘滞力。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 蒸汽驱油过程中驱替和波及特征蒸汽驱油过程中驱替和波及特征四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 蒸汽驱油过程中驱替和波及特征蒸汽驱油过程中驱替和波及特征 蒸汽驱的面积波及系数与井网的几何形状、大小、油藏的非均质程度、蒸汽驱的面积波及系数与井网的几何形状、大小、油藏的非均质程度、原油特性及注汽参数等诸多因素密切相关。法鲁克阿里对五点井网、均质油原油特性及注汽参数等诸多因素密切相关。法鲁克阿里对五点井网、均质油层进行了数层进行了数值值模拟研究，作出了蒸汽突入生产井后的面积波及系数与原油粘模拟研究，作出了蒸汽突入生产井后的面积波及系数与原油粘度的变化关系曲线，如图所示，图中的直线段表度的变化关系曲线，如图所示，图中的直线段表示受注入速度等因素的影响表现出的变化范围，示受注入速度等因素的影响表现出的变化范围，可以看到，面积波及系数受原油粘度的影响很可以看到，面积波及系数受原油粘度的影响很大，原油粘度越高，面积波及系数越低。大，原油粘度越高，面积波及系数越低。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 蒸汽驱油过程中驱替和波及特征蒸汽驱油过程中驱替和波及特征 蒸汽的粘度很低，流度很高，在蒸汽驱替油水时会产生指进现象，但由于蒸汽蒸汽的粘度很低，流度很高，在蒸汽驱替油水时会产生指进现象，但由于蒸汽是可凝结气体，与非凝结气体不同，当蒸汽指进进入油藏的冷区后要凝结成热水，是可凝结气体，与非凝结气体不同，当蒸汽指进进入油藏的冷区后要凝结成热水，凝析物充满高流度蒸汽所形成的指进空间，降低了蒸汽的速度，从而使蒸汽指进得凝析物充满高流度蒸汽所形成的指进空间，降低了蒸汽的速度，从而使蒸汽指进得以减缓，保证了蒸汽前缘的稳定性，改善了驱替效果。以减缓，保证了蒸汽前缘的稳定性，改善了驱替效果。 四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计2 2、注蒸汽油藏工程设计方法、注蒸汽油藏工程设计方法 物理模拟物理模拟 数值模拟数值模拟 解析解模型解析解模型 油藏工程设计的任务主要有：评价油藏具体条件对注蒸汽开采的适应性，油藏工程设计的任务主要有：评价油藏具体条件对注蒸汽开采的适应性，确定可供开采的区域、层位、储量及生产潜力；设计适应油藏地质特点的合理确定可供开采的区域、层位、储量及生产潜力；设计适应油藏地质特点的合理开发系统（层系、井网、井距）及最优的注汽、生产操作参数；研究在注蒸汽开发系统（层系、井网、井距）及最优的注汽、生产操作参数；研究在注蒸汽开发过程中油藏产能变化规律，预测生产动态；为采油工程和地面工程设计及开发过程中油藏产能变化规律，预测生产动态；为采油工程和地面工程设计及经济评价提供依据；根据油藏对注蒸汽的动态反应，通过加深对油藏的认识，经济评价提供依据；根据油藏对注蒸汽的动态反应，通过加深对油藏的认识，研究确定各种开发调整技术措施及新技术、新方法，提高注蒸汽开发效果及经研究确定各种开发调整技术措施及新技术、新方法，提高注蒸汽开发效果及经济效益。济效益。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计蒸汽吞吐油藏工程设计蒸汽吞吐油藏工程设计（1 1）蒸汽吞吐注采工艺参数优选，研究周期注汽量或注汽强度、）蒸汽吞吐注采工艺参数优选，研究周期注汽量或注汽强度、蒸汽干度、注入速度、焖井时间、周期废弃产液或产油量等参数的影响；蒸汽干度、注入速度、焖井时间、周期废弃产液或产油量等参数的影响；（2 2）不同井网井距及油层打开井段对蒸汽吞吐效果的影响。）不同井网井距及油层打开井段对蒸汽吞吐效果的影响。（3 3）特殊油藏条件，如具有气顶、活跃边、底水情况下，蒸汽吞）特殊油藏条件，如具有气顶、活跃边、底水情况下，蒸汽吞吐及蒸汽驱开发的策略；吐及蒸汽驱开发的策略；（4 4）多周期吞吐的产能变化规律研究，包括周期间产量，油汽比）多周期吞吐的产能变化规律研究，包括周期间产量，油汽比递减规律和周期内产量变化规律；递减规律和周期内产量变化规律；（5 5）预测在工艺技术可行的最优注采参数及开发系统下，多周期）预测在工艺技术可行的最优注采参数及开发系统下，多周期蒸汽吞吐的开采动态。蒸汽吞吐的开采动态。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 油藏工程设计的主要内容油藏工程设计的主要内容 蒸汽驱油藏工程设计蒸汽驱油藏工程设计 蒸汽驱先导试验设计蒸汽驱先导试验设计 蒸汽驱方案设计蒸汽驱方案设计蒸汽驱油藏工程设计蒸汽驱油藏工程设计（1 1）蒸汽驱开发系统设计；）蒸汽驱开发系统设计； 开发层系的划分和组合；开发层系的划分和组合； 井网系统及注采井距优选；井网系统及注采井距优选； 油层打开井段的选择，不同条件下，注汽井和采油井的油层打油层打开井段的选择，不同条件下，注汽井和采油井的油层打 开策略有所不同，应分别研究确定。开策略有所不同，应分别研究确定。（2 2）蒸汽驱注汽工艺参数优选：）蒸汽驱注汽工艺参数优选： 蒸汽干度的优选；蒸汽干度的优选； 注汽速度或注汽强度优选。注汽速度或注汽强度优选。（3 3）蒸汽驱开采工艺参数优选：）蒸汽驱开采工艺参数优选： 生产井井底流压的影响；生产井井底流压的影响； 生产井举液能力的影响。生产井举液能力的影响。 采注比优选采注比优选。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计（4 4）特殊油藏条件、如具有气顶、活跃边底水情况下蒸汽驱的开发）特殊油藏条件、如具有气顶、活跃边底水情况下蒸汽驱的开发策略。策略。（5 5）由蒸汽吞吐转入蒸汽驱的条件和时机研究。）由蒸汽吞吐转入蒸汽驱的条件和时机研究。（6 6）蒸汽驱过程中的注汽井注入能力和生产井产能变化规律研究，）蒸汽驱过程中的注汽井注入能力和生产井产能变化规律研究，包括注汽井注入指数、生产井采油、采液指数的变化规律。包括注汽井注入指数、生产井采油、采液指数的变化规律。（7 7）在工艺技术可行的最优注采工艺参数下蒸汽驱的开采动态预测）在工艺技术可行的最优注采工艺参数下蒸汽驱的开采动态预测。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计蒸汽驱油藏工程设计蒸汽驱油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 注蒸汽的开发调整设计注蒸汽的开发调整设计 注蒸汽开发过中不断进行调整，不仅十分必要，而且非常重要。注蒸汽开发过中不断进行调整，不仅十分必要，而且非常重要。蒸汽吞吐和蒸汽驱的参考经验蒸汽吞吐和蒸汽驱的参考经验 蒸汽吞吐蒸汽吞吐 周期注汽量是蒸汽吞吐最重要的设计参数。注汽强度一般在周期注汽量是蒸汽吞吐最重要的设计参数。注汽强度一般在8080 150t/m150t/m。 注入速度一般采用高注入。注入速度一般采用高注入。 注汽干度影响很大，井底干度越高，注入的热量越多，吞吐效果越好。注汽干度影响很大，井底干度越高，注入的热量越多，吞吐效果越好。 焖井时间不宜太长，一般一周左右。焖井时间不宜太长，一般一周左右。 回采期间宜最大限度地放大生产压差，但井底流压应保持在井底温度对回采期间宜最大限度地放大生产压差，但井底流压应保持在井底温度对应的蒸汽饱和压力以上，以防止水闪蒸成蒸汽应的蒸汽饱和压力以上，以防止水闪蒸成蒸汽从油层中带走大量热量而导从油层中带走大量热量而导致油层降温过速。致油层降温过速。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 蒸汽吞吐和蒸汽驱的参考经验蒸汽吞吐和蒸汽驱的参考经验蒸蒸 汽汽 驱驱 国外基于成功的蒸汽驱项目及理论研究成果制定的蒸汽驱设计原则国外基于成功的蒸汽驱项目及理论研究成果制定的蒸汽驱设计原则如表所示：如表所示：四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 油藏工程设计的基本考虑油藏工程设计的基本考虑稠油油藏开采方式的选择稠油油藏开采方式的选择（1 1）对对于于地地下下原原油油粘粘度度小小于于10000mPas10000mPas的的普普通通稠稠油油油油藏藏，主主体体开开发发方方式式可可采采用用蒸蒸汽汽吞吞吐吐后后接接蒸蒸汽汽驱驱的的开开发发方方式式。地地下下原原油油粘粘度度小小于于2000mPas2000mPas的的普普通通稠稠油油油油藏藏一一般般具具有有一一定定的的常常规规采采油油能能力力，可可采采用用常常规规降降压压开开采采一一段段时时间间后后转转入入蒸蒸汽汽吞吞吐吐而而后后接接蒸蒸汽汽驱驱开开采采；对对地地下下原原油油粘粘度度大大于于2000mPas2000mPas无无常常规规采采油油能能力力的的普普通通稠稠油油油油藏藏，应应尽尽早早采采用用蒸蒸汽汽吞吞吐吐而而后后进进行蒸汽驱。行蒸汽驱。（2 2）对对于于特特超超稠稠油油油油藏藏（地地下下原原油油粘粘度度大大于于10000mPas10000mPas），目目前前采采用用蒸蒸汽汽吞吞吐吐开开采采，技技术术经经济济上上一一般般风风险险较较小小，但但常常规规蒸蒸汽汽驱驱风风险险较较大大，因因此此可可采采用用先先蒸蒸汽汽吞吞吐吐开开采采，而而后后在在深深入入研研究究、先先导导试试验验的的基基础础上上采采用用蒸蒸汽汽辅助重力泄油开采技术。辅助重力泄油开采技术。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计开发层系的划分开发层系的划分 稠油油藏注蒸汽开发层系的划分，应遵循的一般原则有：稠油油藏注蒸汽开发层系的划分，应遵循的一般原则有： （1）同同一一套套开开发发层层系系要要有有适适宜宜于于热热采采的的油油层层有有效效厚厚度度，而而且且在在平平面面上上的的分分布较广，以保证热采能获得较好的经济效益。布较广，以保证热采能获得较好的经济效益。 （2）垂垂向向上上将将相相邻邻近近的的油油层层组组合合成成一一个个开开发发层层系系，使使油油层净/总厚厚度度比比能能满足足注注蒸蒸汽汽开开发的的筛选标准准。对于于蒸蒸汽汽驱开开采采，此此比比值须大大于于0.500.50。射射孔孔井井段段一一般不宜般不宜过长，以小于，以小于40m40m为宜。宜。 四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 （3）同一开发层系内油层有效厚度的物性下限值应符合热采筛选标准。）同一开发层系内油层有效厚度的物性下限值应符合热采筛选标准。对于蒸汽驱开采，孔隙度对于蒸汽驱开采，孔隙度0.200.20，渗透率，渗透率K K 200200 1010-3-3 m m2 2，含油饱和度含油饱和度S Soioi 50%50%。 （4）同一开发层系内、原油粘度的差别不宜过大；并且有统一的压力系同一开发层系内、原油粘度的差别不宜过大；并且有统一的压力系统；统； （5）对于多层、薄层油藏开发层系组合和划分要特别注意优化。）对于多层、薄层油藏开发层系组合和划分要特别注意优化。 （6）对于多油组层状油藏含油层厚度很大，可考虑采用多套开发层系，）对于多油组层状油藏含油层厚度很大，可考虑采用多套开发层系，但层系间必须有良好的隔层。但层系间必须有良好的隔层。 四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 （7）在划分多套开发层系的情况下，既可采用多套层系多套井网同时）在划分多套开发层系的情况下，既可采用多套层系多套井网同时开发，也可采用一套井网，按自下而上的次序上返开采，分多套层系注蒸汽开发，也可采用一套井网，按自下而上的次序上返开采，分多套层系注蒸汽开发。两者相比，前一种方式有利于获得较高的采油速度，但投资高、稳产开发。两者相比，前一种方式有利于获得较高的采油速度，但投资高、稳产期短；后一种方式有以下优点：汽驱下部层系时，预热了相邻上层系的油层，期短；后一种方式有以下优点：汽驱下部层系时，预热了相邻上层系的油层，使上层系油层原油粘度降低，有利于缩短上部油层的开发期，提高了累积油使上层系油层原油粘度降低，有利于缩短上部油层的开发期，提高了累积油汽比，延长了全油藏的高产期，减少了一次性投资，尤其是减少了注汽设备。汽比，延长了全油藏的高产期，减少了一次性投资，尤其是减少了注汽设备。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 （8 8）对于多层层状油藏，同一套开发层系内常含多个油层，如果具备对于多层层状油藏，同一套开发层系内常含多个油层，如果具备下述条件：下述条件：每个目的层有每个目的层有6 6 10m10m的的有效厚度；有效厚度；每个目的层注采井间必每个目的层注采井间必须是连通的；须是连通的；目的层间有连续的页岩隔层。或划分为多个汽驱目的层进目的层间有连续的页岩隔层。或划分为多个汽驱目的层进行垂向扩展蒸汽驱，即采油井可打开全部油层，但注汽井先打开最下部目行垂向扩展蒸汽驱，即采油井可打开全部油层，但注汽井先打开最下部目的层汽驱，然后再上返蒸汽驱开采上部目的层进行垂向扩展蒸汽驱。这样的层汽驱，然后再上返蒸汽驱开采上部目的层进行垂向扩展蒸汽驱。这样通过充分利用下部油层在汽驱过程中对上部油层的预热作用，称之为通过充分利用下部油层在汽驱过程中对上部油层的预热作用，称之为“热热板效应板效应”，可有效地改善蒸汽驱开发效果。这样做还有利于克服多油层同，可有效地改善蒸汽驱开发效果。这样做还有利于克服多油层同时汽驱时吸汽不均，储量动用不充分的问题。时汽驱时吸汽不均，储量动用不充分的问题。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计油井打开井段的确定油井打开井段的确定 注汽井打开井段注汽井打开井段 注汽井通常打开目的层下部的注汽井通常打开目的层下部的1/21/2或或1/31/3，这样做有利于避免在注入井附，这样做有利于避免在注入井附近油层顶部过早形成蒸汽舌进，以减弱重力超覆的影响。对于垂向渗透率好近油层顶部过早形成蒸汽舌进，以减弱重力超覆的影响。对于垂向渗透率好的厚油层，这样的完井方式可增加蒸汽到达油层顶部所经过的距离，利用蒸的厚油层，这样的完井方式可增加蒸汽到达油层顶部所经过的距离，利用蒸汽的重力超覆作用，提高蒸汽的垂向波及系数。但对于低渗或多层薄互层油汽的重力超覆作用，提高蒸汽的垂向波及系数。但对于低渗或多层薄互层油藏，蒸汽的重力超覆程度有限或者油层内存在对蒸汽垂向运动有阻挡作用的藏，蒸汽的重力超覆程度有限或者油层内存在对蒸汽垂向运动有阻挡作用的页岩夹层，通常要把含有各目的层的整个井段都打开。页岩夹层，通常要把含有各目的层的整个井段都打开。 生产井打开井段生产井打开井段 生产井通过在整个生产层段全部打开，在垂向扩展蒸汽驱的情况下，尽生产井通过在整个生产层段全部打开，在垂向扩展蒸汽驱的情况下，尽管只把蒸汽注入下部油层，但生产井上部油层也需打开。管只把蒸汽注入下部油层，但生产井上部油层也需打开。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计开发井网与井距开发井网与井距 井网形状与井距直接影响到蒸汽驱注采动态及开发效果。通常采用的井井网形状与井距直接影响到蒸汽驱注采动态及开发效果。通常采用的井网形状有五点法、反七点法、反九点法及行列法等。网形状有五点法、反七点法、反九点法及行列法等。 注蒸汽开采属于强化采油过程，一般而言，井距不宜过大。确定合理的井注蒸汽开采属于强化采油过程，一般而言，井距不宜过大。确定合理的井网与井距的主要原则是：网与井距的主要原则是： （1 1）充分考虑油藏的非均质性及油层连通程度，提高面积扫油系数及有）充分考虑油藏的非均质性及油层连通程度，提高面积扫油系数及有效热利用率。效热利用率。 （2 2）井网的选择注采井数比例要能适应油层的注汽能力和产液能力及其）井网的选择注采井数比例要能适应油层的注汽能力和产液能力及其变化特点，满足汽驱开采过程中采注液量比大于变化特点，满足汽驱开采过程中采注液量比大于1.21.2的要求，足以形成真正的要求，足以形成真正的蒸汽驱的开采。的蒸汽驱的开采。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计（3 3）要尽可能为蒸汽突破后或发生不规则窜流后留有调整井网及）要尽可能为蒸汽突破后或发生不规则窜流后留有调整井网及井距的余地。井距的余地。（4 4）井距的确定，以经济效益最优为原则。）井距的确定，以经济效益最优为原则。（5 5）尽管油藏存在非均质性，但井网仍要规则，各井点不可偏离）尽管油藏存在非均质性，但井网仍要规则，各井点不可偏离太多。太多。（6 6）要考虑油层地应力状态及微裂系统分布规律，井网形状及井）要考虑油层地应力状态及微裂系统分布规律，井网形状及井距要防止沿裂缝窜流的过早出现。距要防止沿裂缝窜流的过早出现。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计 考虑到蒸汽驱过程中生产井采液指数的变化：转驱初期，由于油层温度较考虑到蒸汽驱过程中生产井采液指数的变化：转驱初期，由于油层温度较低，油层压力较低、产液指数低，提高单井排液量将是困难的，因此蒸汽驱初期，低，油层压力较低、产液指数低，提高单井排液量将是困难的，因此蒸汽驱初期，提高井组或开发单元排液量的途径在于增加生产井数。同时，还应建立在蒸汽驱提高井组或开发单元排液量的途径在于增加生产井数。同时，还应建立在蒸汽驱过程中根据汽驱动态合理地调整与转换井网的概念。蒸汽驱开发，井网转换的合过程中根据汽驱动态合理地调整与转换井网的概念。蒸汽驱开发，井网转换的合理趋势是注采井数比由小到大，生产井数由多到少。也就是说从提高排液量的角理趋势是注采井数比由小到大，生产井数由多到少。也就是说从提高排液量的角度出发。井网应由反十三点向反九点再向五点井网转换。度出发。井网应由反十三点向反九点再向五点井网转换。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计注采参数优化设计注采参数优化设计 对每个具体的稠油油藏，在所选定的开发系统条件下，采用蒸汽对每个具体的稠油油藏，在所选定的开发系统条件下，采用蒸汽驱开采，注采参数设计极为重要，它将直接关系到汽驱效果的好坏及其驱开采，注采参数设计极为重要，它将直接关系到汽驱效果的好坏及其成败。注采参数确定一般可参考国内外同类型油田经验界限值，应用数成败。注采参数确定一般可参考国内外同类型油田经验界限值，应用数值模拟进行优化设计。设计内容为：值模拟进行优化设计。设计内容为： （1 1）注汽速度；）注汽速度； （2 2）井底蒸汽干度；）井底蒸汽干度； （3 3）生产井排液速度与采注比等。）生产井排液速度与采注比等。四、注蒸汽开发油藏工程设计四、注蒸汽开发油藏工程设计五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法开采方法简述开采方法简述蒸汽吞吐蒸汽吞吐蒸汽驱蒸汽驱间歇蒸汽驱间歇蒸汽驱火烧油层火烧油层蒸汽辅助蒸汽辅助重力重力泄油泄油(SAGD)(SAGD)五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法() 、开采方法简述、开采方法简述 热水驱热水驱五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法() 、开采方法简述、开采方法简述五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法() 、开采方法简述、开采方法简述五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法() 、开采方法简述、开采方法简述 火烧油层火烧油层五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法干式燃烧驱油技术干式燃烧驱油技术干式燃烧驱油技术干式燃烧驱油技术(dry forward combustion)(dry forward combustion)点火器点燃油层，空压机向油藏连续注入空气，原油中点火器点燃油层，空压机向油藏连续注入空气，原油中点火器点燃油层，空压机向油藏连续注入空气，原油中点火器点燃油层，空压机向油藏连续注入空气，原油中10 10 10 10 15%15%15%15%的重质组分作为燃的重质组分作为燃的重质组分作为燃的重质组分作为燃料就地燃烧，向油层远端传递热量和驱动能量，火烧驱油效率达料就地燃烧，向油层远端传递热量和驱动能量，火烧驱油效率达料就地燃烧，向油层远端传递热量和驱动能量，火烧驱油效率达料就地燃烧，向油层远端传递热量和驱动能量，火烧驱油效率达8585858590%90%90%90%。已燃区已燃区燃烧区燃烧区结焦区结焦区蒸汽区蒸汽区富油区富油区原始油区原始油区注注入入井井井井产产生生点火器点燃油层，空压机向油藏连续注入空气，原油中点火器点燃油层，空压机向油藏连续注入空气，原油中点火器点燃油层，空压机向油藏连续注入空气，原油中点火器点燃油层，空压机向油藏连续注入空气，原油中10 10 10 10 15%15%15%15%的重质组分作的重质组分作的重质组分作的重质组分作为燃料就地燃烧，向油层远端传递热量和驱动能量，火烧驱油效率达为燃料就地燃烧，向油层远端传递热量和驱动能量，火烧驱油效率达为燃料就地燃烧，向油层远端传递热量和驱动能量，火烧驱油效率达为燃料就地燃烧，向油层远端传递热量和驱动能量，火烧驱油效率达8585858590%90%90%90%。五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法() 、开采方法简述、开采方法简述 火烧油层火烧油层五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(二二 ) 、吞吐是稠油油藏重要的开采方式吞吐是稠油油藏重要的开采方式： 是目前主要的开采形式，年产量是目前主要的开采形式，年产量943.8943.810104 4t t，占占 稠稠油年产量的油年产量的80.980.9 适应各种油藏类型适应各种油藏类型采收率已达到采收率已达到25%25%以上以上技术配套技术配套五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(二二 ) 、吞吐是稠油油藏重要的开采方式吞吐是稠油油藏重要的开采方式：五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(二二 ) 、吞吐是稠油油藏重要的开采方式吞吐是稠油油藏重要的开采方式： 开采机理开采机理五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法图 蒸汽吞吐模拟图 蒸汽吞吐过程示意图五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法图 蒸汽吞吐温度分布图五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法 蒸汽吞吐油藏地质条件及其影响蒸汽吞吐油藏地质条件及其影响 原油粘度原油粘度 油层有效厚度油层有效厚度 净总厚度比净总厚度比 原始含油饱和度原始含油饱和度 渗透率渗透率 储层非均质性储层非均质性 边底水等影响边底水等影响五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法蒸汽吞吐油藏地质条件及其影响蒸汽吞吐油藏地质条件及其影响图 油层厚度对蒸汽吞吐开采动态的影响原油粘度对蒸汽吞吐采收率的影响五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法蒸汽吞吐油藏地质条件及其影响蒸汽吞吐油藏地质条件及其影响原始含油饱和度对蒸汽吞吐开采采收率和油汽比的影响净总厚度比对蒸汽吞吐开采采收率和油汽比的影响五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法 蒸汽吞吐注汽参数响蒸汽吞吐注汽参数响 蒸汽干度蒸汽干度 注入强度注入强度 注汽速度注汽速度 焖井时间焖井时间 五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法注采参数影响注采参数影响图 注气量对蒸汽吞吐开采效果的影响图 注气量对蒸汽吞吐开采效果的影响五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(二二 ) 、吞吐是稠油油藏重要的开采方式吞吐是稠油油藏重要的开采方式： 开采现状及其潜力分析开采现状及其潜力分析 五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法 2年产量达到稳定，此后靠新井的不断投入，保持产量稳产（年产量达到稳定，此后靠新井的不断投入，保持产量稳产（5年）；年）； 可采储量采出程度达到可采储量采出程度达到70%时以时以20%的幅度递减，地层压力降至原的幅度递减，地层压力降至原 始压力的始压力的30%。洼洼38块产量构成曲线块产量构成曲线洼洼38、欢、欢127、锦、锦25、杜、杜239块块无因次采油速度变化曲线无因次采油速度变化曲线( (二二 ) ) 、吞吐是稠油油藏重要的开采方式：、吞吐是稠油油藏重要的开采方式： ：产量变化模式：产量变化模式： 五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（二二）、蒸汽吞吐是稠油油藏重要的开采方式蒸汽吞吐是稠油油藏重要的开采方式： 继续吞吐开采潜力继续吞吐开采潜力1 1数值模拟预测，杜数值模拟预测，杜66 66 ，目前采出，目前采出19.0%19.0%，地层压，地层压力：力：1.2MPa1.2MPa， 油汽比：油汽比：油汽比：油汽比：0.250.20.250.2 继续吞吐继续吞吐继续吞吐继续吞吐4545周期（周期（周期（周期（33.533.5年）年）年）年） 阶段采收率阶段采收率阶段采收率阶段采收率2.73.4%,2.73.4%,吞吐采收率吞吐采收率吞吐采收率吞吐采收率21.722.4%21.722.4%五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(二二 ) 、吞吐是稠油油藏重要的开采方式吞吐是稠油油藏重要的开采方式 继续吞吐开采潜力继续吞吐开采潜力2递减模型预测递减模型预测 周期产油量与周期数的关系曲线周期产油量与周期数的关系曲线周期油汽比与周期数的关系曲线周期油汽比与周期数的关系曲线五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(二二 ) 、吞吐是稠油油藏重要的开采方式吞吐是稠油油藏重要的开采方式 继续吞吐开采潜力继续吞吐开采潜力 油汽比：油汽比：油汽比：油汽比：0.250.20.250.20.250.20.250.2 继续吞吐继续吞吐继续吞吐继续吞吐46464646周期周期周期周期 阶段采收率阶段采收率阶段采收率阶段采收率2.73.8%2.73.8%2.73.8%2.73.8%五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(二二 ) 、吞吐是稠油油藏重要的开采方式吞吐是稠油油藏重要的开采方式 继续吞吐开采潜力继续吞吐开采潜力 3压力与采出程度关系曲线预测压力与采出程度关系曲线预测高三、洼高三、洼38块地层压力与采出程度关系曲线块地层压力与采出程度关系曲线五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法杜杜66、齐、齐40块地层压力与采出程度关系曲线块地层压力与采出程度关系曲线 趋势预测增加采收率趋势预测增加采收率趋势预测增加采收率趋势预测增加采收率2-3%2-3%2-3%2-3%； 继续吞吐继续吞吐继续吞吐继续吞吐2 2 2 2年左右年左右年左右年左右，三种方法是相近的，三种方法是相近的，三种方法是相近的，三种方法是相近的。(二二)、吞吐是稠油油藏重要的开采方式、吞吐是稠油油藏重要的开采方式五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(二二 ) 、吞吐是稠油油藏重要的开采方式吞吐是稠油油藏重要的开采方式五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(三三)、蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术可大幅度提高采收率可大幅度提高采收率是成熟的技术是成熟的技术具有一定的经济抗风险能力具有一定的经济抗风险能力五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(三三)、蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(三三)、蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术 开采实例开采实例五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(三三)、蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术 开采机理开采机理五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(三三)、蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术开采机理开采机理五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(三三)、蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术开采机理开采机理五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(三三)、蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术 开采机理开采机理五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(三三)、蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术 开采机理开采机理五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法 蒸汽驱开采的油藏条件蒸汽驱开采的油藏条件 五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法块状油藏原油粘度对蒸汽驱开采效果的影响块状油藏油层厚度对蒸汽驱采收率的影响蒸汽驱开采的油藏条件蒸汽驱开采的油藏条件五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法油层净总厚度比对蒸汽驱开发效果的影响油层含油饱和度对蒸汽驱开发效果的影响蒸汽驱开采的油藏条件蒸汽驱开采的油藏条件五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法 蒸汽驱生产操作条件优选蒸汽驱生产操作条件优选 注汽强度注汽强度 蒸汽干度蒸汽干度 生产井排液速度生产井排液速度 临界采注比临界采注比五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法蒸汽驱生产操作条件优选蒸汽驱生产操作条件优选蒸汽干度对蒸汽驱开发效果的影响采收率、油汽比与注汽强度的关系曲线五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法不同排液速度下注汽井井底压力（BHP）变化曲线蒸汽驱生产操作条件优选蒸汽驱生产操作条件优选生产井排液能力对蒸汽驱效果影响五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法五点法井网不同生产方式下的平均地层压力动态曲线蒸汽驱生产操作条件优选蒸汽驱生产操作条件优选五点法井网不同生产方式下产油动态曲线五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法蒸汽过程中典型井生产动态及平均地层压力的变化蒸汽驱生产操作条件优选蒸汽驱生产操作条件优选五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(三三)、蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术 近几年为蒸汽驱技术的发展作了不懈的努力近几年为蒸汽驱技术的发展作了不懈的努力1 1 、 19871987年年1111个蒸汽驱先导试验个蒸汽驱先导试验2 2 、 19911991年勘探院热采所在国内首次提出实施有效的蒸汽驱年勘探院热采所在国内首次提出实施有效的蒸汽驱开采的操作条件和技术措施开采的操作条件和技术措施注汽注汽注汽注汽强度大于强度大于强度大于强度大于1.5t/d1.5t/d1.5t/d1.5t/d hmhmhmhm2 2 2 2 m m m m井底蒸汽干度大于井底蒸汽干度大于井底蒸汽干度大于井底蒸汽干度大于4050%4050%4050%4050%临界采注比大于临界采注比大于临界采注比大于临界采注比大于1.21.21.21.2油井排空生产，实施降压开采油井排空生产，实施降压开采油井排空生产，实施降压开采油井排空生产，实施降压开采操操操操作作作作条条条条件件件件蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽驱驱驱驱井网转换：反九点井网转换：反九点井网转换：反九点井网转换：反九点五点法五点法五点法五点法五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(三三)、蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术 近几年为蒸汽驱技术的发展作了不懈的努力近几年为蒸汽驱技术的发展作了不懈的努力3 3、蒸汽驱技术的进步：真空隔热油管，金属封隔器，、蒸汽驱技术的进步：真空隔热油管，金属封隔器，高温举高温举升、高温防砂、高温暂堵、高温测试等升、高温防砂、高温暂堵、高温测试等4 4、19911991年新疆开展了大规模蒸汽驱工业性开采：目前年新疆开展了大规模蒸汽驱工业性开采：目前 625625井井组，采出程度组，采出程度2739%2739%，油汽比，油汽比0.180.185 5、中深层稠油油藏于、中深层稠油油藏于19981998年开展齐年开展齐4040小井距（小井距（70m70m）蒸汽驱蒸汽驱先导试验，取得了较好的效果先导试验，取得了较好的效果五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法主要开发指标主要开发指标 注汽注汽注汽注汽80.01080.0104 4t t，产油产油产油产油16.51016.5104 4t t，产水产水产水产水53.81053.8104 4t t； 采注比采注比采注比采注比0.890.89（1.141.14），油汽比），油汽比），油汽比），油汽比0.210.21； 平均单井日产油水平平均单井日产油水平平均单井日产油水平平均单井日产油水平8.4t/d8.4t/d（齐（齐（齐（齐4040全块：全块：全块：全块：3.5t/d3.5t/d左右），左右），左右），左右）， 汽驱主要期的日产液水平汽驱主要期的日产液水平汽驱主要期的日产液水平汽驱主要期的日产液水平45.0t/d45.0t/d； 采出程度已达采出程度已达采出程度已达采出程度已达32.932.9，平均采油速度，平均采油速度，平均采油速度，平均采油速度7.317.31； 累积采出程度已达：累积采出程度已达：累积采出程度已达：累积采出程度已达：56.956.9； 齐齐40块蒸汽驱生产动态曲线块蒸汽驱生产动态曲线五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（三三）、蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术蒸汽驱是蒸汽吞吐重要的接替技术：经济评价经济评价:应用应用19981998年元月至年元月至20012001年年1212月底生产资料进行经济评价。月底生产资料进行经济评价。钻井及地面建设费：共计：钻井及地面建设费：共计：5250525010104 4元；元；建站及井筒隔热费：合计为建站及井筒隔热费：合计为1001100110104 4元。元。注汽费：注汽费：5075507510104 4元；元；作业费：作业费：43343310104 4元；元；电费：电费：91291210104 4元；元；抽油机配件及维护费：抽油机配件及维护费：17617610104 4元；元；产出液处理费：产出液处理费：45245210104 4元；元；工资：工资：28028010104 4元；元；监测费：监测费：26026010104 4元。元。试验四年中累积投入试验四年中累积投入1.38391.383910108 8元，累积产油元，累积产油15.0915.0910104 4t t（20012001年年1212月底），按月底），按840840元元/t/t价格计算，扣除采价格计算，扣除采油变动成本油变动成本502.9502.9元元/t/t后，四年总收益为后，四年总收益为5087508710104 4元，考虑钻元，考虑钻井、基建投资（井、基建投资（6250625010104 4元）折旧（按元）折旧（按1010年均摊），则试验年均摊），则试验赢利赢利2587258710104 4元，经济效益较好。元，经济效益较好。 五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法 由由于于蒸蒸汽汽驱驱开开采采油油汽汽比比一一般般较较低低，原原油油商商品品率率低低，当当油油汽汽比比0.15时时，每每采采出出1t原原油油，其其燃燃料料消消耗耗将将达达到到0.476t（图图1 1）。此此外外，蒸蒸汽汽吞吞吐吐后后转转蒸蒸汽汽驱驱初初期期，存存在在着着一一个个较较长长的的低低产产期期，这这极极大大的的影影响响了了蒸蒸汽汽驱驱开开发发效效果果，如如何何缩缩短短低低产产期期，提提高高蒸蒸汽汽驱驱油油汽汽比比，则则是是所所要讨论的问题。要讨论的问题。火烧段塞火烧段塞+ +蒸汽驱开采蒸汽驱开采（四）、（四）、五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法分析蒸汽驱初期低产期的存在主要有以下几个方面的原因：分析蒸汽驱初期低产期的存在主要有以下几个方面的原因：1、蒸蒸汽汽吞吞吐吐后后油油藏藏压压力力低低，很很难难建建立立较较大大的的生生产产压压差差。辽辽河河油油田田蒸蒸汽汽吞吞吐吐开采主力区块开采主力区块 地地层层压压力力一一般般1.53.0Mpa，地地层层压压力力水水平平已已降降至至原原始始地地层层压压力力的的2030%，转蒸汽驱初期很难建立较大的生产压差，不利于提高油井排液量；，转蒸汽驱初期很难建立较大的生产压差，不利于提高油井排液量；2、蒸蒸汽汽吞吞吐吐后后油油井井存存水水量量较较高高。高高3 3块块回回采采水水率率26.9%，目目前前平平均均单单井井地地下下存存水水量量高高达达1.3910t t（2006年年底底）。油油井井存存水水量量高高，蒸蒸汽汽驱驱初初期期，生生产产井井含含水水率率高高；注注入入井井存存水水量量大大，则则耗耗损损大大量量注注入入蒸蒸汽汽的的热热量量，不不利利于于实实现现有效的蒸汽驱开采；有效的蒸汽驱开采；3、蒸蒸汽汽吞吞吐吐后后转转蒸蒸汽汽驱驱初初期期，由由于于油油层层动动用用的的不不均均衡衡以以及及由由于于注注入入蒸蒸汽汽加加热存水，造成注入蒸汽干度低，因而易造成热水窜进，油井产量低；热存水，造成注入蒸汽干度低，因而易造成热水窜进，油井产量低；4、蒸蒸汽汽吞吞吐吐转转蒸蒸汽汽驱驱初初期期，由由于于冷冷油油带带的的推推进进，生生产产井井井井底底有有一一个个短短暂暂的的温降过程，渗流阻力大，不利于提高油井的排量。温降过程，渗流阻力大，不利于提高油井的排量。针针对对上上述述问问题题，为为了了提提高高蒸蒸汽汽驱驱开开发发效效果果，提提出出了了“火火烧烧段段塞塞+ +蒸蒸汽汽驱驱”组组合式开发技术。合式开发技术。（四）、（四）、火烧段塞火烧段塞+ +蒸汽驱开采蒸汽驱开采五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法 火火烧烧段段塞塞+ +蒸蒸汽汽驱驱开开采采是是指指稠稠油油油油藏藏蒸蒸汽汽吞吞吐吐后后，在在所所选选定定的的注注采采井井网网条条件件下下，注注入入井井点点火火连连续续注注空空气气（或或富富氧氧），油油层层燃燃烧烧100200d，形形成成一一个个小小段段塞塞，而而后后注注入入井井改改注注高高干干度度蒸蒸汽汽，进进行行蒸蒸汽汽驱驱或或不不稳稳定定蒸蒸汽汽驱驱开开采采。由由于于段段塞塞尺尺寸寸小小，火火烧烧油油层层段段塞塞时时间间在在整整个个开开采采周周期期中中仅仅占占5%10%，期期间间采采出出油油量量约约占占阶阶段段采采油油量量的的4%8%，因因而而火火烧烧段段塞塞+ +蒸蒸汽汽驱驱属属于于以以蒸蒸汽汽驱驱开开采采方方式式为为主的组合式开采技术。主的组合式开采技术。（四）、（四）、火烧段塞火烧段塞+ +蒸汽驱开采蒸汽驱开采五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法 火火烧烧段段塞塞+ +蒸蒸汽汽驱驱正正是是利利用用了了火火烧烧油油层层开开采采机机理理，特特别别是是燃燃烧烧带带400800高高温温，使使之之火火烧烧段段塞塞后后转转蒸蒸汽汽驱驱初初期期，有有利利于于提提高高注注入入井井井井底底温温度度，汽汽化化吞吞吐吐开开采采存存水水；有有利利于于提提高高后后续续蒸蒸汽汽驱驱注注入入蒸蒸汽汽干干度度；注注入入空空气气，汽汽化化存存水水则则有有利利于于提提高高地地层层压压力力，建建立立较较大大的的生生产产压压差差；火火烧烧油油层层段段塞塞汽汽化化存存水水后后，由由于于相相同同温温度度，压压力力条条件件下下，液液体体与与蒸蒸汽汽的的比比容容相相差差较较大大，蒸蒸汽汽体体积积远远高高于于相相同同质质量量水水体体体体积积几几倍倍甚甚至至几几十十倍倍（表表1 1），也也就就是是说说，当当注注汽汽井井井井底底温温度度为为300300时时，每每汽汽化化1.0t存存水水时时，则则相相当当注注入入15.415.4t蒸蒸汽汽，在在225t/d的的注注汽汽速速度度下下，历历时时近近2年年，可可见见火火烧烧油油层层段段塞塞，有有利利于于缩缩短短蒸蒸汽汽驱驱初初期期低低产产期期，有有利利于于提提高高蒸蒸汽汽驱驱阶阶段段采采注注比比，大大幅幅度度提提高蒸汽驱开发效果。高蒸汽驱开发效果。（四）、（四）、火烧段塞火烧段塞+ +蒸汽驱开采蒸汽驱开采五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法表表1不同干度的蒸汽在不同压力下的体积与水的体积比较不同干度的蒸汽在不同压力下的体积与水的体积比较压力压力Mpa温温度度10%干度干度50%干度干度80%干度干度比容比容m3/kg倍数倍数比容比容m3/kg倍数倍数比容比容m3/kg倍数倍数11790.020820.80.099599.50.1586158.632320.00787.80.034534.50.054654.652620.00515.10.020720.70.032432.472840.00404.00.014614.60.022622.693020.00333.30.011211.20.017017.0103090.00313.10.00999.90.015015.0五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法 由由于于火火烧烧段段塞塞尺尺寸寸小小，时时间间短短，不不存存在在空空气气超超覆覆、气气窜窜现现象象；在在目目前前油油层层压压力力较较低低的的情情况况下下，小小段段塞塞对对空空压压机机的的要要求求也也不不高高，设设备备容容易易达达到到设设计计要要求求；小小段段塞塞不不存存在在油油井井出出砂砂、结结垢垢、腐腐蚀蚀；也也不不存存在在环环保保问问题题。近近几几年年，我我国国山山东东胜胜利利油油田田，特特别别是是辽辽河河油油田田杜杜66块块火火烧烧油油层层试试验验取取得得了了较较大大进进展展，表表明明了了火火烧烧油油层层技技术术在在我我国国有有进进一一步步推推广广应应用用的的前前景景，由由此此说说来来，火火烧烧段段塞塞+ +蒸蒸汽汽驱驱技技术术上是完全可行的。上是完全可行的。（四）（四）、火烧段塞火烧段塞+ +蒸汽驱开采蒸汽驱开采五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法表表3 火烧段塞转蒸汽驱时机优选结果火烧段塞转蒸汽驱时机优选结果 t火烧时间火烧时间d d（转蒸汽驱转蒸汽驱时机）时机）火线推火线推进距离进距离m m生产生产时间时间d d累产油累产油1010累产水累产水1010采油速采油速度度% %采出程度采出程度% %火驱火驱10517302.2257.0065.8733.8640032.319401.7312.6874.0726.3330024.219501.7912.5304.1927.2520016.219601.9512.4944.5429.6815012.119702.18213.0755.0633.211008.119802.37413.4535.4736.1350421002.33313.1155.0735.50直接蒸汽驱直接蒸汽驱02010163312.6883.7124.85五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（四）、（四）、表表6高高3块两种开发方式效果对比表块两种开发方式效果对比表方方式式时间时间（d)采油速度采油速度（%)采出程度采出程度（%）油汽比油汽比气油比气油比火火烧烧段段塞塞+蒸汽驱蒸汽驱19805.4736.130.2031501蒸汽驱蒸汽驱20103.7124.850.145/火烧段塞火烧段塞+ +蒸汽驱开采蒸汽驱开采五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法火烧火烧100天压力场天压力场蒸汽驱蒸汽驱100天时的压力场天时的压力场（四）、（四）、 火烧段塞火烧段塞+ +蒸汽驱开采蒸汽驱开采五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法火烧火烧100天温度场天温度场蒸汽驱蒸汽驱100天时的温度场天时的温度场（四）、（四）、火烧段塞火烧段塞+ +蒸汽驱开采蒸汽驱开采五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（四）、（四）、 火烧段塞火烧段塞+蒸汽驱开采蒸汽驱开采结论结论1 1、火烧段塞、火烧段塞+ +蒸汽驱开采有利于提高注入井井底温度，汽化吞吐开采蒸汽驱开采有利于提高注入井井底温度，汽化吞吐开采 存水；有利于提高后续蒸汽驱注入蒸汽干度；有利于提高地层压力，建存水；有利于提高后续蒸汽驱注入蒸汽干度；有利于提高地层压力，建立较大的生产压差；有利于提高蒸汽驱阶段的注采比，缩短蒸汽驱初期立较大的生产压差；有利于提高蒸汽驱阶段的注采比，缩短蒸汽驱初期低产期，提高蒸汽驱开采效果；低产期，提高蒸汽驱开采效果；2 2、火烧段塞、火烧段塞+ +蒸汽驱技术可行；蒸汽驱技术可行；3 3、火烧段塞、火烧段塞+ +蒸汽驱技术可大幅度提高原油采收率，是稠油油藏蒸汽吞蒸汽驱技术可大幅度提高原油采收率，是稠油油藏蒸汽吞吐后有效的接替技术。吐后有效的接替技术。热电联产技术热电联产技术 热热电电联联产产技技术术是是指指同同一一燃燃料料同同时时产产生生蒸蒸汽汽和和电电能能的的过过程程。热热电电联联产产系系统统能能量量采采用用率率高高。废废气气排排放放量量低低，有有利利于于缓缓解解能能源源短短缺缺和和大大气气污污染染。热热电电联联产产应应用用到到稠稠油油热热采采，热热效效率率高高，将将由由火火力力发发电电厂厂的的35%35%提提高高到到85%85%，也也就就是是说说可可将将火火力力发发电电厂厂通通过过冷冷却却水水浪浪费费的的近近60%60%的的热热量量利利用用起起来来，极极大大地地降降低低热热采采所所需需用用的的蒸蒸汽汽成成本本。热热电电联联产产技技术术已已成成熟熟。此此处处介介绍绍ChevronChevron公公司司设设计计的的一一种种小小型型燃燃气气涡涡轮轮蒸蒸汽汽发发生生器器组组合合。由由图图可可以以看看出出，空空气气经经过过滤滤器器过过滤滤后后在在压压缩缩机机内内升升压压，然然后后与与燃燃料料（天天然然气气）一一起起进进入入燃燃烧烧室室燃燃烧烧，得得到到的的高高湿湿燃燃气气通通过过燃燃气气涡涡轮轮膨膨胀胀作作功功发发电电。经经过过膨膨胀胀作作功功后后的的燃燃气气温温度度454454.4.4，在在正正常常运运转转条条件件下下，要要用用另另一一个个烧烧天天然然气气的的辅辅助助燃燃烧烧室室将将燃燃气气涡涡轮轮排排出出气气再再加加热热到到926.7926.7左左右右，然然后后送送入入常常规的蒸汽发生器中以产生注汽中的工作蒸汽。规的蒸汽发生器中以产生注汽中的工作蒸汽。五、不同类型稠油油藏开采方法五、不同类型稠油油藏开采方法 美美国国克克恩恩河河油油田田是是世世界界上上最最大大的的蒸蒸汽汽驱驱开开采采油油之之一一。在在8080年年代代初初，共共有有250250台台23t/h23t/h的的蒸蒸汽汽发发生生器器，每每天天烧烧油油5880m5880m3 3，采采用用热热电电联联供供技技术术后后，建建了了二二个个大大型型既既发发电电又又用用废废热热产产生生蒸蒸汽汽的的热热电电厂厂。每每个个工工厂厂生生产产电电300300兆兆瓦瓦及及820t/h820t/h蒸蒸气气。发发电电足足够够供供应应5050万万户户居居民民用用电电，蒸蒸汽汽成成本本也也由由5 5 6 6美美元元/ /根根降降为为1 1 2 2美美元元/ /桶桶。原原来来的的23t/h23t/h的烧油锅炉全部停运。应用这项技术，使经济效益大为改观。的烧油锅炉全部停运。应用这项技术，使经济效益大为改观。五、不同类型稠油油藏开采方法五、不同类型稠油油藏开采方法热电联产技术热电联产技术五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（五五）、不适宜蒸汽驱不适宜蒸汽驱稠稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术油油藏采用间歇蒸汽驱技术可大幅度提高吞吐采收率可大幅度提高吞吐采收率： 高高34563456井组：井组： 19971997年年1111月开始试验（月开始试验（105m105m四个反九点井组四个反九点井组 ）转驱后：含水上升高达转驱后：含水上升高达98%98%； 液量上升至液量上升至931.1t931.1t，（，（转驱前转驱前9.099.09倍）倍）产油量下降；产油量下降；压力上升压力上升3.5MPa7.7MPa;3.5MPa7.7MPa;采注比采注比0.4230.42319991999年年1 1月停驱，月停驱，2 2个月后产量大幅度上升，由个月后产量大幅度上升，由12.5t/d 12.5t/d 85.8t/d85.8t/d五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（五五）、不适宜蒸汽驱不适宜蒸汽驱稠稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术油油藏采用间歇蒸汽驱技术可大幅度提高吞吐采收率可大幅度提高吞吐采收率：高高3456井组蒸汽驱试验开发曲线井组蒸汽驱试验开发曲线五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（五五）、不适宜蒸汽驱不适宜蒸汽驱稠稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术油油藏采用间歇蒸汽驱技术可大幅度提高吞吐采收率可大幅度提高吞吐采收率： 汽驱阶段：阶段注汽汽驱阶段：阶段注汽52.58 52.58 10104 4t t，阶段采油阶段采油1.58 1.58 10104 4t t，油汽比油汽比0.030.03； 9797年年1111月月_2001_2001年年6 6月（压力降到转驱前水平）月（压力降到转驱前水平） ：阶段注阶段注汽汽54.54 54.54 10104 4t t，阶段采油阶段采油7.14 7.14 10104 4t t，油汽比油汽比0.130.13。 五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（五五）、不适宜蒸汽驱不适宜蒸汽驱稠稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术油油藏采用间歇蒸汽驱技术可大幅度提高吞吐采收率可大幅度提高吞吐采收率：间歇汽驱有以下有利条件：间歇汽驱有以下有利条件：（1 1）间歇汽驱可采用高速注汽的方式以减少井筒热损失；）间歇汽驱可采用高速注汽的方式以减少井筒热损失；（2 2）吞吞吐吐后后期期地地层层压压力力较较低低，进进行行间间歇歇汽汽驱驱，可可以以有有限限的的提提高高地地层层压压力力，提高驱替能量，增大生产压差，提高单井产量；提高驱替能量，增大生产压差，提高单井产量；（3 3）间间歇歇汽汽驱驱，有有利利于于达达到到瞬瞬时时或或阶阶段段采采注注比比1.21.2的的要要求求，有有利利于于提提高高汽汽驱效果，提高采收率；驱效果，提高采收率；（4 4）间歇汽驱，有利于提高油汽比，获得较好的经济效益；）间歇汽驱，有利于提高油汽比，获得较好的经济效益；（5 5）间间歇歇汽汽驱驱有有利利于于发发挥挥毛毛管管力力作作用用，并并在在不不稳稳定定的的压压力力传传导导下下，有有利利于于高低渗透带之间的液流交换，改善汽驱效果；高低渗透带之间的液流交换，改善汽驱效果；（6 6）相同生产规模条件下，与连续汽驱开采相比，可减少一部分的设备资）相同生产规模条件下，与连续汽驱开采相比，可减少一部分的设备资金投入。金投入。 五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（五五）、不适宜蒸汽驱不适宜蒸汽驱稠稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术油油藏采用间歇蒸汽驱技术可大幅度提高吞吐采收率可大幅度提高吞吐采收率：间歇汽驱可行性分析间歇汽驱可行性分析杜杜6666薄互层稠油油藏为研究对象薄互层稠油油藏为研究对象建立了三维非均质井组模型，建立了三维非均质井组模型，19191919111139713971个网格节点个网格节点 历史拟合后历史拟合后 ，通过研究回答了三个问题：，通过研究回答了三个问题：间歇蒸汽驱技术是否可行、效果好坏；间歇蒸汽驱技术是否可行、效果好坏；间歇蒸汽驱油藏适应条件；间歇蒸汽驱油藏适应条件； 间歇蒸汽驱与蒸汽驱效果对比。间歇蒸汽驱与蒸汽驱效果对比。 五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（五五）、不适宜蒸汽驱稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术可）、不适宜蒸汽驱稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术可大幅度提高吞吐采收率大幅度提高吞吐采收率间歇汽驱操作条件优化研究间歇汽驱操作条件优化研究间歇注汽时间优化间歇注汽时间优化五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（五五）、不适宜蒸汽驱稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术可）、不适宜蒸汽驱稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术可大幅度提高吞吐采收率大幅度提高吞吐采收率间歇汽驱操作条件优化研究间歇汽驱操作条件优化研究注汽速度优化注汽速度优化五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（五五）、不适宜蒸汽驱稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术可）、不适宜蒸汽驱稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术可大幅度提高吞吐采收率大幅度提高吞吐采收率 间歇汽驱操作条件优化研究间歇汽驱操作条件优化研究单井排液量优化单井排液量优化单井排液量优选图单井排液量优选图五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（五五）、不适宜蒸汽驱稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术可大）、不适宜蒸汽驱稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术可大幅度提高吞吐采收率幅度提高吞吐采收率间歇汽驱效果间歇汽驱效果五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（五）、不适宜蒸汽驱稠油油藏采用间歇蒸汽驱技、不适宜蒸汽驱稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术可大幅度提高吞吐采收率术可大幅度提高吞吐采收率五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法间歇蒸汽驱油藏适用条件：间歇蒸汽驱油藏适用条件： 油藏厚度油藏厚度 10 m10 m； 油藏埋深油藏埋深 2000m300md300md； 原油粘度原油粘度 10000mPa.s;0.30.3。（五五）、不适宜蒸汽驱稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术可）、不适宜蒸汽驱稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术可大幅度提高吞吐采收率大幅度提高吞吐采收率五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（五五）、不适宜蒸汽驱不适宜蒸汽驱稠稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术油油藏采用间歇蒸汽驱技术可大幅度提高吞吐采收率可大幅度提高吞吐采收率：杜杜66块间歇蒸汽驱与连续蒸汽驱对比块间歇蒸汽驱与连续蒸汽驱对比五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(五五）、不适宜蒸汽驱不适宜蒸汽驱稠稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术油油藏采用间歇蒸汽驱技术可大幅度提高吞吐采收率可大幅度提高吞吐采收率：五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（五五）、不适宜蒸汽驱稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术）、不适宜蒸汽驱稠油油藏采用间歇蒸汽驱技术可大幅度提高吞吐采收率可大幅度提高吞吐采收率：五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（六六）、蒸汽辅助重力泄油（蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）是开采特超稠是开采特超稠油的重要技术油的重要技术 蒸汽辅助重力泄油（蒸汽辅助重力泄油（蒸汽辅助重力泄油（蒸汽辅助重力泄油（SAGD) SAGD) 是是是是以蒸汽作为热源，依靠沥青及凝析液的重以蒸汽作为热源，依靠沥青及凝析液的重力作用开采稠油。它可以通过两种方式来实现，一种方式是在靠近油层底部钻一力作用开采稠油。它可以通过两种方式来实现，一种方式是在靠近油层底部钻一对上下平行的水平井，另一种方式是在油层底部钻一口水平井，在其上方钻多口对上下平行的水平井，另一种方式是在油层底部钻一口水平井，在其上方钻多口垂直井。蒸汽由上部的注入井注入油层，注入的蒸汽向上及侧面移动，加热降粘垂直井。蒸汽由上部的注入井注入油层，注入的蒸汽向上及侧面移动，加热降粘的原油在重力作用下流到生产井。随着原油的采出，蒸汽室逐渐扩大。的原油在重力作用下流到生产井。随着原油的采出，蒸汽室逐渐扩大。 蒸汽辅助重力泄油（蒸汽辅助重力泄油（SAGD）方法示意图方法示意图五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法 以蒸汽做为热载体，加热降粘以蒸汽做为热载体，加热降粘 利用重力作为驱动原油的主要动力利用重力作为驱动原油的主要动力SAGDSAGD生产机理生产机理蒸汽室内泄油方式有两种：蒸汽室内泄油方式有两种： 首先是垂向泄油（即顶部泄油）：蒸汽垂直向上运动并加热顶部沥青，首先是垂向泄油（即顶部泄油）：蒸汽垂直向上运动并加热顶部沥青，加热降粘的原油向下运动；加热降粘的原油向下运动； 其次是侧向泄油（即斜面泄油）：蒸汽在向上运动的同时，热量也会其次是侧向泄油（即斜面泄油）：蒸汽在向上运动的同时，热量也会向侧向传递，加热侧部，使蒸汽室逐渐向侧向发展。侧部流动呈斜面状，向侧向传递，加热侧部，使蒸汽室逐渐向侧向发展。侧部流动呈斜面状，加热的沥青沿斜面依靠重力向下流动。加热的沥青沿斜面依靠重力向下流动。 （六）、蒸汽辅助重力泄油（六）、蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）是开采特超稠油是开采特超稠油的重要技术的重要技术五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（六六）、蒸汽辅助重力泄油（蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）是开采特超稠油是开采特超稠油的重要技术的重要技术SAGDSAGD过程有如下特征：过程有如下特征：1）利用重力作为驱动原油的主要动力；）利用重力作为驱动原油的主要动力；2）利用水平井通过重力作用获得相当高的采油速度；）利用水平井通过重力作用获得相当高的采油速度；3）加热原油不必驱动未接触原油（冷油）而直接流入生产井；）加热原油不必驱动未接触原油（冷油）而直接流入生产井；4）几乎可立即出现采油响应；）几乎可立即出现采油响应；5）采收率高；）采收率高；6）累积油汽比高；）累积油汽比高；7）除了大面积的页岩夹层以外，对油藏非均质性极不敏感。）除了大面积的页岩夹层以外，对油藏非均质性极不敏感。（六六）、蒸汽辅助重力泄油（蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）是开采特是开采特超稠油的重要技术超稠油的重要技术五、不同类型稠油油藏开采方法五、不同类型稠油油藏开采方法五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（六六）、蒸汽辅助重力泄油（蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）是开采特超稠油是开采特超稠油的重要技术的重要技术实施实施SAGDSAGD开采的条件是：开采的条件是： 油藏条件油藏条件 技术条件技术条件 有效管理有效管理五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（六六）、蒸汽辅助重力泄油（蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）是开采特超稠是开采特超稠油的重要技术油的重要技术曙一区超稠油探明含油面积曙一区超稠油探明含油面积曙一区超稠油探明含油面积曙一区超稠油探明含油面积23.2km23.2km2 2，探明石油地质储量探明石油地质储量探明石油地质储量探明石油地质储量175481017548104 4t t。是辽河油田的主要资是辽河油田的主要资是辽河油田的主要资是辽河油田的主要资源接替区，该区断块相对较为整装，构造形态完整，油层有效厚度一般为源接替区，该区断块相对较为整装，构造形态完整，油层有效厚度一般为源接替区，该区断块相对较为整装，构造形态完整，油层有效厚度一般为源接替区，该区断块相对较为整装，构造形态完整，油层有效厚度一般为303060m60m，孔隙度一孔隙度一孔隙度一孔隙度一般为般为般为般为272732.532.5，渗透率，渗透率，渗透率，渗透率1.31.31.6m1.6m2 2，油层埋深油层埋深油层埋深油层埋深6606601050m1050m，油层温度油层温度油层温度油层温度4040左右，地层左右，地层左右，地层左右，地层原油粘度原油粘度原油粘度原油粘度101010104 4551055104 4mPa.smPa.s。5050时时时时5105104 4121012104 4mPa.s mPa.s 五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（六六）、蒸汽辅助重力泄油（蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）是开采特超是开采特超稠油的重要技术稠油的重要技术可行性研究可行性研究水平井长度水平井长度水平井长度水平井长度250m250m250m250m；井距井距井距井距70m70m70m70m；垂直井垂直井垂直井垂直井15151515口（应用口（应用口（应用口（应用4 4 4 4口）。口）。口）。口）。 杜杜84块重力泄油先导试验区井位示意图块重力泄油先导试验区井位示意图五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（六六）、蒸汽辅助重力泄油（蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）是开采特超稠油的重要是开采特超稠油的重要技术技术可行性研究可行性研究经济评价：经济评价：经济评价：经济评价： 原油成本原油成本原油成本原油成本441441元元元元/ /吨；吨；吨；吨； 油价油价油价油价10401040元元元元/ /吨吨吨吨 投资收益率投资收益率投资收益率投资收益率20%20% 净现值净现值净现值净现值10001000万元万元万元万元 投资回收期投资回收期投资回收期投资回收期4 4年年年年 五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（六六）、蒸汽辅助重力泄油（蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）是开采特超稠油是开采特超稠油的重要技术的重要技术 试验己见到效果试验己见到效果五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（六六）、蒸汽辅助重力泄油（蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）是开采特超稠油是开采特超稠油的重要技术的重要技术五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法（六六）、蒸汽辅助重力泄油（蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）是开采特超稠油是开采特超稠油的重要技术的重要技术五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法水平井钻井完井技术水平井钻井完井技术防油层伤害、严格控制水平井轨迹；防油层伤害、严格控制水平井轨迹；举举升升技技术术大大排排量量耐耐高高温温抽抽油油泵泵_300t/d _300t/d 以以上上、耐耐温温250250。C C以以上上、压力压力3_4MPa3_4MPa； 生产井排液速度生产井排液速度（六六）、蒸汽辅助重力泄油（）、蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）是开采特是开采特超稠油的重要技术超稠油的重要技术实施实施SAGDSAGD开采技术要求：开采技术要求：排液太大排液太大: : 蒸汽被产出蒸汽被产出五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法注汽技术注汽技术高干度蒸汽；高干度蒸汽；蒸汽干度是影响蒸汽干度是影响SAGD的重要因素，蒸的重要因素，蒸汽室能否形成并汽室能否形成并 扩展主要取决于蒸汽干度蒸汽干度必须大于扩展主要取决于蒸汽干度蒸汽干度必须大于70蒸蒸 汽辅助重力泄油才能获得好的开发效果汽辅助重力泄油才能获得好的开发效果 监监测测技技术术温温度度、压压力力监监测测_ _ 热热电电偶偶、光光纤纤测测温温系系统统、井井下下高高温压力计。温压力计。实施实施SAGDSAGD开采技术要求：开采技术要求：（六）、蒸汽辅助重力泄油（六）、蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）是开采特超是开采特超 稠油的重要技术稠油的重要技术五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(七七) 、火烧油层、火烧油层五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(七七) 、火烧油层、火烧油层五五、不同类型稠油油藏开采、不同类型稠油油藏开采方法方法(七七) 、火烧油层、火烧油层图 正向燃烧驱机理示意图五、不同类型稠油油藏开采方法五、不同类型稠油油藏开采方法(七七)、火烧油层、火烧油层五、不同类型稠油油藏开采方法五、不同类型稠油油藏开采方法火火 烧烧 油油 层层成功的实施火驱油藏条件：成功的实施火驱油藏条件：油藏埋藏深度：油藏埋藏深度：8080 3500m3500m；油层厚度油层厚度：1.21.2 76m76m；原油密度：原油密度：825825 990kg/m990kg/m3 3；地下原油粘度：地下原油粘度：3 3 7400mPas7400mPas；孔隙度：孔隙度：20%20%；渗透率渗透率50md50md；khkh/ / （一般值）一般值）3535 250mdm/mPas;250mdm/mPas;含油饱和度：含油饱和度：25%25%。(七七)、火烧油层、火烧油层五、不同类型稠油油藏开采方法五、不同类型稠油油藏开采方法年份年份年份年份2000200020022002200420042006200620082008年年年年注蒸汽注蒸汽注蒸汽注蒸汽项目项目项目项目数量，个数量，个数量，个数量，个86865555464640404545日产量，桶日产量，桶日产量，桶日产量，桶/ / / /天天天天417675 417675 365717365717340253340253286668286668273947273947火烧油火烧油火烧油火烧油藏项目藏项目藏项目藏项目数量，个数量，个数量，个数量，个5 56 67 712121212日产量，桶日产量，桶日产量，桶日产量，桶/ / / /天天天天27812781238423841901190113260132601702517025火驱技术采油的国家主要包括美国、加拿大、罗马尼亚、印度和委内瑞拉等火驱技术采油的国家主要包括美国、加拿大、罗马尼亚、印度和委内瑞拉等火驱技术采油的国家主要包括美国、加拿大、罗马尼亚、印度和委内瑞拉等火驱技术采油的国家主要包括美国、加拿大、罗马尼亚、印度和委内瑞拉等国内外火烧项目现状及典型实例国内外火烧项目现状及典型实例国内外火烧项目现状及典型实例国内外火烧项目现状及典型实例(七七)、火烧油层、火烧油层五、不同类型稠油油藏开采方法五、不同类型稠油油藏开采方法(七七)、火烧油层、火烧油层五、不同类型稠油油藏开采方法五、不同类型稠油油藏开采方法(七七)、火烧油层、火烧油层五、不同类型稠油油藏开采方法五、不同类型稠油油藏开采方法20082008年美国正在实施的年美国正在实施的年美国正在实施的年美国正在实施的1212个主要火驱项目个主要火驱项目个主要火驱项目个主要火驱项目经营者经营者经营者经营者油田油田油田油田州州州州开始开始开始开始时间时间时间时间面积面积面积面积, , , ,英亩英亩英亩英亩生产生产生产生产井数井数井数井数注入注入注入注入井数井数井数井数K K K Kmdmdmdmd深度深度深度深度ftftftftcpcpcpcp以前生以前生以前生以前生产方式产方式产方式产方式起始饱起始饱起始饱起始饱和度和度和度和度产量产量产量产量bbl/dbbl/dbbl/dbbl/dBayou StateBayou StateBellevueBellevueLouisianaLouisiana19701970200200909015153232650650400400660660一次采油一次采油9494240240Continental Continental 资源资源MPHUMPHUN-DakotaN-Dakota 198519858960896015159 917171515950095002 2一次采油一次采油5252350350Continental Continental 资源资源W-MPHUW-MPHUN-DakotaN-Dakota2001200114335143351818121217171010950095002 2一次采油一次采油5050900900Continental Continental 资源资源N-CHUN-CHUN-DakotaN-Dakota200220025120051200125125777718181010900090002 2一次采油一次采油55551150011500Continental Continental 资源资源BuffaloBuffaloS-DakotaS-Dakota197919797680768018185 520201010845084502 2一次采油一次采油5555525525Continental Continental 资源资源W-BuffaloW-BuffaloS-DakotaS-Dakota198719874640464011115 520201010845084502 2一次采油一次采油5555425425Continental Continental 资源资源S-BuffaloS-BuffaloS-DakotaS-Dakota1983198320800208003737191920201010845084502 2一次采油一次采油5555975975Continental Continental 资源资源W-CHUW-CHUMontanaMontana200320037800780012125 517171010900090002 2一次采油一次采油5555725725Continental Continental 资源资源S-MPHUS-MPHUN-DakotaN-Dakota20032003115001150010106 617171010920092002 2一次采油一次采油5050375375Encore AcquisitionEncore AcquisitionPennelPennel Phase 1 Phase 1MontanaMontana200220022924292422228 817171010880088001.441.44水驱水驱7575160160Encore AcquisitionEncore AcquisitionPennelPennel Phase 2 Phase 2MontanaMontana2002200210010100105656242417171010880088001.441.44水驱水驱8585100100Encore AcquisitionEncore AcquisitionLittle BeaverLittle BeaverMontanaMontana2002200210400104005757292917171010830083001.441.44水驱水驱8383750750(七七)、火烧油层、火烧油层五、不同类型稠油油藏开采方法五、不同类型稠油油藏开采方法典型实例：典型实例：典型实例：典型实例： 罗马尼亚罗马尼亚罗马尼亚罗马尼亚SuplacuSuplacu油田含油面积油田含油面积油田含油面积油田含油面积30km30km2 2；地质储量地质储量地质储量地质储量39003900万吨，油藏万吨，油藏万吨，油藏万吨，油藏为自南向北倾斜的单斜构造，地层倾角为自南向北倾斜的单斜构造，地层倾角为自南向北倾斜的单斜构造，地层倾角为自南向北倾斜的单斜构造，地层倾角5 8 , 5 8 , 南东面受断层遮挡，北面受南东面受断层遮挡，北面受南东面受断层遮挡，北面受南东面受断层遮挡，北面受边水封闭。储层岩性为未胶结中细粒砂岩边水封闭。储层岩性为未胶结中细粒砂岩边水封闭。储层岩性为未胶结中细粒砂岩边水封闭。储层岩性为未胶结中细粒砂岩, ,夹层由不连续的泥砂岩组成夹层由不连续的泥砂岩组成夹层由不连续的泥砂岩组成夹层由不连续的泥砂岩组成, ,盖层为盖层为盖层为盖层为泥岩。泥岩。泥岩。泥岩。1500-25-50751002550125-250255075断层断层1断层断层2断层断层3上上下下120140160Pan.1Pan.2Panonian断面断面地下水层地下水层Panonian油砂油砂结晶质结晶质泥灰泥灰LL油藏埋深：油藏埋深：油藏埋深：油藏埋深：35220m35220m油层厚度：油层厚度：油层厚度：油层厚度：424424，平均，平均，平均，平均10m10m平均孔隙度：平均孔隙度：平均孔隙度：平均孔隙度：32%32%绝对渗透率：绝对渗透率：绝对渗透率：绝对渗透率：2000mD2000mD初始含油饱和度：初始含油饱和度：初始含油饱和度：初始含油饱和度：75%75%原始油藏压力：原始油藏压力：原始油藏压力：原始油藏压力：0.42.2MPa0.42.2MPa原始油藏温度：原始油藏温度：原始油藏温度：原始油藏温度：1818原油黏度：原油黏度：原油黏度：原油黏度：2000mPa.s2000mPa.s(七七)、火烧油层、火烧油层层层五、不同类型稠油油藏开采方法五、不同类型稠油油藏开采方法SuplacuSuplacu油田油田油田油田1975197519751975年开始火驱工业化生产，年产油量年开始火驱工业化生产，年产油量年开始火驱工业化生产，年产油量年开始火驱工业化生产，年产油量50505050万吨以上稳万吨以上稳万吨以上稳万吨以上稳产了近产了近产了近产了近30303030年，燃烧波及区域采收率年，燃烧波及区域采收率年，燃烧波及区域采收率年，燃烧波及区域采收率55555555；目前日产油；目前日产油；目前日产油；目前日产油1200t/d1200t/d1200t/d1200t/d。 燃烧带前缘超过燃烧带前缘超过燃烧带前缘超过燃烧带前缘超过10km10km10km10km； 空气注入速度空气注入速度空气注入速度空气注入速度2.0*102.0*102.0*102.0*106 6 6 6SmSmSmSm3 3 3 3/d/d/d/d； 注气井数注气井数注气井数注气井数90909090口；口；口；口； 生产井数生产井数生产井数生产井数800800800800口；口；口；口； 全油田原油产量全油田原油产量全油田原油产量全油田原油产量1200t/d1200t/d1200t/d1200t/d； 火驱累积增产原油火驱累积增产原油火驱累积增产原油火驱累积增产原油1500150015001500万吨；万吨；万吨；万吨； 平均空气油比平均空气油比平均空气油比平均空气油比2093m2093m2093m2093m3 3 3 3/m/m/m/m3 3 3 3 火驱范围采出程度火驱范围采出程度火驱范围采出程度火驱范围采出程度55%55%55%55%； 全油田预期采收率全油田预期采收率全油田预期采收率全油田预期采收率50%50%50%50%以上以上以上以上. . . .(七七)、火烧油层、火烧油层五、不同类型稠油油藏开采方法五、不同类型稠油油藏开采方法罗马尼亚罗马尼亚罗马尼亚罗马尼亚SuplacuSuplacu油田面积火烧与线型火驱试验对比油田面积火烧与线型火驱试验对比油田面积火烧与线型火驱试验对比油田面积火烧与线型火驱试验对比(七七)、火烧油层、火烧油层五、不同类型稠油油藏开采方法五、不同类型稠油油藏开采方法存在的主要问题存在的主要问题 （1 1）无法及时检测和控制燃烧前缘和燃烧方向，因而无法了解）无法及时检测和控制燃烧前缘和燃烧方向，因而无法了解地下的燃烧状况并及时调整注气参数。地下的燃烧状况并及时调整注气参数。 （2 2）气油比高，烟道气的产出速率高会带来一系列的问题。如：）气油比高，烟道气的产出速率高会带来一系列的问题。如：油井设备的腐蚀、泵的气锁、环境污染等。油井设备的腐蚀、泵的气锁、环境污染等。 （3 3）酸和低温氧化产物引起乳化，产生的乳化液具有较高的粘度，）酸和低温氧化产物引起乳化，产生的乳化液具有较高的粘度，造成泵抽油困难，降低了生产井的产量。同时会引起沥青沉淀，造成造成泵抽油困难，降低了生产井的产量。同时会引起沥青沉淀，造成生产井堵塞。生产井堵塞。 （4 4）对胶结差的油层，出砂增多，磨蚀严重，造成设备损坏，井）对胶结差的油层，出砂增多，磨蚀严重，造成设备损坏，井壁坍塌。壁坍塌。 （5 5）有时，由于生产井温度过高，经常会造成衬管和油管损坏，）有时，由于生产井温度过高，经常会造成衬管和油管损坏，所以必须在套管环空中注冷却水和防腐剂。所以必须在套管环空中注冷却水和防腐剂。(七七)、火烧油层、火烧油层发展趋势与特点发展趋势与特点 （1 1）由干式燃烧过渡到湿式燃烧。干式燃烧空气耗量大，热利）由干式燃烧过渡到湿式燃烧。干式燃烧空气耗量大，热利用率低。而采用湿式燃烧可节省用率低。而采用湿式燃烧可节省2/32/3的空气用量，并能回收燃烧带过的空气用量，并能回收燃烧带过后的剩余热量，提高燃烧的利用率和热效率，从而降低了火驱成本。后的剩余热量，提高燃烧的利用率和热效率，从而降低了火驱成本。 （2 2）由重质油藏扩展到轻质油藏。过去认为轻质油藏燃烧的生）由重质油藏扩展到轻质油藏。过去认为轻质油藏燃烧的生成量少，难以维持正常的层内燃烧，故火驱只用于开采重质油。事实成量少，难以维持正常的层内燃烧，故火驱只用于开采重质油。事实上，对轻质油藏，燃料生产量主要与原油粘度和剩余油饱和度有关，上，对轻质油藏，燃料生产量主要与原油粘度和剩余油饱和度有关，很多油田试验表明：对粘度在很多油田试验表明：对粘度在2 2 6CP6CP的油藏，即使剩余油饱和度很低，的油藏，即使剩余油饱和度很低，也能维持正常的层内燃烧。例如：罗马尼亚的也能维持正常的层内燃烧。例如：罗马尼亚的OchiuriOchiuri油田粘度为油田粘度为6 6CPCP的油藏，成功地实施了火烧。的油藏，成功地实施了火烧。五、不同类型稠油油藏开采方法五、不同类型稠油油藏开采方法(七七)、火烧油层、火烧油层 （3 3）由注空气变为注富氧。空气中）由注空气变为注富氧。空气中79%79%是氮气、氮气在层内燃烧过是氮气、氮气在层内燃烧过程不参与反应是惰性气体，它的存在既增加了空压机的负担；又增大了程不参与反应是惰性气体，它的存在既增加了空压机的负担；又增大了产出气量，造成油井的空抽，从而导致层内燃烧经济效益差，而用富氧产出气量，造成油井的空抽，从而导致层内燃烧经济效益差，而用富氧代替空气可以克服上述不足，但操作的危险性要大一些。代替空气可以克服上述不足，但操作的危险性要大一些。 （4 4）由常规火驱变为复合火驱）由常规火驱变为复合火驱。如：利用水平井进行火烧辅助重力。如：利用水平井进行火烧辅助重力泄油、火驱与蒸汽驱复合驱等，从而提高采收率，提高经济效益。泄油、火驱与蒸汽驱复合驱等，从而提高采收率，提高经济效益。五、不同类型稠油油藏开采方法五、不同类型稠油油藏开采方法(七七)、火烧油层、火烧油层六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 稠油油藏注蒸汽开发的可采储量及其采收率，是评稠油油藏注蒸汽开发的可采储量及其采收率，是评价油田开发效果的一项重要指标，也是编制油田开发规价油田开发效果的一项重要指标，也是编制油田开发规划、进行开发决策和生产管理的重要依据。因此，研究划、进行开发决策和生产管理的重要依据。因此，研究并预测稠油油藏注蒸汽开发可采储量是油藏工程师的一并预测稠油油藏注蒸汽开发可采储量是油藏工程师的一项重要工作。项重要工作。 注蒸汽开发可采储量是指在蒸汽吞吐和蒸汽驱开采注蒸汽开发可采储量是指在蒸汽吞吐和蒸汽驱开采方式下，达到经济极限油汽比的原油采出总量，采收率方式下，达到经济极限油汽比的原油采出总量，采收率是经济有效采收率。研究表明，影响采收率的因素较多，是经济有效采收率。研究表明，影响采收率的因素较多，油藏地质条件的不同，开发系统对油藏地质特点的适应油藏地质条件的不同，开发系统对油藏地质特点的适应性、注蒸汽开发过程中生产操作和管理，都将极大的影性、注蒸汽开发过程中生产操作和管理，都将极大的影响采收率的大小。响采收率的大小。一、影响采收率的因素分析一、影响采收率的因素分析 油藏地质条件对采收率的影响油藏地质条件对采收率的影响 注蒸汽开采按驱动方式可划分为蒸汽吞吐和蒸汽注蒸汽开采按驱动方式可划分为蒸汽吞吐和蒸汽驱。根据蒸汽吞吐增产的主要机理，为取得蒸汽吞吐驱。根据蒸汽吞吐增产的主要机理，为取得蒸汽吞吐开采的好效果，主要的工艺参数和工艺技术要求是提开采的好效果，主要的工艺参数和工艺技术要求是提高蒸汽干度、优选注汽速度和周期注入量，保证连续高蒸汽干度、优选注汽速度和周期注入量，保证连续注汽、连续生产。努力提高纵向及平面储量动用程度。注汽、连续生产。努力提高纵向及平面储量动用程度。由于蒸汽吞吐为消耗油藏天然能量降压开采，蒸汽波由于蒸汽吞吐为消耗油藏天然能量降压开采，蒸汽波及范围有限，储量动用程度低，因而难以获得较高的及范围有限，储量动用程度低，因而难以获得较高的原油采收率。在目前工艺技术条件下，吞吐采收率一原油采收率。在目前工艺技术条件下，吞吐采收率一般为般为15-20%15-20%。六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 稠油油藏采收率的提高依赖于采用驱动稠油油藏采收率的提高依赖于采用驱动 式开采。一般蒸汽驱开采采收率高，但技术式开采。一般蒸汽驱开采采收率高，但技术 条件较复杂，风险性较大。对此，可根据油条件较复杂，风险性较大。对此，可根据油 藏条件和工艺技术水平，选择驱替介质。在藏条件和工艺技术水平，选择驱替介质。在 条件具备的情况下，稠油油藏应实施蒸汽驱条件具备的情况下，稠油油藏应实施蒸汽驱 开采。开采。六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 1 1、原油粘度、原油粘度 原油粘度是影响蒸汽驱效果的重要因素，随原油粘度增高，汽驱原油粘度是影响蒸汽驱效果的重要因素，随原油粘度增高，汽驱 效果明显变差效果明显变差( (图图71)71)，当油层温度下脱气原油粘度大于，当油层温度下脱气原油粘度大于10000mPas10000mPas时时，注入蒸汽加热油层难以使原油粘度降至可以较好流动的程度，驱动困，注入蒸汽加热油层难以使原油粘度降至可以较好流动的程度，驱动困难，汽驱油汽比小于经济极限值，因而，以此作为适宜于汽驱开采油藏难，汽驱油汽比小于经济极限值，因而，以此作为适宜于汽驱开采油藏的粘度界限值。经回归统计，原油粘度与汽驱采收率相关公式可表达为：的粘度界限值。经回归统计，原油粘度与汽驱采收率相关公式可表达为： E ER R=A=A1 1+A+A2 2lglg0 0-A-A3 3lglg2 2o o 式中：式中：E ER R原油采收率，原油采收率，% %； o o油层温度下脱气原油粘度，油层温度下脱气原油粘度，mPasmPas； A A1 1、2 2、3 3统计常数统计常数( (油藏条件不同、开发系统不同、则统油藏条件不同、开发系统不同、则统 计常数大小不同计常数大小不同) )。六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 2 2、油层厚度、油层厚度 油层厚度是影响汽驱效果的又一重要因素，在一定范围内，油层厚度是影响汽驱效果的又一重要因素，在一定范围内，油层厚度大，汽驱效果较好。总体上说，油层总厚度仍应大于油层厚度大，汽驱效果较好。总体上说，油层总厚度仍应大于10m10m。对于互层状油藏，由于热量向夹层隔层中散失，热损失大，对于互层状油藏，由于热量向夹层隔层中散失，热损失大，油层总厚度应大于油层总厚度应大于15m15m。对于块状油藏，由于蒸汽纵向上的重力对于块状油藏，由于蒸汽纵向上的重力分异和超复作用，影响汽驱效果，因此，油层厚度不宜太大，以分异和超复作用，影响汽驱效果，因此，油层厚度不宜太大，以中等厚度小于中等厚度小于40m40m为宜，巨厚块状油藏，油层厚度过大在现有井为宜，巨厚块状油藏，油层厚度过大在现有井网条件下，加热油层速度慢、汽驱生产时间长、低产期长、采收网条件下，加热油层速度慢、汽驱生产时间长、低产期长、采收率低，达不到极限采收率指标，很难实施经济有效地汽驱开发率低，达不到极限采收率指标，很难实施经济有效地汽驱开发( (图图72)72)。经回归统计，油层厚度与汽驱采收率相关公式可表达。经回归统计，油层厚度与汽驱采收率相关公式可表达为：为： E ER R=B=B1 1+B+B2 2h-Bh-B3 3h h2 2 式中：式中：hh油层有效厚度，油层有效厚度，m m； B B1 1、2 2、3 3统计常数。统计常数。 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 3 3、含油饱和度、含油饱和度 油层含油饱和度对汽驱采收率影响较大，在直角坐油层含油饱和度对汽驱采收率影响较大，在直角坐标系中呈直线关系标系中呈直线关系( (图图73)73)。即随含油饱和度的增加，。即随含油饱和度的增加， 蒸汽驱采收率线性递增。蒸汽驱采收率线性递增。4 4、油层非均质性、油层非均质性 油藏存在纵向渗透率非均质性时，各层的吸汽能力油藏存在纵向渗透率非均质性时，各层的吸汽能力 不一样，蒸汽带将沿高渗透率层窜流而过早地突破，使不一样，蒸汽带将沿高渗透率层窜流而过早地突破，使 其波及系数减小，驱油效率降低，最终导致采收率降低。其波及系数减小，驱油效率降低，最终导致采收率降低。 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 5 5、净总厚度比、净总厚度比 净总厚度比是指注蒸汽开采层段油层有效厚度净总厚度比是指注蒸汽开采层段油层有效厚度 与总厚度之比。净总厚度比越小，表明开采层段内与总厚度之比。净总厚度比越小，表明开采层段内 隔层、夹层较发育，注蒸汽开发热损失大，热效率低，隔层、夹层较发育，注蒸汽开发热损失大，热效率低，净总厚度比增大，油层较发育，汽驱采收率高净总厚度比增大，油层较发育，汽驱采收率高 ( (图图77)77)，参照国外标准，实施汽驱开采的净总厚，参照国外标准，实施汽驱开采的净总厚 度比的界限值定为度比的界限值定为0.5,0.5,其回归公式可表达为：其回归公式可表达为： E ER R=D=D1 1-D-D2 2lglg2 2h hr r 式中：式中：h hr r净总厚度比，小数；净总厚度比，小数； D D1 1、2 2统计常数。统计常数。 六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 开发系统对蒸汽驱效果的影响开发系统对蒸汽驱效果的影响 开发系统指的是层系划分组合关系、井开发系统指的是层系划分组合关系、井网类型、井距大小以及射孔位置等，系统的网类型、井距大小以及射孔位置等，系统的差异及其对油藏适应情况对蒸汽驱效果有着差异及其对油藏适应情况对蒸汽驱效果有着显著的影响，显著的影响， 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 注采参数对蒸汽驱效果的影响注采参数对蒸汽驱效果的影响 根据蒸汽驱开采的主要机理，高温蒸汽既是加热油根据蒸汽驱开采的主要机理，高温蒸汽既是加热油层所需要的良好热载体，又是驱替原油的驱替介质。为层所需要的良好热载体，又是驱替原油的驱替介质。为此，要实施有效地汽驱开采，一是高速连续注入足够量此，要实施有效地汽驱开采，一是高速连续注入足够量的高干度蒸汽，使其汽化潜热能在抵消热损失后的高干度蒸汽，使其汽化潜热能在抵消热损失后( (加热加热油层以及损失于顶、底岩层、夹层等的热量油层以及损失于顶、底岩层、夹层等的热量) )不断得到补不断得到补充；二是在连续注入和降压开采的情况下，保证蒸汽带充；二是在连续注入和降压开采的情况下，保证蒸汽带稳定向前扩展。由此说来，适宜于汽驱开采油藏，在开稳定向前扩展。由此说来，适宜于汽驱开采油藏，在开发系统设计中，在汽驱开采的实际操作中，均需适应其发系统设计中，在汽驱开采的实际操作中，均需适应其高速注汽，高速排液，高速强化开采的要求。否则，在高速注汽，高速排液，高速强化开采的要求。否则，在很大程度上将实施的是热水驱，开发效果受到极大的影很大程度上将实施的是热水驱，开发效果受到极大的影响。注采参数主要指响。注采参数主要指: : 注汽速度注汽速度 注入蒸汽干度注入蒸汽干度 生产井排液速度与采注比生产井排液速度与采注比六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 在蒸汽驱初期，由于油层压力较低，油井生产压差小，在蒸汽驱初期，由于油层压力较低，油井生产压差小，油层温度较低，采液指数小，油井本身排液能力受到制约，油层温度较低，采液指数小，油井本身排液能力受到制约，客观上决定了在蒸汽驱过程中有一个压力恢复过程，在这客观上决定了在蒸汽驱过程中有一个压力恢复过程，在这 一阶段采注比大于一阶段采注比大于1 1是困难的，降压开采有赖于在第二阶段是困难的，降压开采有赖于在第二阶段实现，在此阶段，使提高单井排液量成为现实。第二阶段的实现，在此阶段，使提高单井排液量成为现实。第二阶段的实现必须经历第一阶段，没有油层被逐步加热，压力恢复的实现必须经历第一阶段，没有油层被逐步加热，压力恢复的过程，就不可能有油井产液量大幅度增加，压力继而不断下过程，就不可能有油井产液量大幅度增加，压力继而不断下降，蒸汽带不断扩展的出现。同样，第二阶段如果不能实现降，蒸汽带不断扩展的出现。同样，第二阶段如果不能实现采出大于注入，汽驱效果就会极大恶化。汽驱开采第二阶段采出大于注入，汽驱效果就会极大恶化。汽驱开采第二阶段是主要的生产阶段，采注比必须大于是主要的生产阶段，采注比必须大于1.2,1.2,开发效果才会有明开发效果才会有明显的改变，显的改变，1.21.2采注比称之为临界采注比，对应的排液速度采注比称之为临界采注比，对应的排液速度为临界排液速度为临界排液速度( (图图710)710)。 实现实现1.21.2采注比要求采注比要求选择合适的井网，提高采注井数比例选择合适的井网，提高采注井数比例( (五点法为五点法为 1111，反七点法为，反七点法为2121，反九点法为，反九点法为3131， 十三点法为十三点法为71)71)。采用举升能力足够大的机泵，并将深井泵下到采用举升能力足够大的机泵，并将深井泵下到 油层下部。油层下部。 如果将泵下到油层中、下部仍不能达到降低动如果将泵下到油层中、下部仍不能达到降低动 液面接近泵的入口，则采用最大冲程或更换更大冲液面接近泵的入口，则采用最大冲程或更换更大冲 程的抽油机。稠油热采油井程的抽油机。稠油热采油井. .为了能将泵下入到油层下部，在钻井完井时应留为了能将泵下入到油层下部，在钻井完井时应留 大大“口袋口袋”。 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 二、采收率预测方法二、采收率预测方法 预测可采储量、采收率的方法要根据油田不同的开发阶段以及资预测可采储量、采收率的方法要根据油田不同的开发阶段以及资料的占有情况而选定，以下推荐国内外目前常用的几种方法。料的占有情况而选定，以下推荐国内外目前常用的几种方法。 1 1、经验公式法、经验公式法 适用于蒸汽吞吐开采的经验公式：适用于蒸汽吞吐开采的经验公式： E E R R= 21.14+17.95h= 21.14+17.95hr r- - 0.0033D+0.028h 0.0033D+0.028ho o+0.1366lgK-3.067lg+0.1366lgK-3.067lgo o 式中：式中：E ER R 蒸汽吞吐的采收率，蒸汽吞吐的采收率，f f； h hr r净总厚度比净总厚度比，f f； DD油藏中部深度，油藏中部深度，m m； h ho o有效厚度，有效厚度，m m； KK油层平均渗透率，油层平均渗透率，1010-3-3mm2 2； o o油藏温度下脱气油粘度，油藏温度下脱气油粘度，mPasmPas。 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 适用蒸汽驱开采的统计公式：适用蒸汽驱开采的统计公式： E E R R=8.97+2.82h=8.97+2.82ho o-0.044h-0.044h2 2o o+3.59lg+3.59lgo o- - 1.411g 1.411g2 2o o+62.04S+62.04So o+5.56V+5.56VK K-39.52V-39.52V2 2K_K_- - 131.48lg 131.48lg2 2h hr r-0.026D-0.026D 式中：式中：E ER R蒸汽驱的采收率，蒸汽驱的采收率，% %； hoho有效厚度，有效厚度，m m； KK油层平均渗透率，油层平均渗透率，1010-3-3mm2 2； o o油藏温度下脱气油粘度，油藏温度下脱气油粘度，mPasmPas So So初始含油饱和度，初始含油饱和度，f f； V VK K渗透率变异系数，渗透率变异系数，f f； h hr r净总厚度比，净总厚度比，f f； DD油藏中部深度，油藏中部深度，m m。六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 2 2、注采关系曲线法、注采关系曲线法 稠油油藏注蒸汽开发的实践表明，无论是在蒸汽稠油油藏注蒸汽开发的实践表明，无论是在蒸汽吞吐开采还是蒸汽驱开采方式下，油藏全面开发后，吞吐开采还是蒸汽驱开采方式下，油藏全面开发后，累积产油量与累积注汽量在半对数坐标上具有较好的累积产油量与累积注汽量在半对数坐标上具有较好的线性关系，其数学表达式为：线性关系，其数学表达式为： lgNlgNs s= =A+BNA+BNp p 式中：式中：N Ns s 累积注汽量累积注汽量( (冷水当量体积数冷水当量体积数) )， 10104 4m m3 3； N Np p累积采油量，累积采油量，10104 4m m3 3； AA直线在直线在N Ns s轴上的截距，轴上的截距，10104 4m m3 3； BB直线斜率。直线斜率。 在半对数坐标纸上作如图在半对数坐标纸上作如图718718和图和图719719所示的所示的N Ns sN Np p关系图，即可求得关系图，即可求得A A和和B B。六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 将上式对时间求导可得：将上式对时间求导可得： 1 Ns = 2.3BRos 式中：式中：Ros瞬时油汽比，瞬时油汽比，f。 将上式代入后得：将上式代入后得： Np=lg(1/(2.3BRos)-A/B 对蒸汽吞吐，取极限瞬时油汽比对蒸汽吞吐，取极限瞬时油汽比0.25，则蒸汽吞，则蒸汽吞吐阶段的可采储量吐阶段的可采储量NR1： NR1=lg(1/(0.58B)-A/B六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 对蒸汽驱，取极限瞬时油汽比对蒸汽驱，取极限瞬时油汽比0.150.15，则汽驱阶段，则汽驱阶段的可采储量的可采储量N NR2R2： N NR2R2= =lg(1/(0.35B)-Alg(1/(0.35B)-A/B /B 注蒸汽开发的总可采储量注蒸汽开发的总可采储量N NR R： N NR R=N=NR1R1+N+NR2R2 总采收率总采收率E ER R： E ER R=N=NR1R1/N+N/N+NR2R2/N=N/N=NR R/N /N 式中：式中：NN原始储量，原始储量，10104 4m m3 3六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 3 .3 .油汽比与采出程度关系曲线法油汽比与采出程度关系曲线法 当稠油油藏或区块全面投入蒸汽吞吐开采之后，当稠油油藏或区块全面投入蒸汽吞吐开采之后，随着油藏压力下降，生产井井底附近含油饱和度降低，随着油藏压力下降，生产井井底附近含油饱和度降低，吞吐效果逐步变差。统计表明瞬时油汽比与采吞吐效果逐步变差。统计表明瞬时油汽比与采 出程度之间在半对数坐标上存在有较好的线性关系出程度之间在半对数坐标上存在有较好的线性关系 ( (图图720)720)，统计公式可表示为：，统计公式可表示为： lgRlgR= =A+BRA+BRosos 当油汽比达到经济极限值当油汽比达到经济极限值0.250.25时，其对应的采出时，其对应的采出程度即为油藏或区块蒸汽吞吐采收率，其表达式为：程度即为油藏或区块蒸汽吞吐采收率，其表达式为： E ER R=10=10(A+0.25B)(A+0.25B) 式中：式中：RR采出程度，采出程度，% %； E ER R吞吐采收率，吞吐采收率，% %； A A、B B 统计常数。统计常数。 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 4. 产量递增率统计法产量递增率统计法 Qt 作图得到作图得到 ln Np 关系曲线，其截距：关系曲线，其截距： Np A=lnNR 可采储量：可采储量： NR=eA 式中：式中：Qt年产油量，年产油量，t； Np累积产油量，累积产油量，t； NR可采储量可采储量，t； D递增率，递增率，f。 产量递增率统计法为油田开发中后期用来预测可采储量的方法。在产量递增率统计法为油田开发中后期用来预测可采储量的方法。在应用中作应用中作 Qt lnNp Np 关系曲线关系曲线(图图721)，求其截距，即可预测可采储量。该方法适用于，求其截距，即可预测可采储量。该方法适用于开发过程中开发系统未作重大调整生产相对稳定的油藏或区块。开发过程中开发系统未作重大调整生产相对稳定的油藏或区块。 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测 油藏数值模拟法油藏数值模拟法 根据油藏地质特点，建立三维非均质地质根据油藏地质特点，建立三维非均质地质模型，选其适用的热采模拟软件，按其优选的模型，选其适用的热采模拟软件，按其优选的或已实施的开发系统，在生产历史拟合基础上，或已实施的开发系统，在生产历史拟合基础上，优选注采参数，预测可采储量。优选注采参数，预测可采储量。六、六、稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油油藏注蒸汽开发采收率预测稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术七七、 七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术 七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (一一) ) 、水平井蒸汽辅助重力泄油（、水平井蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (一一) ) 、水平井蒸汽辅助重力泄油（、水平井蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (一一) ) 、水平井蒸汽辅助重力泄油（、水平井蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）第一阶段动态曲线第一阶段动态曲线七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (一一) ) 、水平井蒸汽辅助重力泄油（、水平井蒸汽辅助重力泄油（SAGDSAGD）七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术 ( (二二) ) 、稠油出砂冷采技术、稠油出砂冷采技术七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (二二) ) 、稠油出砂冷采技术、稠油出砂冷采技术出砂采油前后岩心不同断面孔隙度变化情况出砂采油前后岩心不同断面孔隙度变化情况出砂采油前出砂采油前出砂采油后出砂采油后七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (二二) ) 、稠油出砂冷采技术、稠油出砂冷采技术出砂采油后岩心不同断面孔隙度对比出砂采油后岩心不同断面孔隙度对比七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (二二) ) 、稠油出砂冷采技术、稠油出砂冷采技术七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (二二) ) 、稠油出砂冷采技术、稠油出砂冷采技术稠油出砂冷采采油井生产动态稠油出砂冷采采油井生产动态七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (二二) ) 、稠油出砂冷采技术、稠油出砂冷采技术七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (二二) ) 、稠油出砂冷采技术、稠油出砂冷采技术该油藏常规产量该油藏常规产量0.1m0.1m3 3/d/d，冷采产量冷采产量20m20m3 3/d/d，高峰产量高峰产量40m40m3 3/d/d七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (三三) ) 、注溶剂萃取稠油技术、注溶剂萃取稠油技术(VAPEX)(VAPEX) 不适宜不适宜SAGDSAGD开采的薄、底水、深层开采的薄、底水、深层 、粘土含量高的、粘土含量高的稠油油藏可采用稠油油藏可采用VAPEXVAPEX法，这种方法开采成本增加少，不需法，这种方法开采成本增加少，不需要提供淡水，不带来有关环境问题要提供淡水，不带来有关环境问题 。 注烃类气体如乙、丙、丁烷形成溶剂腔；注烃类气体如乙、丙、丁烷形成溶剂腔； 与与SAGDSAGD相比，设备便宜，操作简单，气体溶剂具有相比，设备便宜，操作简单，气体溶剂具有选择性，只溶于油选择性，只溶于油 ，可回收，应用范围广。，可回收，应用范围广。 VAPEXVAPEX可分为干法、湿法两类。干法为注烃类气体、可分为干法、湿法两类。干法为注烃类气体、湿法则与蒸汽同时注入，与湿法则与蒸汽同时注入，与SAGDSAGD相比，则可降低蒸汽消耗相比，则可降低蒸汽消耗量。量。七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (三三) ) 、注溶剂萃取稠油技术、注溶剂萃取稠油技术(VAPEX)(VAPEX) VAPEXVAPEX采油原理采油原理七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (三三) ) 、注溶剂萃取稠油技术、注溶剂萃取稠油技术(VAPEX)(VAPEX) 目前国外对目前国外对VAPEXVAPEX技术已开展了大量的研究，包括大技术已开展了大量的研究，包括大量的物理模拟试验研究量的物理模拟试验研究( (如单管试验、二维可视模型模拟如单管试验、二维可视模型模拟VAPEXVAPEX变化过程、吞吐模拟、测定不同气体变化过程、吞吐模拟、测定不同气体/ /原油体系的平原油体系的平衡常数、沥青沉淀研究等衡常数、沥青沉淀研究等) ) ，以及数学模型研究，以及数学模型研究( (包括对包括对STARSSTARS模型进行改进、对物模结果进行拟合以及初步的经模型进行改进、对物模结果进行拟合以及初步的经济分析、评价研究等济分析、评价研究等) ) 。已获得的研究成果表明注。已获得的研究成果表明注0.2t0.2t烃烃类气体溶剂大约可生产类气体溶剂大约可生产1t1t原油，具有了经济有效性。原油，具有了经济有效性。七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (四四) ) 、重力辅助火烧油层技术、重力辅助火烧油层技术(COSH)(COSH) COSHCOSH技术概念技术概念 多层状稠油油藏火烧新概念多层状稠油油藏火烧新概念七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (四四) ) 、重力辅助火烧油层技术、重力辅助火烧油层技术(COSH)(COSH) COSH COSH技术概念技术概念七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术THAI（从从端端部部到到根根部部toe-heel）注注空空气气火火烧烧油油层层技技术术是是加加拿拿大大Petrobank公公司司提提出出并并在在现现场场开开展展先先导导试试验验的的一一种种火火烧烧油油层层重力泄油技术（图）重力泄油技术（图）( (四四) ) 、重力辅助火烧油层技术、重力辅助火烧油层技术( (THAI) )七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (四四) ) 、重力辅助火烧油层技术、重力辅助火烧油层技术( (THAI) )一般采用水平井与垂直井一般采用水平井与垂直井组合，水平井合，水平井为生生产井，垂直井井，垂直井为注入井。注入井。注注入入井井注注空空气气点点燃燃油油层，形形成成燃燃烧腔腔（燃燃烧带），在在高高温温下下（400-600），冷冷油油焦焦化化（焦焦碳碳带）作作为燃燃烧而而被被消消耗耗。极极热的的气气体体（主主要要是是氮氮、二二氧氧化化碳碳和和一一氧氧化化碳碳）向向前前推推进，受受加加热、蒸蒸馏而而流流动的的原原油油（流流动带）泄入水平井而被采出。）泄入水平井而被采出。图图水平井火驱辅助重力泄油机理示意图水平井火驱辅助重力泄油机理示意图上上中中可动油区燃烧带水平生产井垂直注气井结焦带O2+N2剩余油区剩余油区原油+CO2+N2七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (四四) ) 、重力辅助火烧油层技术、重力辅助火烧油层技术( (THAI) )该技技术现处于于先先导试验阶段段，并并见到到了了较好好效效果。果。THAI技技术适用适用块状稠油油藏。状稠油油藏。室室内内研研究究与与实验室室试验资料料分分析析，该技技术烧掉掉10%地地质储量量，地地层中中残残留留10%，采采收收率率可可达达到到70-80%。该技技术不不需需要要泵抽抽，流流动油油和和气气化化水水被被燃燃烧后后的混合气体的混合气体带到地面。到地面。七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (四四) ) 、重力辅助火烧油层技术、重力辅助火烧油层技术(COSH)(COSH)多层状稠油油藏火烧新概念多层状稠油油藏火烧新概念火驱与蒸汽驱对比火驱与蒸汽驱对比-温度剖面温度剖面火驱与蒸汽驱对比火驱与蒸汽驱对比-粘度降低情况粘度降低情况七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (四四) ) 、重力辅助火烧油层技术、重力辅助火烧油层技术(COSH)(COSH) 多层状稠油油藏火烧新概念多层状稠油油藏火烧新概念水驱生产效果水驱生产效果-火驱后上部水驱与未火驱后上部水驱与未火驱火驱( (直接水驱直接水驱) )对比对比水驱生产效果水驱生产效果- - 页岩厚度的影响页岩厚度的影响七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (四四) ) 、重力辅助火烧油层技术、重力辅助火烧油层技术(COSH)(COSH)不同层火烧水驱方式下开发效果对比不同层火烧水驱方式下开发效果对比七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (四四) ) 、重力辅助火烧油层技术、重力辅助火烧油层技术(COSH)(COSH)多层状稠油油藏火烧新概念多层状稠油油藏火烧新概念油藏油藏A-W F W F WA-W F W F W油藏油藏A-F W F W FA-F W F W F七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (四四) ) 、重力辅助火烧油层技术、重力辅助火烧油层技术(COSH)(COSH)多层状稠油油藏火烧新概念多层状稠油油藏火烧新概念油藏油藏B-W F W F WB-W F W F W油藏油藏B-F W F W FB-F W F W F七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (五五) ) 、电磁波物理法采油技术、电磁波物理法采油技术 按电磁频段分类按电磁频段分类 电动采油电动采油( (直流电直流电) ) ； 工频地层电热采油工频地层电热采油( (数十数十_数百赫兹数百赫兹) ) ； 地层电磁加热地层电磁加热( (数百数百_数千赫兹数千赫兹) ) ； 地层微波加热地层微波加热( (数百千数百千_数百兆赫兹数百兆赫兹) ) 。七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (五五) ) 、电磁波物理法采油技术、电磁波物理法采油技术 电磁波物理法采油机理电磁波物理法采油机理 电磁波作用于地层，与各种离子、偶极子或固液界电磁波作用于地层，与各种离子、偶极子或固液界面的带电粒子间相互作用产生面的带电粒子间相互作用产生“电渗效应电渗效应”、“欧姆热欧姆热”以及以及“极化极化”生热，从而起到解堵、增产、增注的效果。生热，从而起到解堵、增产、增注的效果。七、七、 稠油开采前沿技术稠油开采前沿技术( (五五) ) 、电磁波物理法采油技术、电磁波物理法采油技术 电磁波物理法采油要应了用前景电磁波物理法采油要应了用前景 展望该技术，随着不断完善发展，可能有以下应用展望该技术，随着不断完善发展，可能有以下应用(1) (1) “电动采油电动采油”可望用于低渗油田采油或水驱油田的增产增注；可望用于低渗油田采油或水驱油田的增产增注；(2) (2) “工频工频”地层加热技术是目前应用最多的方法，由于其频率低，地层加热技术是目前应用最多的方法，由于其频率低，电磁波传递距离较远，因而可利用电磁波传递距离较远，因而可利用“欧姆热欧姆热”加热单井周围地加热单井周围地层，并可利用适当布电极，以层，并可利用适当布电极，以“引导引导”加热方向，这有利于稠加热方向，这有利于稠油油藏蒸汽驱或火烧油层开采；油油藏蒸汽驱或火烧油层开采；(3) (3) “电磁电磁” “微波微波”地层地层加热法，可利用加热法，可利用“欧姆热欧姆热”和和“极化极化”生热加热地层，当原生热加热地层，当原生水蒸发后，有利于非均质互层状薄油层提高油井产量。总之，生水蒸发后，有利于非均质互层状薄油层提高油井产量。总之，电磁波物理法采油法是提高单井产量，提高采收率的一种有希望电磁波物理法采油法是提高单井产量，提高采收率的一种有希望的新的采油方法。的新的采油方法。谢谢 谢！谢！