基于循环注蒸气和烟气激励的海上稠油开采技术.pdf

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1、东北石油大学学报第37卷第1期2013年2月JOuRNAIOFNORTHEASTPETROLEUMUNIVERSITYVo1．37No．1Feb．2013基于循环注蒸气和烟气激励的海上稠油开采技术杨海林，钟立国。(1．中海油田服务股份有限公司油田生产研究院，天津塘沽300450；2．中国石油大学(北京)提高采收率研究院北京102249)摘要：通过实验和油藏数值模拟，研究循环注蒸气和烟气激励的加热降黏、气体溶解降黏、气体扩大加热腔与减少热损失、蒸气与气体协同增产效应等开采机理，优化注入蒸气和烟气温度、烟气蒸气体积比、周

2、期蒸气和气体注入量等参数，建议注入蒸气与烟气的温度高于300℃，在大气压下烟气蒸气体积比为0．4～0．6．在渤海稠油油田开展4口井循环注蒸气和烟气激励开采的现场试验．结果表明，循环注蒸气和烟气激励开采后稠油井平均日产油量达到冷采的3倍以上，最高日产油量超过100rn。，周期产油量达到1．0×10m。左右．基于循环注蒸气和烟气激励的海上开采稠油技术可以提高海上稠油开采速度和采收率，有潜力成为未来海上稠油油田的主要热采开发方式．关键词：海上油田；稠油；循环注蒸气；烟气激励；协同增产效应；降黏中图分类号：TE357．4文献

3、标识码：A文章编号：2095—4107(2013)01—0078—070引言渤海油田探明稠油储量超过20亿t，过去采用泵抽和注水等冷采方式开发地层条件下黏度小于2000mPa·S的稠油油藏，平均日产油量为10～30m。．由于海上采油平台空间限制，陆地油田常用的循环注蒸气、蒸气驱或SAGD等注蒸气热力开采技术不能应用于海上稠油热力开采．另外，渤海油田稠油油藏埋藏深度一般为10001500m，原始地层压力在10MPa以上，注蒸气困难．采用小型模块化蒸气和烟气发生器，将产生的高温蒸气和烟气注入海上稠油油藏可以提高稠油开采速

4、度和采收率I1]，为海上稠油热力开采提供新思路．稀油油藏注入CO。等气体可以提高原油采收率口]．实际上，稠油蒸气吞吐进入到后期时，开发效果随着地层能量下降而变差，注N、CO。或烟气等气体可以提高蒸气的波及体积，补充地层能量，并且进一步降低稠油黏度及地层残余油饱和度．在注蒸气的同时，注入CO可以改善稠油蒸气吞吐后期的开发效果，机理是注入的CO。进一步降低稠油黏度和产生溶解气驱而提高稠油采收率，附加的气驱能使原油产量增加，但在CO或蒸气突破后，气体对原油增产将不再起作用．溶解气油比低的油藏注入CO和蒸气比单独注蒸气能够进

5、一步提高采收率，在高溶解气油比油藏蒸气驱时注入CO作用不明显，只要注入蒸气温度高于饱和温度，则注入温度变低并不降低采收率_】]．模拟水平井和直井注入蒸气和CO实验时发现，尽管同时注入蒸气和CO：能够提高最终采收率和采油速度，但水平注入井与生产井的采收率要低于直井注人与水平井采出．底水油藏注蒸气初始阶段注入CO能够提高采收率，同时注入蒸气和CO的开采效果要好于注蒸气的l_4]．在SAGD和电加热开采时注入N、CO或烟气，也可以补充地层能量，提高采收率速度和采收率]．在蒸气吞吐时，以前置段塞式注入N、CO或烟气，由于气体

6、具有压缩性、膨胀性、小热容、低黏度等特点，蒸气吞吐添加N。后有利于保持地层压力，延长吞吐周期，改善蒸气波及体积，增加近井地带的洗油效率，尤其对改善薄层稠油油藏和深层稠油油藏开发效果明显．目前，主要采用N或C0与蒸气复合吞吐的方式，并注入一定量表面活性剂控制气体的流度l6，也可以采用地下自生CO泡沫辅助蒸气吞吐技术．可见，在注蒸气的同时，注入N。、CO或烟气等气体主要用于开采后期，以补充地层能量、改善开采效果．收稿日期：2012—11—22；编辑：任志平基金项目：国家自然科学基金项目(51174041)作者简介：杨海林

7、(1964一)，男，高级工程师，主要从事采油工程技术方面的研究·78·第1期杨海林等：基于循环注蒸气和烟气激励的海上稠油开采技术针对渤海稠油油藏埋藏深、压力大及海上采油平台空间有限等特点，通过实验和油藏数值模拟，研究采用小型蒸气烟气发生器同时注入蒸气和烟气循环激励开采海上稠油的机理，优化注入蒸气和烟气温度、烟气蒸气体积比、周期蒸气和气体注入量等参数，并在渤海稠油油田开展4口井的现场应用试验．1实验与数值模拟通过测定稠油与气体混合物的高温高压流变性，考察气体和热对稠油流变性的影响；通过填砂模型实验，研究循环注蒸气和烟气

8、激励的开采动态和开采效果；通过油藏数值模拟，优化循环注蒸气和烟气激励开采的注入参数；通过综合流变性测定、填砂模型实验和油藏数值模拟，研究循环注蒸气和烟气激励的开采机理．实验用稠油样品取白海上稠油油藏，主要特性见文献E2]，56℃温度时脱气稠油黏度为1681mPa·S，实验用N。纯度为99．99％，CO纯度为98，实验用模拟地层水根据油田地层水组