改善蒸汽吞吐和蒸汽驱开发效果技术

2020-05-18 17:46:00

蒸汽吞吐和蒸汽驱是稠油开发从初期到中后期的系列技术,也是稠油开发的主体技术,应用范围广泛,适用于不同油品、不同埋深及不同储层条件的稠油油藏。

蒸汽吞吐是稠油油藏热采开发初期的重要开采技术。蒸汽吞吐是指向一口生产井短期内连续注人一定量的蒸汽(注汽),然后关井(炯井),待蒸汽的热能向油层扩散后,再开井生产(采油)的一种开采稠油的方法。其主要机理有加热降赫作用、蒸汽膨胀的驱动作用、改善油相渗透率的作用、预热作用、增大生产压差的作用、加热后油层弹性能量的释放、重力驱作用、回采过程中吸收余热、地层的压实作用、蒸汽吞吐过程中的油层解堵作用及溶剂抽提作用。总体上讲,蒸汽吞吐开发方式依靠天然能量开采,主要是原油加热降勃的作用。随着多周期蒸汽吞吐进程,产量递减快,采出程度低,一般吞吐到一定阶段要转成其他开发方式以提高采收率。

蒸汽驱一般用于普通稠油油藏热采开发中后期,即蒸汽吞吐后的继续提高采收率技术。普通稠油油藏进行蒸汽吞吐后,为了继续经济有效地开发,大幅提高稠油油藏的采收率,按照优选的开发系统、开发层系、井网、井距、射孔层段等,重新划分注人井、采油井,形成驱替井网,由注人井连续向油层注人高温湿蒸汽,加热并驱替原油由生产井采出的开采方式。蒸汽驱技术是世界范围内的开采普通稠油的主要技术之一,蒸汽驱技术在全球稠油提高采收率(EOR)采油技术中占有举足轻重的地位。

蒸汽吞吐和蒸汽驱技术是中国稠油开发技术发展的主线。早在1958年,随着新疆克拉玛依油田的发现,在准噶尔盆地西北缘断阶带发现了浅层稠油带。1965年,开始在新疆克拉玛依油田黑油山的浅层稠油带进行注蒸汽吞吐探索性试验,由于当时技术条件的限制未能成功。1978年,石油工业部勘探开发科学研究院的刘文章等专家赴委内瑞拉等国家考察学习国外稠油热采技术,并创建稠油热采实验研究室,攻关稠油热采开发技术。同年,从美国引进高压注汽锅炉设备,在辽河的高升油田开展注蒸汽吞吐实验,并取得成功。1982年开始,中国的稠油热采技术进人全面发展阶段。通过进一步对注蒸汽及驱油机理的深化研究,确定了稠油流变机理、开展全国资源普查,确定稠油分类标准,攻关热采关键工艺技术,自行研制了稠油热采锅炉及热采配套的工艺设备设施,编制辽河高升油田注蒸汽开发方案、新疆克拉玛依油田九区齐古组注蒸汽开发方案,至此,热力采油技术中的蒸汽吞吐技术得到工业化推广应用,中国石油天然气股份有限公司(以下简称股份公司)的稠油产量迅速达到千万吨级以上规模,并在不断完善的蒸汽吞吐技术支持下实现了二十余年的高产、稳产。

到20世纪90年代,稠油热采技术进入新发展阶段,蒸汽吞吐后继续提高采收率技术走上前台,以蒸汽驱为代表的新一代稠油热采开发技术在油田开发中得到了应用和创新,并取得重大进展。1994年,新疆油田率先在克拉玛依油田九区开展了蒸汽驱开发,建成年产百万吨级的规模;1998年,辽河油田在齐40块开展蒸汽驱试验,并于2004年全面转人蒸汽驱开发,最高年产量达到70万吨以上。2008-2015年,国家油气重大科技专项设立“稠油和超稠油开发技术”项目和“渤海湾盆地辽河凹陷中深层稠油开发技术”示范工程,建立了辽河油田和新疆油田两个稠油开发技术示范基地,以稠油、超稠油的有效开发和大幅度提高采收率为研究重点,开展蒸汽驱等应用基础研究和关键技术研发,目的是形成稠油油田开发中后期主体接替技术,并通过现场先导性试验和工业化试验及应用,发展、配套和完善新一代稠油高效开发技术,为中国稠油产量持续稳定提供技术支撑。

与此同时,蒸汽吞吐和蒸汽驱技术也得到了进一步的发展,改善蒸汽吞吐和蒸汽驱开发效果的技术不断涌现,并在开发实践中得到完善推广。蒸汽吞吐技术从传统的单井蒸汽吞吐,发展到组合式蒸汽吞吐、多介质复合蒸汽吞吐。蒸汽驱技术从单纯的直井蒸汽驱发展到多井型、多介质复合蒸汽驱。2006-2015年的十年时间里,改善蒸汽吞吐和蒸汽驱效果等技术有效地延长了稠油油藏的经济开采时间,改善了开发效益,并显著提高了稠油油藏的采收率。

阅读原文