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1、朱作京:加拿大油砂开采技术初探21加拿大油砂开采技术初探编译:朱作京(中石化勘探开发研究院)审校:李发荣(大庆油田工程有限公司)摘要加拿大是世界上油砂资源最丰富井下开采是近年来技术进步后实现的油砂开采方的国家,同时也有着世界上最先进的油砂开式。主要用于埋深大于75m,厚度大于10m的油采技术,各大石油公司在大堤进行油砂开砂矿。采,提炼沥青。在上个世纪70年代末到80表1油砂开采方式年代初,油砂的开采和提炼进入高潮,但因适合储量/产量/适合主要工艺采收率总储量总产量操作成本太高没有商业效益而被搁浅。而进条件(技术)(%)(%)(2002年)入
2、90年代,由于油砂开采、运输、分离和露天埋深小于采矿/萃取8090#.提炼技术有了很大的进步,从而使从油砂中开采75m采矿/萃取和提炼生产原油的成本大幅度下降,加上最近几年蒸汽循环激励生原地埋深大于产法(CSS)居高不下的原油价格使油砂的开采再一次进开采75m20蒸汽辅助重力驱4070".入到了人们视线中。本文描述了油砂的开采(SAGD)冷采过程以及采用的开采技术,并分析了目前开1,露天开采采技术对油砂开采前景的影响。露天开采可以分成相互衔接的两个部分:采矿主题词加拿大油砂开采技术(Mining)和萃取(Extraction),虽然采矿和萃
3、取是两个不同的过程,但是它们彼此互相影响。一、油砂开发前景如图1所示,采矿过程主要分为以下几个部分:◇用卡车和铲车除去盖层;近2年来,随着国际原油价格如天马行空般高◇用电动或水力铲车挖出油砂;开高走,世界各国都为能源捉襟见肘,油砂再次进◇把油砂从矿场运送到压碎机;入人们的视野,其能源价值和商业潜力日益引起世◇把油砂加工碾碎;界石油业界的广泛关注。◇将油砂混合成砂浆;二、油砂开采技术◇用离心泵和管线(常称为水力输送)把油砂从矿区运送到萃取区域。最近几年,油砂开发技术的进步不断推进着油砂工业的发展,并已经取得了巨大的进步。主要有以下几方面:用巨
4、型卡车和铲车开采油砂,增加了开采的灵活性,同时降低了成本;用水力运输管道系统代替了传送带系统,使油砂达到管输要求,并简化了把沥青和砂分离开来的萃取过程;在萃取阶段,降低了加工的温度;采用固化或合成残渣的技术,加快了大面积残渣池的治理,并在努力研究一种覆盖技术来处理残渣;用钻井法开采油砂,实现了蒸汽辅助重力驱工艺热采方法的商业化,减少了蒸汽的耗用。图1采矿过程示意图目前,油砂开采方式有两种———露天开采和原地开采。露天开采仅被用于埋深小于75m,厚度大采矿设备和某些采矿操作是油砂工业所独有于3m的油砂矿。这种方法主要是将地表上的土的,现在这一
5、操作主要受到下一分离过程的限制;壤、植被等覆盖层用卡车和铲子除去,露出油砂。而萃取过程也是沥青损失最大的过程,因此,必须22国外油田工程第23卷第1期(200711)综合考虑采矿和萃取两个步骤。◇更好地了解精炼过程和使用的化学剂,开发在过去的15年里,水力传输已经代替了其他尾渣合并技术;的设备。从矿石浆中萃取沥青由两个步骤组成:◇开发干渣处理技术;步骤一:分离初级分离器(primaryseparation◇开发可移动的破碎机、混浆机和沥青分离vessel)中的沥青泡沫,其中含60%沥青,30%机,以减少原料的运送距离;水,10%微固体。◇研
6、究对矿石具有高适应性的沥青提取技术;步骤二:稀释发泡处理(见图2):提取沥青,尽◇开发深入到50～100m深储层的水平井技术;可能排除水和固体。如今,实现此过程主要有两种方◇研制油砂连续开采、分离设备(如已经试验法:最初的石脑油溶剂处理过程需要斜板分离器(in2的油砂联合机),及其商业化推广。clinedplateseparators)和离心分离机除去残余固体和2,原地开采水;新的石蜡溶剂处理过程需要沉降容器,但是由于原地开采技术主要应用在埋藏比较深的储层(大不用离心分离机,可以得到较纯净的产品。于75m),表2列出了目前主要的原地开采技术
7、,其中蒸汽辅助重力驱、蒸汽循环激励生产和冷采是目前油砂开采中应用范围比较广的原地开采技术。表2原地开采技术开采技术优点局限建议解决方法应用范围蒸汽循环激励采出程度低采油速度快CSS和重力排不可动油生产法(CSS)(20%)驱综合应用藏重力排驱采收率高(50%)初始产量低初始产量低人工举升改善了原油蒸开发新的蒸汽蒸汽辅助重力水平井技术应用范围汽比,采收率开发智能探测驱(SAGD)如何推广到低广高(40%60%)设备温低压和底水油藏研制一种使超改善油藏利用砂处理;油田重油可动的低图2萃取过程示意图冷采程度;原油产开发战略规热处理方法;薄产层不量
8、高;采油成划;开采程度可动油藏研究冷采后的(1)初级分离本低低技术初级分离器是一个巨大、昂贵、固定不易移动薄产层不的装置。运行条件必须稳定,对矿石等级、温度、可动油能源成本低;油
