稠油热采工艺技术研究分析

2022-09-11

一、稠油热力采油技术特点

稠油是当前我国原油产量构成的重要组成部分, 因此稠油采油工程技术的发展不仅关系到我国石油开采技术水平也影响着我国经济的发展。

因稠油具有沥青质、胶质含量高、粘度大、流动困难等特征, 常规方式几乎无法开采。上世纪八十年代初, 蒸汽吞吐技术的突破, 开启了我国稠油油藏全面开发的序幕。

热力采油与常规方式采油工艺不同。

热力采油需投入设备比常规开采多, 且热力采油耗能较大, 热采稠油开采成本高于常规开采成本。

热力采油开采过程的各个环节中, 温度与压力都非常高, 因而对采油设备、工具的耐高温、耐高压性能提出了更高要求。

热力采油开采后期, 储层出砂逐渐严重, 井下技术状况逐渐恶劣, 采油工艺难度日益加大。

二、热力采油工程技术

纵观当前我国的热力采油工程技术, 分为蒸汽法和火烧油层两种方法, 而蒸汽法又可以分为蒸汽吞吐和蒸汽驱两种具体方法。

1. 蒸汽吞吐技术

蒸汽吞吐技术是当前国内采油技术发展的较为成熟的一种, 无论是操作过程, 还是出油质量都得到了一定的保障, 被很多采油企业所采用所谓蒸汽吞吐就是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, 再开井生产的开采方法。蒸汽吞吐的开采机理是通过注入蒸汽, 加热近井地带的原油, 稠油温度升高粘度大幅下降, 流向井底的阻力变小;对于油层压力较高的油层, 油层的弹性能量在加热油层后充分释放出来, 成为驱油能量;对于厚油层, 热原油流向井底时, 除油层压力驱动外, 还受到重力驱动作用。一个完整的吞吐过程应当是包括三个阶段的, 即注蒸汽、焖井和回采, 这三个阶段相辅相成, 缺一不可, 共同组成蒸汽吞吐技术。该技术的优点在于操作简单, 易上手, 但其本身也存在着固有的缺点, 如蒸汽吞吐为单井作业, 依靠天然能量开采, 随着吞吐周期数的增加, 周期产量、油汽比均逐次降低;且蒸汽吞吐作用半径小, 一般为30m左右, 故采收率较低。

2. 蒸汽驱技术

蒸汽驱技术一般是按照开发研究方案, 选择适宜的井网, 通过在连续不断地给注气井注气, 这里注入的气体不仅包括水蒸气, 通常还有含烃蒸汽或者烃气等, 这一气体一经注入会在井的周围形成蒸汽带, 通过形成的蒸汽带该地底下的石油进行加热, 使其逼近到井底附近便于产出。该技术相对于蒸汽吞吐技术来说, 可以被看做是前者的升级, 因为其不仅操作简单, 出油量比前者也多出很多, 蒸汽驱技术通过大量运用热力学原理, 使得原油在受到巨大热作用的情况下, 聚集到井底附近, 更易于开采, 也进一步降低了石油开采的难度, 对于石油开采业来说, 是一个重要的技术突破。

3. 火烧油层技术

所谓火烧油层从字面意思理解就是通过火烧的方式, 使得油层燃烧起来的一种采油技术。具体来说, 就是通过向井下注入气体, 但是这里的气体不同于上述两种技术的气体, 火烧油层技术一般是向井下注入空气、氧气以及富氧气体这些利于燃烧的气体, 气体注入到一定的量后, 由于这些气体本身是可燃性气体, 又加上不断增加的压力, 会促使气体自燃, 进而引起石油的燃烧。实践中, 也有的采油队伍是直接在油井中放入点火装置, 更加直接有效地保证原油燃烧, 燃烧的过程是一个放热的过程, 这种技术的关键就是利用原油燃烧过程中, 释放的大量热能来开采未燃烧的石油。这种技术在操作上并不简单, 最为关键的就是燃烧过程中石油的维持时间问题, 时间太短没有达到燃烧目的, 时间要过长, 就不好采出石油。因此, 该技术仍在不断地完善当中。