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1、 油气藏筛选标准 油气藏的类型繁多，好坏不一，其开采难度不同，开采方式不一。本章仅就注蒸汽热采、三次采油、水平井开采讨论采用上述特殊开采方式的油气藏筛选标准。 第一节 注蒸汽热采油藏筛选标准一、 稠油的定义与分类、稠油的定义 我们通常将粘度高、相对密度大的原油称之为稠油，即高粘重质原油。长期以来，有很多种关于重质原油及沥青的定义、分类标准及评价方法，缺乏准确统一的定义、分类方法与分类标准。国际上称稠油为重质原油（heavy oil），对粘度极高的重油称之为沥青（bitumen）或沥青砂油（tar sand oil）。因国际上的原油价格是按质论价的，相对密度大的原油轻质油份少，价格就低，采用相对
2、密度或重度来表征重质原油的特征及分类已形成了传统方法。 我国也沿用过国外标准，在年代末有人将相对密度大于的重油称为稠油。也有人将相对密度大于的原油称为稠油或重油。将天然沥青称作焦油，沥青砂称作焦油砂。随着稠油储量的增加和稠油开采及加工技术的进步与生产规模的扩大，从如下个方面建立统一的定义与认识则成了有关学者和研究人员所关注的问题：（）从定义上将天然油藏中存在的重质原油及沥青，明确地与原油炼制产品中的重油与沥青区别开来；（）将以相对密度为主的适用于商品贸易的分类方法，用以粘度为主的适用于油田勘探开发的分类方法来取代；（）合理地确定重质原油及沥青的分类标准，即定量地确定重质原油与轻质原油的分界线值
3、以及普通重质原油与沥青的分界线值；（）将重质原油的分界类型形成更科学的体系，以有利于稠油开采技术的发展。 为了促进国际间的技术合作与交流, 由联合国培训研究署（UNITAR）主持，在年月于加拿大召开了第一届国际重油及沥青砂术会议。会议讨论了重油及沥青砂的资源评价、定义及分类标准、开采技术等。组织了在该领域领先的专家讨论了统一定义的问题，并于年月在纽约联合国总部举行了讨论会议，将各国各自制定的比较混乱的定义和分类标准进行比较研究，取得了一致意见，于年月在委内瑞拉召开的第二届国际重油及沥青砂学术会议上提出了统一的定义和分类标准，取得了广泛的认同。其定义和分类报告内容 （1 )重质原油和沥青砂油（沥
4、青）是天然存在于孔隙介质中的石油或类似石油的液体或半固体。沥青砂（tar sand）也叫油砂、油浸岩层、含沥青砂层。 （）这种原油可以用粘度和密度来表示特性。 （）在确定国际石油资源时，应当采用粘度给重质原油和沥青砂油规定界限，当粘度数据缺少时，则采用重度值（）。 （）重质原油是指在原始油藏温度下脱气原油粘度为或者在（60 F）大气压力下密度为的原油。 （）沥青砂油是指在原始及油藏温度下脱气原油粘度超过，或者在（60F）及大气压力下密度大于（小于）的石油。 （）将上述以外的原油分类为中质原油及轻质原油。 、稠油分类 联合国培训研究署专家组推荐的分类标准见表4。摘要如下。 表1.4.1 由UNI
5、TAR(联合国培训研究署)推荐的重质稠油及沥青分类标准分 类第 一 指 标第 二 指 标粘 度， mPa.s密 度（15.6 ），kg/m3重 度，（15.6 ）0API重 质 原 油1001000093410002010沥 青10000100010 指在油藏温度下的脱气油粘度，用油样测定或计算出。 此国际分类标准突出强调的几点是： （）将原油粘度作为第一指标，将原油相对密度或密度作为辅助指标。以粘度为主的分类方法有利于石油生产者，因为它指明了原油在油藏中的流动性及产油的潜力大小。 （）原油粘度统一采用油藏温度下的脱气原油粘度，用油样测定。油层中有溶解气，可以降低原油粘度。稠油油井井下取样非常
6、困难，在取岩心或油样时，往往会损失掉地层油中的溶解气，将油样恢复到原始相似状态既困难又不经济。为了测定方便，采用脱气油样测定来分类。 （）稠油或重油的粘度下限为，上限为，超过称为沥青。但这是大致的界限，主要是根据美国加利福尼亚的重油资料定的。原中国石油天然气总公司勘探开发科学研究院刘文章教授根据我国重质原油（稠油）的特点，经过五年（）的研究，推荐了我国稠油的分类标准，经过讨论修订，作为试行标准颁布执行（表142）表1.4.2 中国稠油分类标准稠 油 分 类主 要 指 标辅 助 指 标开 采 方 式名 称 类 别粘 度，mPa.s相对密度（20 ），g/cm3普通稠油 1001000009200
7、亚类-15015009200可先注水-21501000009200热采特 稠 油 100005000009500热采超 稠 油（天然沥青） 5000009800热采带者为油层条件下原油粘度 分类标准中，粘度为第一指标，如果粘度超过分类界限而密度未达到，也按粘度来分类。此分类标准与选择油田的开采方法相联系，有较好的适用性。在胜利油田对应油层温度下原油粘度低于4的稠油油藏（孤岛、孤东、陈家庄、八面河等）已采用水驱开发。对于原油粘度在以上的普通稠油和特稠油选用了注蒸汽开采方式。对于超稠油尚处在攻关研究阶段。二、注蒸汽热采油藏筛选概论 稠油注蒸汽热力采油具有投资高、技术难度大和经济风险大的特点。为此，
8、对稠油油藏是否适合注蒸汽热采的评价筛选工作就显得十分重要。所谓“油藏热采筛选”工作，就是对影响热采效果的主要油藏地质参数进行热采适应性评价，进而确定出适合注蒸汽热采工艺技术的各油藏地质参数的界限和范围，为油藏能否实施注蒸汽热采提供科学依据。 八十年代初，我国开始了注蒸汽热采稠油的技术攻关和先导试验工作，同时也开展了蒸汽吞吐和蒸汽驱的油藏筛选研究。对热采筛选标准的研究，从稠油的分类入手，把国外研究结果与国内稠油原油性质特点相结合，制定或者推荐出适合我国实际情况的热采油藏筛选标准。 国外早期对稠油的定义是以原油相对密度（API0）为主要指标，以原油粘度为辅助指标而分类的。现在的分类方法更倾向于以原
9、油粘度为主要指标。这是因为在油藏的开发过程中，原油粘度对渗流过程和开采效果的影响更大，而热采最主要的增产机理就是对稠油的加热降粘作用。注蒸汽热采开发效果的大小，除了原油本身粘度高低外，油藏其它地质参数对其也有影响。这种影响，归根到底是油藏条件对注入热量的利用程度不同所造成的。 注蒸汽热采主要有两种开采方式，一是蒸汽吞吐方式（或称循环注蒸汽激励、蒸汽浸泡等）。第二是蒸汽驱方式（或连续注汽方式）。蒸汽吞吐方法最早出现于五十年代后期，用于不能进行一次采油的沥青砂油藏中。由于蒸汽吞吐花费较少，对提高采油速度非常有效，40多年来在世界范围内得以广泛地应用。但蒸汽吞吐属降压开采，采收率低，因此在蒸汽吞吐之
10、后通常接着实施蒸汽驱。通过两种注蒸汽热采方法相结合，既提高了采油速度，又提高了最终采收率 由于蒸汽吞吐和蒸汽驱的生产机理既有相同之处，又有差异之处。因些，对油藏地质条件的要求也有异同。所以热采油藏的筛选标准又可分为蒸汽吞吐筛选标准和蒸汽驱筛选标准。八十年代以来水平井开采技术得到发展，水平井蒸汽吞吐、水平井蒸汽辅助重力泄油也都用于现场试验和生产，由此也开展了水平井注蒸汽热采的油藏筛选研究。三、影响注蒸汽热采效果的地质因素 影响注蒸汽热采效果的油藏地质因素主要有原油性质(原油的粘度和密度)、油层埋藏深度、油层厚度（单层厚度和净总比）、油层渗透率（水平渗透率、垂向渗透率及其比值）、孔隙度和含油饱和度
11、等。此外，油层压力、岩性、岩石敏感性、胶结特征、边底水、储层倾角等对注蒸汽热采也有不同程度影响。 、原油粘度和密度原油粘度是最能反映稠油油藏特征的参数，对渗流状态的影响也最重要。从达西定律可知，流体通过多孔介质的流量大小与流体粘度成反比。又根据稠油分类标准，稠油粘度是常规稀油粘度的几百倍到上千倍。某些超稠油（天然沥青）在油藏条件下实际上不能流动。从不同粘度原油的粘温关系曲线上可看出，原油粘度越高，加热使粘度降到同一可正常流动的粘度所需要的温度也越高。所以，不论是对蒸汽吞吐还是对蒸汽驱，原油粘度越高注蒸汽热采效果越差。物理模拟、数值模拟研究和胜利油田热采现场实践都证实了这个结论。表1.4.3和表
12、1.4.4分别是单家寺油田和乐安油田原油粘度对周期产油量和周期油汽比影响的实际数据。 表1.4.3 单家寺油田不同原油粘度吞吐效果对比开发单元井数（口）原油粘度*mPa.s单井注汽量t井口干度%井底干度%单井周期采油量t单井日产量t/d周期天数d周期油气比t/t试验区11500010000343664.5306018448702655.37单二西51500039000356649.95000041553.000000 * 指50脱汽油粘度，油层温度56。 表1.4.4 乐安油田不同粘度蒸汽吞吐效果对比（水平井第一周期）开发单元原油粘度mPa.s原油分类单井峰值日产量t/d周期产量t草20块水平
13、井50000超稠34710在研究原油粘度对热采效果的影响时，还应对原油的流变特性进行分析。流体按流变特性可分为牛顿流体和非牛顿流体。牛顿流体的粘度与剪切速率（或流速）无关，而非牛顿塑性流体的粘度则随着剪切速率（流速）的变小而增大。除此之外，非牛顿流体在渗流过程中的粘度会大大高于地面测定条件下的粘度。当温度降到一定值后，原油可从牛顿流体变成非牛顿流体。流变特性转变所对应的温度称“拐点温度”。“拐点温度”低，反映出原油在较低温度下仍保持牛顿流体的流动特征，即粘度与剪切速率（流体）无关。在蒸汽吞吐过程中，随着油层能量的消耗，日产能力逐步下降，油流在井筒内流速下降、井筒热损失率增加、井筒温度下降。如果上述“拐点温度”较低，则意味着油流在低速低温下仍可保持牛顿液体。反之“拐点温度”过高，油流在低速低温下处于非牛顿流体，粘度增加，影响油层内渗流和井筒内管流，使吞吐周期过早结束，吞吐效果变差。单家寺油田地面脱气原油粘度800020000mpa.s，流变性拐点温度在80100左右，正常抽油时要求的井筒温度较高。据现场生产资料，在日产油3040t/d，井口温度低于50时，抽油机负荷增加，卡泵断脱事故常有发生。而乐安油田的地面原油粘度比单家寺油田高，在1000030000mpa.s，但其流变性“拐点温度”低，在5060。所以乐安油田吞吐时日产量2030t/d，井口温
