稠油开采中多元热复合流体相态的研究进展

稠油的储量远超常规石油的储量,但因稠油黏度大和密度大的特点而难以开采,高效经济开发稠油已成为石油领域的研究重点。热复合开采技术是目前高效开发稠油油藏的关键技术,其中多元热复合流体的相态特征是稠油油藏开采流程设计与评价的关键。为此,从热复合开采技术中的混合气体系和稠油-气体系2个方面,系统地阐述了多元热复合流体相态的实验和理论研究现状。对于混合气体系相态,多采用静态法进行实验测试,使用状态方程结合混合规则进行理论预测,CO_(2),N_(2),H_(2)O和CH_(4)等常见气体分子组成的二元体系的相态测试趋于成熟,但缺少多元体系的测试数据与预测模型;对于稠油-气体系相态,总结了一般性实验流程与近年实验结果,提出一种加速油气相平衡的新型实验装置构想,指出目前理论预测在气体种类、注气量、气体扩散模型、二元相互作用系数等方面的不足。进而对多元热复合流体相态研究提出展望,以期促进热复合开采技术进一步的机理研究与参数优化。

稠油开采注汽锅炉在线综合预警关键技术

为了对工作在高温高压下注汽锅炉的各项运行参数进行在线准确监测和异常预警,本文在对稠油开采注汽锅炉工况参数进行采集、处理、分析的基础上,提出对注汽锅炉显性故障和隐性故障进行检测的方案。采用长期短期记忆神经网络,利用锅炉的时序数据对系统进行分析和建模,完成锅炉显性故障检测和预警,并通过预测数据的方式缓解锅炉大时滞的特性;利用深度异常检测技术,将无故障判别标准的数据进行隐性故障分析和预警。本文提出的综合预警方案对克拉玛依油田注汽锅炉进行了实验验证,预测误差仅有0.08%,同时异常检测范围也在设定值范围内。

胜利油田稠油开采技术现状

稠油的流动性差 ,粘度大 ,开采的关键问题是降粘、改善其流动性。胜利油田根据不同油藏的条件选择了多种降粘开采方式 ,逐步建立并形成了具有自己特点的稠油油藏水驱开采技术和热采技术。稠油油藏水驱开采技术主要包括机械降粘、井筒加热、稀释降粘、化学降粘、微生物单井吞吐、抽稠工艺配套等 ;稠油油藏热采技术主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、丛式定向井及水平井、火烧油层以及与稠油热采配套的其它工艺技术等。

四维地震技术在稠油开采中的应用

地震信息对注蒸汽开采稠油油藏的蒸汽热场的响应主要是储集层对应的地震反射波的振幅、层速度、延迟时间的变化 ,这些参数发生差异的区域就是蒸汽热前缘推进到的范围 ,而没有产生变化的区域就是蒸汽热场未影响到的范围 ,即是剩余油分布区。克拉玛依油田九5 区 95 1 5 9井区存在 3个剩余油区域 :95 1 5 9井与 95 1 78井之间、95 1 40井以南和 95 1 97井以北。在剩余油分布规律研究的基础上 ,结合动态监测资料及生产动态数据等 ,对蒸汽驱实施分类调整、平面加密、封堵调剖等措施 ,取得了显著效果 ,使该区由 1 995年到 1 999年年产油量综合递减从5 .5 %降至 -6.7% ,油汽比由 0 .1 2提高到 0 .2 7。彩图 6表

用化学方法改进稠油开采效果的技术

胜利桩西油田桩斜 139井 (生产井段 192 0 .0～ 1930 .0m)原油粘度高 ,6 5℃ (地层温度 )下 2 1Pa·s,5 0℃ (井口温度 )下 6 0Pa·s,采用蒸汽吞吐法开采 ,需电热杆加热才能实施井筒机械举升。新开发的乳化降粘剂SB 2为≥ 2 5 %的溶液 ,主剂为阴离子表面活性剂。在室内实验中 ,体积比 7∶3的原油与含SB 2 1.4× 10 4～ 3.0× 10 4mg/L ,矿化度 1.5× 10 4mg/L ,含Ca2 + +M2 + 1.0× 10 3 mg/L的水形成的乳状液 ,5 0℃粘度≤ 2 0 0mPa·s ,可稳定存在数周至数月 ;使用矿化度 <1.0× 10 4mg/L的油田污水 ,SB 2用量 2 .0× 10 4mg/L ,油水体积比 6 5∶35时乳化降粘效果最好 ,乳状液在 6 0℃可稳定存在 12～ 2 4h。通过油套环空将SB 2加入桩斜 139井泵下 ,产出液含水 36 %～4 0 % ,加入量为产液量的 1.1%时产出液井口粘度 15～ 2 5mPa·s,加入量为 0 .2 3%时井口粘度 70mPa·s ,抽油机上下行电流稳定 (6 8和 4 8A)。此后加热杆停止加热 ,将SB 2加量降止 0 .12 % 。

HRV系列降粘剂在冀中南部稠油开采中的应用

为解决冀中南部 １０ 多个稠油油藏原油粘度高、开采难度大的问题，开发了应用 Ｈ Ｒ Ｖ 系列乳化降粘剂开采此类油藏的新方法，解决了稠油在地层、井筒难以流动的问题，而且使稠油的地面输送简单化。现场应用表明， Ｈ Ｒ Ｖ 系列稠油乳化降粘剂使用浓度小，乳化效率高、降粘效果好，同时不影响原油破乳，具有较大的推广使用价值。

氮气隔热助排技术在稠油开采中的应用

采用蒸汽吞吐的方法开发稠油 ,存在许多不足之处 ,氮气隔热助排技术就是根据稠油开发现状开发出的一种新技术。该技术利用氮气导热系数低及压力降低后体积迅速膨胀的特点 ,达到隔热助排的目的。施工时 ,按照设计管柱完井后 ,从环空连续注入定量的氮气 ,从油管注入定量的蒸汽 ,氮气和蒸汽在尾管喇叭口处混合后进入地层。根据现场应用效果分析 ,该技术可以保持地层能量 ,节省作业费用及蒸汽注入量 ,同时可以提高原油产量 。

稠油开采微生物的生理生化特征及其对原油特性的影响

从原油及含油污水中分离并培育出一株能有效地降解稠油中重质组分的菌株3-28,其生理生化特征和分子鉴定结果表明,该菌株属于微杆菌属(Microbacterium)。用该菌株对渤海和新疆等油田的稠油进行了微生物降解实验,分析了细菌降解对原油粘度等物理特征的改变及其对饱和烃、芳烃以及胶质、沥青质各组分在原油中相对含量和内部组成的影响。结果表明,该菌株降解作用使原油性质发生了明显变化:渤海绥中36-1油田的原油粘度降低24.9%,凝固点降低5.2℃;克拉玛依油田的原油粘度降低32.4%,凝固点降低7.7℃;绥中36-1油田的原油中饱和组分和芳烃组分含量增加8.0%,克拉玛依油田的原油增加21.4%;沥青质含量分别降低了37.5%和58.7%。原油组成也发生了一定的变化,原油饱和烃轻、重组分比值增加,改善了原油的理化特征。

有机硅高温固砂技术研究及在稠油开采中的应用

克拉玛依六～九区稠油区块属砂岩油藏 ,地层结构疏松 ,注高温、高压蒸汽的热采方式加剧了油层的破坏 ,致使生产井出砂日趋严重 ,严重影响了该区稠油油藏的正常生产。六～九区自 1991年以来 ,先后实施了绕丝管防砂等机械防砂及羟基铝防砂等化学固砂措施 ,由于防砂范围有限、效果差、固砂周期短、成本较高等原因 ,这些措施均未得到推广应用。有机硅改性固砂剂克服了以上缺点 ,具有较好的高温固砂性能 ,室内试验结果表明 :在30 0℃下 ,优选的有机硅高温固砂剂固结体抗压强度在 4MPa以上 ,同时该固砂剂对地层伤害小 ,水相渗透率达 0 .6 0μm2 以上。高温固砂剂在六～九区稠油油藏现场试验了 10井次 ,有效率 90 %,增产原油 1180 .7t,处理后原油含砂率均为微量 ,取得了理想的效果 ,具有较高的推广价值。

变频调速地面驱动螺杆泵稠油开采技术

针对地面驱动螺杆泵抽油杆断、脱频繁 ,单井提液调参难以控制等问题 ,开发了螺杆泵井的变频调速装置及自动控制系统。该技术准确、实时地监控螺杆泵井的扭矩、转速等工况参数 ,并对螺杆泵井实施变频调速、自动控制及科学合理的调参。该技术的应用进一步提高了螺杆泵井的管理水平 ,有效的减缓了抽油杆的频繁断、脱问题 ,延长了检泵周期。

稠油开采新思路─油层催化裂化技术

简要分析了稠油常规开采法存在的问题，如稠油开采中由于粘度太高导致井液在地展渗流、井筒流动及地面集特异常困难，提出了一种解决的新思路一油层催化裂化技术，并对油层催化裂化技术的机理及实施技术进行了初步探讨，进而提出了该技术的实施尚需研究解决的有关问题及其思路。

SAGD稠油开采余热综合利用方案及其实施

在调研数据的基础分析了辽河油田采用SAGD技术开采稠油时的余热分布,包括有高温产出液余热,注汽锅炉汽水分离器产生的高温分离水的余热以及燃油注汽锅炉排放的较高温度烟气的余热。这些余热的浪费加上散热损失,使原油的商品率低于70%。提出了新的余热回收方案:利用高温采出液加热给水、采用热管式空气预热器回收烟气余热、利用高温分离盐水的产生闪蒸蒸汽蒸发废水回收蒸馏水;同时对该方案的设备进行了初步设计。该方案的实施在消耗同样的燃料下原油采出量可提高310%,可使原油的商品率自目前的68.5%提高到76%。

SADG稠油开采余热回收系统的优化构建

SAGD技术一方面可以大幅度提高原油采收率,另一方面却产生了大量余热。目前SAGD生产产生的余热有注汽锅炉汽水分离器高温分离水的余热,油井高温产出液余热,和燃油注汽锅炉排放的较高温度烟气余热。本文以先导试验基地的生产为基础,分析了这些余热的质和量,并根据质和量的特点,提出了利用这些余热的三种系统,对应两种注汽锅炉类型,通过计算和结合现场实际,对这三个系统进行比较,提出了采用汽包锅炉的优化方案,可以得到每吨稠油开采节约油耗0.028t的效果。

井筒电加热技术在稠油开采中的应用

介绍了空心抽油杆电加热技术在稠油井的应用情况,指出井筒电加热技术是解决"三高" (高粘度、高凝固点、高含蜡)稠油开采筒举升难题的有效方法之一,并提出了空心抽油杆电加热是河南稠油开采的发展趋势。

环烷酸盐和石油磺酸盐在稠油开采中的应用研究

利用炼油下游产品研制开发环烷酸盐和石油磺酸盐 ,作为辅助吞吐热采添加剂 ,来解决新疆油田分公司采油一厂在稠油开发过程中出现的产油量迅速下降等问题。对环烷酸盐和石油磺酸盐产品进行了室内评价 ,结果表明 ,减压二线馏分环烷酸盐和石油磺酸盐工业产品作为热采添加剂在技术上是可行的 ,其理化性质达到了热采添加剂的技术要求。在热采井上采用蒸汽吞吐加环烷酸盐或石油磺酸盐工艺 ,可降低热采成本 ,提高原油产量。其施工工艺简单 ,不需要配备特殊设备 ,是一种投入少、见效快的工艺方法。在现场应用后取得了较好的效果。

稠油开采注汽过程能量转换分析模型及评价准则

在将稠油开采注汽过程划分为产汽环节、输汽环节、注汽环节和利用环节的基础上,建立了稠油开采注汽过程的能量转换分析模型,并给出了评价准则及计算公式,得到了计算油层顶、底层能量损失及加热带面积的方法.该能量转换分析模型和计算公式可判断系统的用能水平,寻找系统的用能薄弱环节.

孤东油田稠油开采配套技术及应用

孤东稠油油藏具有油层埋藏浅 ,泥质粘土含量高 ,油层岩石胶结疏松等特点 ,粘度分布范围宽 ,开采过程中出砂严重 ,断块分布零散 ,开采难度大。结合稠油油藏特点和开采中存在的难点 ,综合配套油层保护、防砂、降粘和机采等工艺技术 ,提高稠油开发效果。

SB-4型高温调剖剂在稠油开采中的应用

用价廉易得的腐殖酸、交联剂、调节剂、增强剂研制成功了无毒、耐高温、堵塞强度高的ＳＢ４型高温调剖剂，１９９３７—１９９５６在克拉玛依油田３个稠油区块的注蒸汽井和蒸汽吞吐井进行了１２井次调剖作业，改善了吸汽剖面，在有效期内取得了增油减水的效果，投入产出比达１∶１１．４。本文报道了该剂的基本配方、主要配方因素对调剖剂性能的影响及现场试验结果。

稠油开采过程中储层内有机质分异研究

针对辽河、大庆、大港3个油田7个不同油藏的稠油特性,进行了储层内原油有机质分异现象的研究。通过对稠油及其对应层位油砂抽提物的黏度和化学组成的系统对比剖析,考察稠油开采过程中油-岩相互作用对储层内原油的物理和化学性质的影响。实验结果表明:油-岩相互作用导致采油过程中储层内有机质的严重分异;稠油各组分分异主要取决于其极性(吸附性)及其在储层内形成氢键的能力或与砂体矿物的润湿性;在特定条件下,分子质量大小和分子的热运动能力也是影响稠油组分分异行为的重要因素。

分布式光纤测井技术在稠油开采中的应用

井下的温度及压力参数是优化开发方案、提高采收率的依据。由于热采井井下具有高温高压、电磁干扰性强、化学腐蚀强、环境复杂恶劣等特点,传统的井下温度和压力测量方法存在不足。基于布里渊散射的分布式光纤传感测量系统不仅具有耐高温高压、灵敏度高、抗干扰性强的特点,而且该系统能够实现实时分布检测,可用于稠油蒸汽吞吐、气举采油、蒸汽驱、蒸汽辅助重力驱油(SAGD)等的温度、压力实时监测。