常用熱采方法有油井井筒加熱和油層加熱。油層的加熱方式可以分為兩類:一是向油層注入熱載體;二是在油層內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱量,稱就地(層內(nèi))燃燒,即火燒油層(火驅(qū))。
(一)油井井筒加熱
油井井筒加熱的主要目的是補(bǔ)償井筒向地層的散熱,從而使井筒中的原油保持一定的流動溫度,以控制原油析蠟和黏度的增加,使原油得以順利采出。對于能夠流入井底的稠油、高凝油,采用井筒加熱的方法來維持正常生產(chǎn),比注蒸汽和火燒油層的熱采方法簡單而且經(jīng)濟(jì)。
(二)熱水驅(qū)
注水的目的是將油層中原油驅(qū)向鄰井,但注入冷水于高凝油油層,當(dāng)高凝點(diǎn)原油在低于析蠟點(diǎn)條件下,在高凝油油層的近井地帶會產(chǎn)生析蠟傷害,即引起析蠟堵塞油層孔隙。解決這一問題的方法是向油層注熱水進(jìn)行驅(qū)替,在有利于保持油層壓力的同時,也保持油層的溫度,避免出現(xiàn)油層孔隙中的析蠟和凝固現(xiàn)象。例如沈陽高凝油油田的油層溫度為80℃,那么原油在油層中本來具有很好的流動性,采取注熱水,只要不冷卻油層,就可保持高凝油的流動性,也不會在油層中析蠟。注熱水是注熱流體中zui簡便的方法,與常規(guī)的注水開采基本相同,這比注蒸汽容易且經(jīng)濟(jì)。
(三)蒸汽吞吐
蒸汽吞吐早出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代,目前已成為熱力采油的主要方法。蒸汽吞吐又稱循環(huán)注入蒸汽方法,它是周期性地向油井中注入蒸汽,將大量熱能帶入油層的一種稠油增產(chǎn)措施,注入的熱能使原油黏度大大降低,從而提高油層和油井中原油的流動能力,起到增產(chǎn)作用。
蒸汽吞吐是在同一口油并中注蒸汽和采油,所以又稱為單井吞吐采油,在每一個吞吐周期過程中包括注汽、關(guān)井和采油三個階段。
蒸汽吞吐的增產(chǎn)效果差別很大,主要取決于井和油藏條件,如油層壓力、原油黏度和飽和度、油層厚度、有無底水或氣頂、注汽過程中是否壓裂地層等。在后繼的周期中,原油產(chǎn)量一般逐漸下降,產(chǎn)水量增加。
蒸汽吞吐的特點(diǎn)是用汽少,見效快,適應(yīng)范圍廣,但加熱半徑較?。ㄒ话銥?0~40m),采收率并不高,一般不超過15%。因此它通常作為蒸汽驅(qū)的先導(dǎo)。
(四)蒸汽驅(qū)
當(dāng)前,注蒸汽是應(yīng)用zui廣泛、有效的提高稠油采收率的技術(shù)。quan世界應(yīng)用這種方法生產(chǎn)的稠油估計超過80000m3/d。蒸汽驅(qū)的產(chǎn)油量約占注蒸汽產(chǎn)量的一半以上。由于蒸汽驅(qū)的最終采收率比較高,因而日益受到人們的重視。蒸汽驅(qū)油法是一種驅(qū)替式采油方法,其過程與注水開采類似,蒸汽驅(qū)是按一定的注采井網(wǎng),從注汽井中連續(xù)注入蒸汽將原油驅(qū)替到周圍生產(chǎn)井使其連續(xù)生產(chǎn)的熱力開采方法。與蒸汽吞吐相比,蒸汽驅(qū)需要經(jīng)過一段較長的時間才能見到效果,費(fèi)用回收期較長。蒸汽驅(qū)的采收率一般為50%~60%,有時可達(dá)75%。
隨著技術(shù)的進(jìn)步,一些新型的采油工藝,如SAGD(蒸汽輔助重力泄油)和VHSD(垂直井蒸汽驅(qū))也逐漸嶄露頭角,為稠油開采提供了新的解決方案。
SAGD采油工藝主要利用重力作用將蒸汽加熱后的稠油驅(qū)替到生產(chǎn)井。它采用雙水平井布局,其中一口井注入蒸汽,蒸汽在油層中形成蒸汽腔并加熱周圍的原油,被加熱的原油和蒸汽冷凝水在重力作用下流向下方的生產(chǎn)井并被采出。SAGD技術(shù)結(jié)合了蒸汽驅(qū)和重力驅(qū)的機(jī)理,通過蒸汽加熱降低原油黏度,然后利用重力使原油流向生產(chǎn)井。因此,SAGD可以被視為一種特殊的蒸汽驅(qū)采油工藝,但它更側(cè)重于利用重力作用進(jìn)行原油驅(qū)替。
VHSD采油工藝則結(jié)合了垂直井和水平井的蒸汽驅(qū)技術(shù)。它利用垂直井注入蒸汽,水平井收集原油。VHSD技術(shù)通過優(yōu)化井網(wǎng)布局和注汽策略,提高了蒸汽的波及效率和采收率。這種工藝更注重蒸汽在油層中的擴(kuò)散和驅(qū)替效果,以及如何通過合理的井網(wǎng)布局來提高采收率。
SAGD和VHSD采油工藝都屬于蒸汽驅(qū)的范疇,但它們在井網(wǎng)布局、注汽策略和開采方式上存在差異。SAGD更側(cè)重于利用重力作用進(jìn)行原油驅(qū)替,而VHSD則更注重蒸汽的波及效率和采收率的提高。這兩種工藝都為稠油開采提供了有效的解決方案,并在實際應(yīng)用中取得了良好的效果。
(五)火燒油層
火燒油層法(火驅(qū)法),是向儲層中注空氣給燃燒前線供氧。當(dāng)開始注空氣時,注入井眼附近的原油開始氧化。如氧化反應(yīng)快,原油將自燃點(diǎn)火,并開始燃燒。如氧化反應(yīng)慢,則下入加熱器到注入井底加熱空氣的辦法使其點(diǎn)燃。點(diǎn)火成功后,繼續(xù)注空氣使燃燒前線從注入井沿油層向外移動。燃燒廢氣在前方流動,并與油和水一起在生產(chǎn)井采出。
在燃燒前緣處發(fā)生的熱量(那里的高峰溫度通常在315~980℃),把靠近前緣的地層水汽化,并在燃燒前線的前方形成一蒸汽帶。燃燒反應(yīng)中生成的水分也有助于這個蒸汽帶的形成和發(fā)展。蒸汽提高了稠油的流動性,并把大部分稠油自蒸汽帶內(nèi)驅(qū)出,留下的少量原油,當(dāng)不斷擴(kuò)散的燃燒前緣推近時,緊靠燃燒前線處的高溫使原油蒸發(fā)和裂解,剩下的只有即將作為燃料被燒掉類似焦炭的殘渣。蒸餾和裂化出來的輕油蒸氣與燃燒廢氣一起向前流動,被蒸汽前緣裂解的原油吸收,并在那里逐漸形成一個富油帶。
被燒掉的“焦炭”是原油中價值zui低的瀝青部分,為此多數(shù)火驅(qū)項目生產(chǎn)的原油均較原來地層的比重小一些。
隨著油層燃燒的發(fā)展,蒸汽和燃燒氣流逐漸移向油藏上部。燃燒前緣也隨氣流向上移動。當(dāng)熱力前緣到達(dá)生產(chǎn)井時,因為當(dāng)?shù)卦宛ざ入S溫度升高而降低,同時由于存在上述的富油帶,油產(chǎn)量經(jīng)常有所增加。當(dāng)燃燒前沿接近生產(chǎn)井時,必須采取防范措施(例如通過環(huán)形空間循環(huán)冷水)以防生產(chǎn)井在持續(xù)高溫生產(chǎn)中受到損壞。
火驅(qū)法中廣泛采用的一項技術(shù)改革是隨空氣一起注入水,或同時注入,或交替地注入空氣和水,稱為濕燒法。水流過已燒過區(qū)域時吸收熱量而變成蒸汽,它攜帶熱量穿過燃燒前緣到達(dá)蒸汽帶,從而更充分地利用了已燒過區(qū)域內(nèi)儲存的熱量,同時,生產(chǎn)井作業(yè)溫度有所降低。
采用熱力開采法,井口產(chǎn)出液溫度可能高達(dá)180度,要想在線測量采出液含水率就成了很大的難題!杭州飛科電氣有限公司新推出了設(shè)計溫度指標(biāo)達(dá)200度的ALC05-HT型高溫井口原油含水分析儀,該含水儀可應(yīng)用于油田計量間、井口等地面工藝流程位置,在線完成0%~100含水率的全量程檢測。該含水儀還可以配套大口徑取樣管段、滿足客戶對于不同管徑特別是一些大口徑管線的安裝需求,通過法蘭連接,實現(xiàn)了在線取樣、非實時測量的功能。目前ALC05型靜態(tài)含水儀已在新疆油田廣泛使用,高溫型產(chǎn)品也開始在油田的SAGD區(qū)塊和VHSD區(qū)塊推廣應(yīng)用。
(ALC05型靜態(tài)含水儀&ALC05-HT高溫井口含水儀在新疆油田應(yīng)用)
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
2025廣州國際分析測試及實驗室設(shè)備展覽會暨技術(shù)研討會
展會城市:廣州市展會時間:2025-03-05