国内外蒸汽驱调研

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1、国内外蒸汽驱技术调研20172017年年2 2月月目目 录录 主主 要要 内内 容容 一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述 二、适宜蒸汽驱的油藏条件二、适宜蒸汽驱的油藏条件 三、蒸汽驱的最佳操作条件三、蒸汽驱的最佳操作条件 四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析 五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展蒸汽驱概念蒸汽驱概念蒸汽驱机理蒸汽驱机理蒸汽驱的有效性蒸汽驱的有效性国内外蒸汽驱的经验国内外蒸汽驱的经验一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述 蒸汽蒸汽驱是指将蒸汽注入到一口或多口井中是指将蒸汽注入到一口或多口井中，将地下粘度将地下粘度较大的稠油加大的稠油加热降粘降粘，然然后在蒸汽蒸后在蒸汽

2、蒸馏的作用下的作用下，把原油把原油驱向向邻近多口生近多口生产井采出。蒸汽井采出。蒸汽驱已已经成成为蒸汽吞吐后蒸汽吞吐后提高采收率的有效方法。通提高采收率的有效方法。通过蒸汽蒸汽驱提高的采出程度一般可提高的采出程度一般可为30%OOIP30%OOIP左右左右，汽汽驱结束后束后的的总采收率采收率，一般在一般在50%OOIP50%OOIP以上。以上。1 1、蒸汽驱概念、蒸汽驱概念5蒸汽带蒸汽带热水带热水带冷油带注汽井生产井生产井 注入的蒸汽不断加注入的蒸汽不断加热井筒周井筒周围的地的地层，随着蒸汽的，随着蒸汽的连续注入，在油藏中形成并逐步注入，在油藏中形成并逐步扩展的蒸汽展的蒸汽带；当注入蒸汽从注入

3、井向生；当注入蒸汽从注入井向生产井运井运动时，形成几个不同的温度，形成几个不同的温度带和流体和流体饱和度和度带。蒸汽驱过程示意图蒸汽驱过程示意图一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述2 2、蒸汽驱开采机理、蒸汽驱开采机理 蒸汽蒸汽驱过程中，有多种机理在不同程度的起作用，蒸汽程中，有多种机理在不同程度的起作用，蒸汽驱的的驱油效率比油效率比较高，一般在高，一般在80-9080-90，由于蒸汽前沿的，由于蒸汽前沿的稳定性比水要好，所以在非均定性比水要好，所以在非均质油油层中的中的波及效率比水要大的多，因此，蒸汽波及效率比水要大的多，因此，蒸汽驱的最的最终采收率一般可达采收率一般可达50-6050-60及以上。

4、及以上。l降粘作用降粘作用l蒸汽的蒸馏作用蒸汽的蒸馏作用l热膨胀作用热膨胀作用l脱气作用脱气作用l油的混相驱作用油的混相驱作用l溶解气驱作用溶解气驱作用l乳化驱作用乳化驱作用一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述l温度升高使原油粘度降低，是蒸汽温度升高使原油粘度降低，是蒸汽驱开采重油的最重要的机理。主要驱开采重油的最重要的机理。主要是随着蒸汽的注入，油藏温度升高，是随着蒸汽的注入，油藏温度升高，油和水的粘度都要降低，但水粘度油和水的粘度都要降低，但水粘度的降低程度与油相比则小得多，其的降低程度与油相比则小得多，其结果是改善了水油流度比：结果是改善了水油流度比： M M= = o oK Kw w/ / w

5、 wK Ko ol在油的粘度较低时，驱替效率和波在油的粘度较低时，驱替效率和波及效率都得到改善，这也是热水驱、及效率都得到改善，这也是热水驱、蒸汽驱提高采收率的原因所在。蒸汽驱提高采收率的原因所在。降粘作用：降粘作用：一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述九九6区齐古组区齐古组J3q22层原油粘温关系曲线层原油粘温关系曲线l蒸汽的蒸馏作用是蒸汽带中的重蒸汽的蒸馏作用是蒸汽带中的重要采油机理。它降低了油藏液体要采油机理。它降低了油藏液体的沸点温度。当温度等于或超过的沸点温度。当温度等于或超过系统的沸点温度时，混合物将沸系统的沸点温度时，混合物将沸腾，引起油被剥蚀（因混合物的腾，引起油被剥蚀（因混合物的沸腾

6、所引起的扰动），使油从死沸腾所引起的扰动），使油从死孔隙向连通孔隙转移，增加了驱孔隙向连通孔隙转移，增加了驱油的机会。油的机会。l蒸汽蒸馏在采轻质油中将起更大蒸汽蒸馏在采轻质油中将起更大作用。作用。蒸汽的蒸馏作用蒸汽的蒸馏作用: :一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述 热膨胀是热水带中的重要采油机理。这一机理可采出热膨胀是热水带中的重要采油机理。这一机理可采出5 510%10%的原油，的原油，l其大小取决于原油类型、初始含油饱和度和受热带的温度。l随着温度的升高，油发生膨胀，而且变得更具流动性。l油的膨胀量取决于它的组成。 轻质油的膨胀率大于重油，因此，热膨胀作用在采轻油中

7、所起的作用比重油更轻质油的膨胀率大于重油，因此，热膨胀作用在采轻油中所起的作用比重油更大。大。热膨胀作用热膨胀作用: :一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述l水蒸汽蒸馏出的大部分轻质馏分，通过蒸汽带和热水带被带入较冷的区水蒸汽蒸馏出的大部分轻质馏分，通过蒸汽带和热水带被带入较冷的区域凝析下来，凝析的热水与油一块流动，形成热水驱。域凝析下来，凝析的热水与油一块流动，形成热水驱。l凝析的轻质馏分与地层中的原始油混合并将其稀释，降低了油的密度和凝析的轻质馏分与地层中的原始油混合并将其稀释，降低了油的密度和粘度。随着蒸汽前沿的推进，凝析的轻质馏分也不断向前推进，其结果粘度。随着蒸汽前沿的推进，凝析的轻质馏分也

8、不断向前推进，其结果形成了油的混相驱。形成了油的混相驱。l由混相机理而增加的采收率，对重油来说大约由混相机理而增加的采收率，对重油来说大约3 35 5 OOIPOOIP。油的混相驱作用油的混相驱作用: :颜色的混相（不同颜色代表不同的馏分）一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述蒸汽驱采油中各重要机理的贡献分布图蒸汽驱采油中各重要机理的贡献分布图蒸汽驱采油中各重要机理的贡献分布图蒸汽驱采油中各重要机理的贡献分布图一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述3 3、蒸汽驱的有效性、蒸汽驱的有效性l实践表明蒸汽驱是一种行之有效的重油开发方式实践表明蒸汽驱是一种行之有效的重油开发方式: :l从从7070年代开始，世界以及美国注

9、蒸汽开发产量一直在不断上升，而年代开始，世界以及美国注蒸汽开发产量一直在不断上升，而且在整个强化采油产量中占且在整个强化采油产量中占6060左右。左右。l从注蒸汽方式上看，虽然由于蒸汽吞吐上产快，工艺相对比较简单，从注蒸汽方式上看，虽然由于蒸汽吞吐上产快，工艺相对比较简单，注蒸汽工艺早期大都为蒸汽吞吐开发，但由于蒸汽吞吐只能开采近注蒸汽工艺早期大都为蒸汽吞吐开发，但由于蒸汽吞吐只能开采近井地带原油，波及范围不大，油藏开发后期均需要转蒸汽驱方式进井地带原油，波及范围不大，油藏开发后期均需要转蒸汽驱方式进行采油：行采油： 蒸汽吞吐采收率低（一般蒸汽吞吐采收率低（一般10-2010-20），收益少；

10、），收益少； 蒸汽驱采收率高（一般蒸汽驱采收率高（一般30-5030-50），收益多。），收益多。4 4、国内外蒸汽驱的经验、国内外蒸汽驱的经验一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述国外蒸汽驱效果表国外蒸汽驱效果表 国外（特别是美国和印尼）蒸汽驱产量占热采产量的国外（特别是美国和印尼）蒸汽驱产量占热采产量的8080% %，吞吐占，吞吐占20%20%； 目前目前，国内吞吐，国内吞吐比例占比例占9797% %，蒸汽驱仅占，蒸汽驱仅占3 3% %。一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述l 单井吞单井吞吐轮次过高：吐轮次过高：注蒸汽技术的早期，由于人们只看到蒸汽吞吐注蒸汽技术的早期，由于人们只看到蒸汽吞吐上产快，工艺相对

11、比较简单的优点，而没有认识到汽驱的最终采收上产快，工艺相对比较简单的优点，而没有认识到汽驱的最终采收率与吞吐生产无关，增加吞吐阶段只能降低总开发效益，因此把吞率与吞吐生产无关，增加吞吐阶段只能降低总开发效益，因此把吞吐作为一个开发阶段，使许多油田的总开发效果变差。吐作为一个开发阶段，使许多油田的总开发效果变差。l 井网过稀井网过稀：蒸汽驱技术应用早期，受注水开发的影响，井网普遍过：蒸汽驱技术应用早期，受注水开发的影响，井网普遍过稀造成许多蒸汽驱失败，因此出现一次或二次加密过程。稀造成许多蒸汽驱失败，因此出现一次或二次加密过程。l 注采不均：注采不均：蒸汽驱早期也是受注水的影响普遍采用五点井网，

12、许多蒸汽驱早期也是受注水的影响普遍采用五点井网，许多油田因达不到注采平衡而使汽驱失败，因此常看到把五点改为九点，油田因达不到注采平衡而使汽驱失败，因此常看到把五点改为九点，有的甚至改为十三点井网后才取得一定成功的现象。有的甚至改为十三点井网后才取得一定成功的现象。 蒸汽驱发展过程中的问题：蒸汽驱发展过程中的问题： 与任何新技术一样，蒸汽驱技术发展也走过一些弯路，与任何新技术一样，蒸汽驱技术发展也走过一些弯路，主要表现在以下几个方面：主要表现在以下几个方面：目目 录录 主主 要要 内内 容容 一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述 二、适宜蒸汽驱的油藏条件二、适宜蒸汽驱的油藏条件 三、蒸汽驱的最佳操作条件

13、三、蒸汽驱的最佳操作条件 四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析 五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展 油层厚度：对蒸汽驱来说，存在最佳厚度：油层厚度：对蒸汽驱来说，存在最佳厚度：l 油层太薄，开发效果差；油层太薄，开发效果差；向盖底层的热损失比例增向盖底层的热损失比例增大，热利用率变低。大，热利用率变低。l油层过厚时汽驱效果也不油层过厚时汽驱效果也不太好，井筒中的汽太好，井筒中的汽水分水分离以及油层中的蒸汽超覆离以及油层中的蒸汽超覆加剧，使蒸汽的热利用率加剧，使蒸汽的热利用率变低。变低。l蒸汽驱的有效油层厚度大蒸汽驱的有效油层厚度大约为约为101050m50m。二、适宜蒸汽驱的油藏条件二、适宜

14、蒸汽驱的油藏条件 油层净总厚度比：油层净总厚度比：l随着净总厚度比的增加，随着净总厚度比的增加，蒸汽驱采收率越来越大。当蒸汽驱采收率越来越大。当净总厚度比大于净总厚度比大于0.60.6以后，改以后，改善幅度变小。善幅度变小。l当净总厚度比小于当净总厚度比小于0.60.6时，时，随着净总厚度比的减小，蒸随着净总厚度比的减小，蒸汽驱效果急剧下降。当净总汽驱效果急剧下降。当净总厚度比小于厚度比小于0.40.4时蒸汽驱效果时蒸汽驱效果较差。较差。二、适宜蒸汽驱的油藏条件二、适宜蒸汽驱的油藏条件油层非均质性：油层非均质性：l在在实实际际油油层层的的非非均均质质范范围围内内（渗渗透透率率变变异异系系数数从

15、从0.40.4到到0.70.7），蒸蒸汽汽驱驱采采收收率率与与渗渗透透率率变变异异系系数基本是线性关系；数基本是线性关系；l渗渗透透率率变变异异系系数数大大于于0.70.7的的油油藏藏基基本本不不适适合合蒸蒸汽驱。汽驱。二、适宜蒸汽驱的油藏条件二、适宜蒸汽驱的油藏条件原油物性原油粘度：原油物性原油粘度：l普通稠油，比重在普通稠油，比重在0.920.920.95g/cm0.95g/cm3 3，脱气油粘度为，脱气油粘度为505010000mPa.s10000mPa.s，这类油，在油藏中本身具有一定的流动能力，因此可以进行常规蒸汽驱；这类油，在油藏中本身具有一定的流动能力，因此可以进行常规蒸汽驱；l

16、特稠油，比重在特稠油，比重在0.950.950.98g/cm0.98g/cm3 3，脱气油粘度为，脱气油粘度为100001000050000mPa.s50000mPa.s，这类油流动性很差，常规汽驱有一定困难，必须采取预热或吞吐引效，这类油流动性很差，常规汽驱有一定困难，必须采取预热或吞吐引效才能实现汽驱；才能实现汽驱；l超稠油，比重大于超稠油，比重大于0.98g/cm0.98g/cm3 3，脱气油粘度大于，脱气油粘度大于50000mPa.s50000mPa.s，这类油在，这类油在油藏条件下基本没有流动性，不预先加热到一定温度是无法驱动的，因油藏条件下基本没有流动性，不预先加热到一定温度是无法

17、驱动的，因此这类油常规汽驱是无效的。此这类油常规汽驱是无效的。 二、适宜蒸汽驱的油藏条件二、适宜蒸汽驱的油藏条件含油饱和度：含油饱和度：二、适宜蒸汽驱的油藏条件二、适宜蒸汽驱的油藏条件 随着油藏含油饱和度的增加，蒸汽驱的采收率呈线性增加。随着油藏含油饱和度的增加，蒸汽驱的采收率呈线性增加。边底水：边底水：l对于有边底水油藏的蒸汽驱，一般来讲，浅层油藏（如对于有边底水油藏的蒸汽驱，一般来讲，浅层油藏（如400m50%50%注汽速度：注汽速度：1.8t/(d.ha.m1.8t/(d.ha.m) )井组日注蒸汽井组日注蒸汽540t(CWE)/d540t(CWE)/d井组配产液量井组配产液量641m6

18、41m3 3/d/d平均单井平均单井53m53m3 3/d/d采采 注注 比：比：1.21.2油汽比油汽比0.180.18汽驱阶段累产油汽驱阶段累产油21.11021.1104 4t t汽驱阶段采收率汽驱阶段采收率24.5%24.5%开采年限开采年限8 8年年四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析汽驱开发汽驱开发动态动态集中吞吐集中吞吐预热预热开始汽驱开始汽驱四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析对比参数对比参数 方案指标方案指标试验实际试验实际年限年限 8年年9年年累积注汽累积注汽 /104t116149.8累积产油累积产油 /104t 21.126.8油汽比油汽比0.180.18蒸汽驱阶段采出

19、程度蒸汽驱阶段采出程度/ %24.530.97吞吐吞吐+汽驱采出程度汽驱采出程度 /%48.554.97方案实施方案实施与设计指标对比与设计指标对比（截止到2007年12月底）四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析 取得了比较好的增产效果取得了比较好的增产效果齐齐4040块先导试验产量对比图块先导试验产量对比图汽驱增油汽驱增油吞吐产量吞吐产量010002000300040005000600070001997-011998-011999-012000-012001-012002-012003-012004-01时 间月月产油t吞吐产量吞吐产量实际产量实际产量比吞吐到底：比吞吐到底： 增油增油18.

20、6918.69万吨万吨 采收率提高采收率提高21.7%21.7%。四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析 截至截至20082008年，汽驱试验阶段结束采出程度已达年，汽驱试验阶段结束采出程度已达57.5%57.5%（蒸汽加吞吐）（蒸汽加吞吐），全面进入工业化汽驱阶段。，全面进入工业化汽驱阶段。20062006年至年至20082008年年3 3月工业化转驱月工业化转驱139139个井组，目前共转驱个井组，目前共转驱150150个井组。个井组。四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析各蒸汽驱单元各蒸汽驱单元20112011年年3 3月生产状况：月生产状况：四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析单元单元齐齐

21、4040块块1111井组井组6565井组井组7474井组井组吞吐井吞吐井注汽井开注汽井开( (口口) )140(157)140(157)6(9)6(9)68(73)68(73)66(75)66(75)日注汽日注汽(t)(t)16396163966716717422742283038303油井开油井开( (口口) )650(744)650(744)44(49)44(49)267(300)267(300)313(347)313(347)26(48)26(48)日产液日产液(t)(t)14905149058828826883688367856785355355井口日产油井口日产油(t)(t)2071

22、20718484108210828748743232核实日产油核实日产油(t)(t)1688168868689559556396392626综合含水综合含水(%)(%)86.186.190.590.584.384.387.187.191.091.0月采注比月采注比0.910.911.311.310.930.930.820.82井口月油汽比井口月油汽比0.130.130.120.120.150.150.110.11核实月油汽比核实月油汽比0.100.100.100.100.130.130.080.08月采油速度月采油速度(%)(%)1.631.631.091.092.612.611.241.24

23、0.290.29汽驱阶段累注汽汽驱阶段累注汽(10(104 4t)t)2175.72175.7343.0343.0947.8947.8884.9884.9汽驱阶段累产油汽驱阶段累产油(10(104 4t)t)271.1271.163.563.5134.9134.972.772.7汽驱阶段累产水汽驱阶段累产水(10(104 4t)t)1794.41794.4339.4339.4802.3802.3652.70652.70采出程度采出程度(%)(%)38.238.250.050.043.043.037.437.414.914.9四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析蒸汽驱设计特点蒸汽驱设计特点（1）

24、分层注汽，一级两段式；（2）限流射孔，按厚度避射并按渗透率极差确定射孔密度。蒸汽驱调整研究蒸汽驱调整研究（1）对分注不合格的井，实施二次固井、大极差射孔、同心管注汽；（2）合理开关注入井，促进平面均匀受效；（3）调整注采井网，与油层发育合理配置，在物性差，蒸汽波及不到的位置增加注入井；（4）注采井井网转换促进蒸汽改向，把产量低的汽窜井、不受效井转注，提高生产井的利用率；（5）反九点井网转回形井网，改变原有驱替方向，增加井组动用储量；（6）试验注空气、注氮气对蒸汽驱的辅助增产效果；（7）多层系井合理利用，形成注入井双井分注、生产井双井分层模式；（8）在构造下倾方向增加生产井数，使其增效，增加采注

25、比；（9）厚油层下部部署水平井，增加产量增长点；（10）汽窜井限液控窜，汽窜严重、潜力大的井调剖以机械封窜为主。2 2、孤东九区西蒸汽驱、孤东九区西蒸汽驱 （1997.101997.1020062006）孤东九区西块汽驱井组位置图孤东九区西块汽驱井组位置图5 5个井组间歇蒸汽驱，汽驱比吞吐个井组间歇蒸汽驱，汽驱比吞吐提高采收率提高采收率1212左右。左右。热热4 41313井组吞吐采出率井组吞吐采出率20.920.9，吞吐，吞吐+ +蒸汽驱采收率蒸汽驱采收率35.835.8，蒸汽驱提蒸汽驱提高高14.914.9。孤东九区稠油块历年产油注状图孤东九区稠油块历年产油注状图8 8年稳产年稳产吞吐阶段

26、吞吐阶段1992.71992.71997.91997.9吞吐汽驱阶段吞吐汽驱阶段 1997.101997.102006冷采阶段冷采阶段1989.11989.11 1992.6992.6年年产产油油104t面积：面积：2km2km2 2 ，储量：，储量：37510375104 4t t油藏埋深油藏埋深：132013201400m1400m原油粘度原油粘度：200020005000mPa.5000mPa.s s厚度厚度：111118m18m渗透率渗透率：2 20001000010-3-3mm2 2油水体积比油水体积比： 1.51.5R4-13R4-13四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析孤岛油田构

27、造井位图孤岛油田构造井位图 孤岛孤岛孤岛孤岛采油厂地质储量采油厂地质储量采油厂地质储量采油厂地质储量5.05.05.05.0亿吨亿吨亿吨亿吨，地面原油粘度，地面原油粘度，地面原油粘度，地面原油粘度260-35000mPa.s 260-35000mPa.s 260-35000mPa.s 260-35000mPa.s ，原油粘度，原油粘度，原油粘度，原油粘度平面上平面上平面上平面上“顶稀边稠顶稀边稠顶稀边稠顶稀边稠”、纵向上、纵向上、纵向上、纵向上“浅稀深稠浅稀深稠浅稀深稠浅稀深稠”。 稠稠稠稠油位于构造边部的油水过渡带，地质储量油位于构造边部的油水过渡带，地质储量油位于构造边部的油水过渡带，地质

28、储量油位于构造边部的油水过渡带，地质储量9742974297429742万吨万吨万吨万吨，整体建成，整体建成，整体建成，整体建成6 6 6 6个稠油环、个稠油环、个稠油环、个稠油环、28282828个稠油开发单元。个稠油开发单元。个稠油开发单元。个稠油开发单元。 孤 岛 采 油 厂四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析中区馆中区馆5 5、6 6稠稠油环投入油环投入中区馆中区馆5 5稠油扩大稠油扩大东区东区馆馆3 3、孤气、孤气9 9动用动用西南馆西南馆5-65-6低效水驱转热采低效水驱转热采中区馆中区馆5 5、馆馆6 6环井网加密环井网加密南区馆南区馆1+21

29、+2、特稠油投入、特稠油投入、推广蒸汽驱推广蒸汽驱井数井数产能产能177177口口5151万吨万吨132132口口3131万吨万吨313313口口 7171万吨万吨409409口口7272万吨万吨蒸汽吞吐获得突破蒸汽吞吐获得突破基础井网动用开发基础井网动用开发集成配套拓资源集成配套拓资源精细管理提效益精细管理提效益推广井网加密推广井网加密低效水驱转热采低效水驱转热采孤岛稠油历年生产曲线图孤岛稠油历年生产曲线图四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析对比曲线对比曲线对比曲线对比曲线四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析 目前采出程度：目前采出程度：28.5%28.5%，继续吞吐提高采收，继续吞吐提高采

30、收率率4.1%,4.1%,转蒸汽驱提高采收率转蒸汽驱提高采收率18.5% 18.5% 。化学蒸汽驱+过热锅炉2010.102010.102010.102010.10井网调整后蒸汽驱井网调整后蒸汽驱+ +高干度锅炉高干度锅炉2011.92011.92011.92011.9常规蒸汽驱+常规锅炉2008.052008.052008.052008.05蒸汽驱技术对策开发特征实施井组开始时间8 8 8 8个个个个8 8 8 8个个个个7 7 7 7个个个个地下原油粘度地下原油粘度高压、高轮次、高采出高压、高轮次、高采出程度水侵稠油程度水侵稠油地下原油粘度地下原油粘度高压、水驱低效稠高压、水驱低效稠油油地

31、下原油粘度地下原油粘度低压、低采出程度、弱低压、低采出程度、弱水侵封闭断块水侵封闭断块四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析不同类型稠油油藏配套相应的蒸汽驱技术对策：不同类型稠油油藏配套相应的蒸汽驱技术对策：中二中中二中Ng5Ng5稠油蒸汽驱井位图稠油蒸汽驱井位图二二零零一一零零年年十十二二月月孤孤岛岛地地质质研研究究所所制制制图人：赵制图人：赵 鑫鑫 审核人：王宏审核人：王宏孤岛渤孤岛渤孤岛渤孤岛渤76767676稠油稠油稠油稠油Ng4Ng4Ng4Ng4蒸汽驱井位图蒸汽驱井位图蒸汽驱井位图蒸汽驱井位图 二二零零一一三三年年十十二二月月孤孤岛岛地地质质研研究究所所制制制图人：张云男制图人：张云男

32、 审核人：王宏审核人：王宏l 井井网上网上： “避高提低避高提低”完善注采井完善注采井网。网。四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析孤岛中二中孤岛中二中Ng5Ng5稠油注汽强度稠油注汽强度- -净产油关系曲线净产油关系曲线l注汽速度：注汽速度：1.4-1.4-2 2.0t/m.ha.d.0t/m.ha.d采注比（瞬时）对蒸汽驱开发效果的影响采注比（瞬时）对蒸汽驱开发效果的影响l采注比采注比11.2.2四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析 目前目前采油厂实施蒸汽驱井组采油厂实施蒸汽驱井组2323个，个，储量储量670670万吨，万吨，生产井生产井133133口，口，汽驱阶汽驱阶段累注汽段累注汽36

33、8.4368.4万吨，万吨，累产油累产油92.692.6万吨，万吨，累增油累增油61.961.9万吨，万吨，累积油汽比累积油汽比0.250.25，提高采收率提高采收率9.24%9.24%！孤 岛 采 油 厂四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析区块区块埋深埋深(m)(m)油层厚油层厚度度(m)(m)油层压油层压力力(MPa)(MPa)原油粘度原油粘度(mPa.s)(mPa.s)井网形式井网形式开发历程开发历程汽驱存在问题及原因汽驱存在问题及原因汽驱效果评价汽驱效果评价新疆九3区浅薄浅薄层含水层含水油藏油藏3403807.82.02.2 MPa地层温度()下脱气原油粘度5466mPa.s反五点（1

34、00140）1987年1月吞吐；1991年1月9个井组全部转驱。1.油层薄，带底水，夹层发育，汽驱热损失大；2.转驱时间晚，地下存水率高，蒸汽热损耗大；3.采注比低（0.78）（吞吐：采出程度31%，油汽比0.2）采出程度8.7%，油汽比0.1，采油速度1.7%。新疆九6区浅薄浅薄层特稠层特稠油油藏油油藏3403809.52.02.2 MPa地层温度()下脱气原油粘度20887 mPas反五点（5070）1989年4月全部吞吐；1990年11月，9个井组转驱。1.油层薄，原油粘度大，致使汽驱耗气量大，油汽比低(0.13，略低于经济极限油汽比0.15)；2.注入压力大，热水、蒸汽突进严重（吞吐：

35、采出程度24.6%）采出程度27.8%，采油速度6.6%。新疆九4区边水边水稠油油稠油油藏藏齐古组平均埋深290J3q1J3q3:06.52.8MPa下脱气油平均粘度11000mPa.s反九点蒸汽吞吐：（1988.7-1992.8）井距的汽驱：（1992.9-1997.6）井距的汽驱：（1997.7-2006.12）重新汽驱：（2007.10-2009.9）1注汽速率过低；2井底蒸汽干度低；3大面积的无控制注入重新汽驱后：1.设计注汽速率偏低（设计油层厚度注汽强度2.0t/（d.ha.m），实际油层厚度）2. 汽驱干度低设计注汽速度偏低及设计方案不符合油藏实际等方案设计失误造成失败的主要因素，

36、注汽系统的缺陷及注汽质量较差等实施问题是失败的次要因素。次生气顶的存在造成对设计方案造成影响。锦45块活跃边活跃边底水稠底水稠油油藏油油藏于楼：8901060兴隆台：9851180于楼：23.9兴隆台：23.5从初期的10MPa降至23MPa于1:120013000；于2:3500；兴1:386840；兴2:660原为正方形井网，之后加密86年正式进入蒸汽吞吐开发；截止1993年6月采出程度11.85%;08年转汽驱试验1.吞吐23年，地层压力下降大2.边底水活跃，水淹严重针对不同次生水体需进行单独注采参数设计，并且通过加强注汽质量管理和提高采注比快速建立热连通，进入有效开发阶段。齐40中中厚

37、层互厚层互层状稠层状稠油油藏油油藏油层埋深9101050莲油组油层厚度27.7中部压力9.5MPa下脱气油粘度3130mPa.s吞吐：正方形井网；加密后正方形井网1988年8月投入吞吐；19982002年，汽驱试验；2008年共转驱150个井组转驱后汽窜严重，汽窜井占所有采油井的23%49.1%汽驱试验阶段结束采出程度已达57.5%，截至2008年，全面进入工业化汽驱阶段。新浅新浅45断块断块752459.11.297油层温度下1125820876 mPa.s反九点井（70100）2005年4月至2011年6月，蒸汽吞吐，同年6月20日8井组转驱汽窜严重。截止2012.5.7，阶段油汽比0.1

38、，采注比1.38，注汽强度4.9t/(d.m)蒸汽驱将近两年，采出程度偏低，部分注采参数偏离设计值。但由于汽驱时间较短，蒸汽驱效果需进一步评价研究。四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析国内部分稠油油藏特征及开发过程对比国内部分稠油油藏特征及开发过程对比目目 录录 主主 要要 内内 容容 一、蒸汽驱概述一、蒸汽驱概述 二、适宜蒸汽驱的油藏条件二、适宜蒸汽驱的油藏条件 三、蒸汽驱的最佳操作条件三、蒸汽驱的最佳操作条件 四、蒸汽驱案例分析四、蒸汽驱案例分析 五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展 蒸汽驱以适当的补充地层能量为前提的,因此它比蒸汽吞吐的采收率要高。 随

39、着蒸汽驱技术的发展，目前已经出现多种衍生形式的稠油开采技术： 该技术实际上是一种特殊情况下的蒸汽驱,它的本质是重力泄油,其采油机理如下:注入的高温蒸汽将油层上部的原油粘度降到易于流动的程度,靠重力使原油和热水排泄到下面的生产井,并通过生产井的举升系统将油和水举升到地面。 蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术可以将稠油采收率再提高25%以上,随着水平井技术的不断提高,轨迹控制能力能够满足SAGD的要求,应在完井方式、管柱强度上进一步深入研究,使其成为开发稠油最有希望的方法之一。五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展1 1、蒸汽辅助重力泄油技术（、蒸汽辅助重力泄油技术（SAGDSAGD）2 2、水平压裂

40、辅助蒸汽驱、水平压裂辅助蒸汽驱(FAST)(FAST)技术技术 水平压裂辅助蒸汽驱技术实质是充分利用蒸汽超覆这一自然规律，在油层下部压出水平裂水平压裂辅助蒸汽驱技术实质是充分利用蒸汽超覆这一自然规律，在油层下部压出水平裂在注汽过程中、大部分蒸汽和凝结水在沿裂缝推进过程中，蒸汽逐步超覆，其上部的原油在热在注汽过程中、大部分蒸汽和凝结水在沿裂缝推进过程中，蒸汽逐步超覆，其上部的原油在热传导和蒸汽超覆的双重作用下被迅速加热，加热后可流动原油在重力差异作用下向下流动，流传导和蒸汽超覆的双重作用下被迅速加热，加热后可流动原油在重力差异作用下向下流动，流动到下部热通道之后、蒸汽推着凝结的热水和可流动的油沿

41、热通道流向采油井，随着时间的推动到下部热通道之后、蒸汽推着凝结的热水和可流动的油沿热通道流向采油井，随着时间的推移，可流动带愈来愈宽水平裂缝扩大了油层的扫油面积，利用蒸汽超覆提高了纵向波及系数、移，可流动带愈来愈宽水平裂缝扩大了油层的扫油面积，利用蒸汽超覆提高了纵向波及系数、从而提高了开发效果。这种方法可有效地开采密度为从而提高了开发效果。这种方法可有效地开采密度为1.0521.0521.093g/cm1.093g/cm3 3的重质原油。的重质原油。五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展3 3、水平井交替蒸汽驱技术（、水平井交替蒸汽驱技术（HSASDHSASD）适用于薄层、底水稠油油藏开发适用于

42、薄层、底水稠油油藏开发五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展 该技术有效结合了蒸汽驱与水平井蒸汽吞吐优势。它利用原油的原始流动性，通该技术有效结合了蒸汽驱与水平井蒸汽吞吐优势。它利用原油的原始流动性，通过把一口井交替作为生产井和注入井，实现等深度反复泄油，操作风险小，经济优势过把一口井交替作为生产井和注入井，实现等深度反复泄油，操作风险小，经济优势非常明显。模拟结果表明：对于油层厚度非常明显。模拟结果表明：对于油层厚度7 715m15m、地下原油黏度为、地下原油黏度为2000200010000mPa10000mPas s、边底水较弱的普通稠油油藏，在井距相同的情况下，该技术只需要边底水较弱的普通

43、稠油油藏，在井距相同的情况下，该技术只需要SAGDSAGD一半的井网就一半的井网就能达到其相似的效果；在井数相同的情况下，只需要能达到其相似的效果；在井数相同的情况下，只需要SAGDSAGD一半的时间就可以达到一半的时间就可以达到SAGDSAGD的最终效果。的最终效果。4 4、强底水稠油油藏开发技术（、强底水稠油油藏开发技术（DWSDWS） 该技术采用双重完井，把一个排水系统安置在油水界面之下的含水层中，以抽出井周围该技术采用双重完井，把一个排水系统安置在油水界面之下的含水层中，以抽出井周围的水，从而实现单井油水同采。该技术除了能保证油水界面远离油层外，还能降低油水界面的水，从而实现单井油水同

44、采。该技术除了能保证油水界面远离油层外，还能降低油水界面压力、控制底水锥井，从而明显降低产出液含水率。另外，由于降低了蒸汽腔压力，蒸汽热压力、控制底水锥井，从而明显降低产出液含水率。另外，由于降低了蒸汽腔压力，蒸汽热效率得以大幅提升。同时，由于井数的减少，该技术在经济上也极具竞争力。效率得以大幅提升。同时，由于井数的减少，该技术在经济上也极具竞争力。五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展 多种井多种井网组合方式网组合方式蒸汽驱研究蒸汽驱研究五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展 目前现场稠油水平井开采正处于发展阶段，不同的组合方式较多，建议先目前现场稠油水平井开采正处于发展阶段，不同的组合方式较多

45、，建议先期进行模拟，在死油区内打水平井或者注采交替水平井开发效果较好。期进行模拟，在死油区内打水平井或者注采交替水平井开发效果较好。蒸汽腔蒸汽腔油水油水注汽井注汽井注汽井注汽井生产井生产井坨坨826826块沙三上井位部署块沙三上井位部署井距井距: :20-30m: 75m20-30m: 75m40m40m：50m50m井数：井数：6363口口产能：产能：17.31017.3104 4t t五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展郑郑411411块井位部署块井位部署布井厚度：布井厚度：7m7m以上以上井距：井距：100m100m井数：井数：3333口口产能：产能：9.3109.3104 4t t五、

46、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展l高温热化学驱机理高温热化学驱机理l高温化学复合体系、高温防汽窜体系的研制高温化学复合体系、高温防汽窜体系的研制l高温高压下表面活性剂对油水渗流的影响高温高压下表面活性剂对油水渗流的影响l高温热化学数值模拟高温热化学数值模拟l高温热化学油藏工程研究高温热化学油藏工程研究高温热化学蒸汽驱高温热化学蒸汽驱蒸汽驱注采井间分带示意图蒸汽驱注采井间分带示意图复合驱油体系（降低表面张复合驱油体系（降低表面张力，提高驱油效率）力，提高驱油效率）泡泡沫沫体体系系（防防窜窜，提高波及系数）提高波及系数）化学剂辅助蒸汽驱井间含油饱和度图化学剂辅助蒸汽驱井间含油饱和度图研究方向：研究

47、方向：五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展 室内实验室内实验结果表明，结果表明，只有当剩余油饱和度低于只有当剩余油饱和度低于22%22%时，泡沫体系才能形时，泡沫体系才能形成有效的封堵，成有效的封堵，这也说明了泡沫体系的选择封堵性。这种特性对于解决汽这也说明了泡沫体系的选择封堵性。这种特性对于解决汽窜矛盾尤为窜矛盾尤为重要。重要。（1 1）室内）室内实验研究成果注入时机实验研究成果注入时机多孔介质条件下泡沫体系影响因素研究剩余油饱和度多孔介质条件下泡沫体系影响因素研究剩余油饱和度五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展连续连续汽驱汽驱直接转直接转汽窜时转汽窜时转中间转中间转采采收收率率净净采采油油

48、量量10104 4t t转驱时机转驱时机转驱时机转驱时机蒸汽驱氮气泡沫驱蒸汽驱氮气泡沫驱时间时间(天天)注汽注汽104t注氮注氮气气104m3累油累油104t累水累水104t注注表活表活剂剂t净净采油量采油量104t采出采出程度程度连续汽驱方案连续汽驱方案1680 24.19 4.27 23.22 1.86 20.2 直接转泡沫蒸汽驱直接转泡沫蒸汽驱201028.94 578.9 6.16 27.94 579 2.01 29.1 中间转间歇泡沫蒸汽驱中间转间歇泡沫蒸汽驱228032.83 561.6 6.23 31.63 562 2.08 29.4 汽窜时转间歇泡沫蒸汽汽窜时转间歇泡沫蒸汽驱驱

49、249035.86 527.0 6.44 34.78 527 2.10 30.4 方案对比方案对比五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展现场推荐使用浓度为泡沫剂在液相中的浓度为现场推荐使用浓度为泡沫剂在液相中的浓度为0.5%0.5%左右。左右。（2 2）室内）室内实验研究成果表活剂浓度实验研究成果表活剂浓度 无论无论初期伴蒸汽注入还是蒸汽驱后期伴蒸汽注入泡沫体系，其最终采收率基初期伴蒸汽注入还是蒸汽驱后期伴蒸汽注入泡沫体系，其最终采收率基本一致。本一致。伴蒸汽注入泡沫体系可以有效降低含水，泡沫剂注入时机对驱油快慢具有伴蒸汽注入泡沫体系可以有效降低含水，泡沫剂注

50、入时机对驱油快慢具有较大的影响较大的影响。现场试验结果，剩余油饱和度会较高，一般在现场试验结果，剩余油饱和度会较高，一般在50%50%以上。以上。开始注开始注入入 方式一方式一方式一方式一：8PV8PV8PV8PV蒸汽；蒸汽；蒸汽；蒸汽； 方式二方式二方式二方式二：5PV5PV5PV5PV蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽3PV3PV3PV3PV（蒸汽（蒸汽（蒸汽（蒸汽+ + + +氮气氮气氮气氮气+ + + +泡沫剂）泡沫剂）泡沫剂）泡沫剂） 方式三方式三方式三方式三：8PV8PV8PV8PV（蒸汽（蒸汽（蒸汽（蒸汽+ + + +氮气氮气氮气氮气+ + + +泡沫剂）泡沫剂）泡沫剂）泡沫剂）蒸汽氮气泡沫驱蒸汽

51、氮气泡沫驱五、蒸汽驱技术拓展五、蒸汽驱技术拓展l 高干度注汽锅炉高干度注汽锅炉蒸汽锅炉技术指标：额定蒸发量： 30.0t/h 锅炉燃烧效率： 93%额定工作压力： 17.2MPa 锅炉出口蒸汽干度：99% 高干度锅炉工艺流程高干度锅炉工艺流程水水- -水换水换热器热器 对流段对流段 辐射段辐射段 过热段过热段 汽汽水水分分 离离 器器注入井下注入井下460460过热蒸汽过热蒸汽饱和水饱和水饱和蒸汽饱和蒸汽来来水水混合混合蒸汽干度：蒸汽干度：99% 99% 孤 岛 采 油 厂附：蒸汽驱配套技术附：蒸汽驱配套技术技术指标：l工 作 压 力：22MPal工 作 温 度：370l干度调节范围：30%9

52、0%l流量调节范围：310t/h l等干度分配、计量、调节一体化工艺等干度分配、计量、调节一体化工艺中二中中二中Ng5Ng5稠油蒸汽驱井位图稠油蒸汽驱井位图孤孤岛岛采采油油厂厂. .地地质质研研究究所所制制二二零零一一五五年年四四月月二二十十日日 制图人：赵鑫制图人：赵鑫 绘图人：谭红岩绘图人：谭红岩 审核人：王审核人：王 宏宏孤岛中二中孤岛中二中Ng5Ng5注注汽井注汽速度柱状图汽井注汽速度柱状图孤 岛 采 油 厂附：蒸汽驱配套技术附：蒸汽驱配套技术l是是根据油价变化根据油价变化，优化，优化注汽燃料注汽燃料结构结构 输气管线内的天然气通过减压至合适压力，进入锅炉燃输气管线内的天然气通过减压至

53、合适压力，进入锅炉燃烧器进行燃烧。烧器进行燃烧。 联合站脱水处理过原油，经输油管道或车辆拉运至注汽联合站脱水处理过原油，经输油管道或车辆拉运至注汽现场，通过加温增压使原油达到合适的温度压力，进入锅现场，通过加温增压使原油达到合适的温度压力，进入锅炉燃烧器进行燃烧。炉燃烧器进行燃烧。原油原油天然气天然气附：蒸汽驱配套技术附：蒸汽驱配套技术l l 注汽锅炉注汽锅炉注汽锅炉注汽锅炉 l l 输汽管线输汽管线输汽管线输汽管线l l 注汽井口注汽井口注汽井口注汽井口l l 井井井井 筒筒筒筒l l 目的油层目的油层目的油层目的油层 对注汽过程中的每个环节，对注汽过程中的每个环节，每个节点进行热损失分析，

54、并每个节点进行热损失分析，并采取相关措施，采取相关措施，最大限度的提最大限度的提高注汽干度高注汽干度。（输汽环节）（输汽环节）（输汽环节）（输汽环节）（注入环节（注入环节（注入环节（注入环节）（产汽环节）（产汽环节）（产汽环节）（产汽环节） 坚持效益化开发理念，对坚持效益化开发理念，对“产汽产汽产汽产汽输汽输汽输汽输汽注汽注汽注汽注汽用汽用汽用汽用汽生产生产生产生产” ” 各环节、全节各环节、全节点分析，全过程闭环式保干管理，提高热效率和油汽比。点分析，全过程闭环式保干管理，提高热效率和油汽比。孤 岛 采 油 厂附：蒸汽驱配套技术附：蒸汽驱配套技术孤岛稠油全过程密闭式保干管理模式图孤岛稠油全过

55、程密闭式保干管理模式图分类分类对策对策目的目的 锅锅 炉炉提高锅炉产汽干度提高锅炉产汽干度提升锅炉配置、优化锅提升锅炉配置、优化锅炉运行参数炉运行参数产汽环节产汽环节管管 网网降低地面沿程热损失降低地面沿程热损失实施短距离注汽实施短距离注汽、强化强化管线、接头保温管线、接头保温输汽环节输汽环节井井 口口提升井口保温装置提升井口保温装置、实现实现蒸汽参数在线监测蒸汽参数在线监测提高井口干度提高井口干度注汽环节注汽环节过程过程油油 藏藏分类优化不同油藏类型分类优化不同油藏类型配套措施配套措施提高热利用率，均衡注采提高热利用率，均衡注采用汽环节用汽环节井井 筒筒配套井筒隔热等措施配套井筒隔热等措施减

56、少井筒热损失减少井筒热损失采出采出掺水升温掺水升温、四、四分三分三定管定管理理等措施等措施保持稠油流动性保持稠油流动性生产环节生产环节l l全全全全过程保干管理，提高热效率过程保干管理，提高热效率过程保干管理，提高热效率过程保干管理，提高热效率附：蒸汽驱配套技术附：蒸汽驱配套技术强化各节点保温管理，降低输汽环节沿程热损失强化各节点保温管理，降低输汽环节沿程热损失孤岛蒸汽驱注汽锅炉至注汽井口散热损失比例图孤岛蒸汽驱注汽锅炉至注汽井口散热损失比例图孤岛蒸汽驱注汽锅炉至注汽井口散热损失比例图孤岛蒸汽驱注汽锅炉至注汽井口散热损失比例图管线热损失管线热损失管线支撑管线支撑固定管线应用钛陶瓷保温固定管线应用钛陶瓷保温固定管线应用钛陶瓷保温固定管线应用钛陶瓷保温固定管网应用隔热管托固定管网应用隔热管托固定管网应用隔热管托固定管网应用隔热管托注汽井口保温罩注汽井口保温罩可以对可以对可以对可以对输汽流程中的每个环节进行测试，并计算热量损失输汽流程中的每个环节进行测试，并计算热量损失输汽流程中的每个环节进行测试，并计算热量损失输汽流程中的每个环节进行测试，并计算热量损失保温型补偿器保温型补偿器活动管线保温罩活动管线保温罩附：蒸汽驱配套技术附：蒸汽驱配套技术