劉忠東

【摘要】隨著石油資源不斷的減少，容易開采的原油油藏不斷的減少，難采油藏儲層所占的比例越來越高。我國有著廣泛的稠油油藏資源，稠油資源分布廣、儲量非?？捎^。一些稠油油藏的埋藏較深，常規(guī)的開采方法難以實現(xiàn)稠油油藏的高效開發(fā)，注蒸汽開發(fā)的方式可以有效的提高稠油油藏的開發(fā)效率。目前稠油油藏的注蒸汽開發(fā)技術的研究還不全面和深入，因此開展稠油油藏注蒸汽開發(fā)技術，對于提高稠油油藏的開發(fā)效率具有重要的意義。文章研究了稠油油藏注蒸汽開采的機理，并且對比分析直井衰竭式、注熱水、注蒸汽種三種方式的開發(fā)效果。通過研究對于提高稠油油藏的開發(fā)效率具有重要的意義。

【關鍵詞】稠油油藏 注蒸汽 開采機理 對比分析

稠油油藏的開發(fā)已經(jīng)成為目前石油勘探開發(fā)的一個重要的方向，但是由于稠油油藏自身因素的限制，導致了稠油油藏的開采難度大、成本高。稠油油藏中稠油的粘度大、密度高、而且在地層中流動的阻力大，采用普通的油藏開采方法很難實現(xiàn)稠油油藏的高效經(jīng)濟開發(fā)。目前稠油油藏的儲量大，開采的成本較高，而且目前開采的稠油油藏主要分布在淺層。注蒸汽是開采稠油油藏的有效方法之一，在注蒸汽采油的過程中，對于提高稠油油藏開發(fā)效果的影響是綜合性的，在蒸汽驅(qū)替稠油油藏原油的過程中，會和原油和地層產(chǎn)生各種熱效應。

1 注蒸汽開采稠油油藏的機理

稠油油藏的開采難度大，主要的原因之一就是原油的粘度大、流動性差。而在注蒸汽開采油藏的過程中，隨著蒸汽對地層和原油的不斷加熱，有效的降低了原油的粘度，同時地層中的水也會在蒸汽的作用下，粘度開始降低，但是降低的幅度較小，因此當有蒸汽注入地層后，油藏中的水油流度比得到了明顯的改善。隨著油藏溫度的不斷升高，原油的粘度不斷的降低，油藏開采的啟動壓力不斷的減少，甚至直接降為零。在高溫的作用下，油層的流動能力得到了有效的提升，油藏的實際動用厚度也在一定程度上提高了，而且地層原油的粘度越高，原油增溫降粘的作用就越明顯。這種稠油和溫度之間的粘溫關系，是利用注蒸汽開采地層稠油的主要影響因素。當蒸汽注入到油藏后，在熱力的作用下，油藏中流體和地層巖石會發(fā)生膨脹，地層巖石的膨脹會導致地層中空隙體積的減少，當?shù)貙又锌障稖p少而流體體積增大時，地層中的流體在壓縮的作用下，流體的彈性能量在不斷的增加，這樣就增加了地層流體的能量，原油的受熱膨脹主要的影響因素是原油的組成成分。

稠油油藏在蒸汽的作用下，原油的輕質(zhì)組分會在蒸汽的蒸餾的作用下析出，并且伴隨著熱蒸汽的流動，當流到油藏低溫的區(qū)域內(nèi)后，原油中輕組分和蒸汽會一起混合凝結(jié)。同時在蒸汽的驅(qū)替前緣產(chǎn)生的熱水區(qū)域中，輕質(zhì)原油就會和驅(qū)替的原油混合，混合后原油的密度和粘度都會降低。在蒸汽驅(qū)替地層原油前進的過程中，從原油中證蒸餾出的輕質(zhì)組分會在驅(qū)替前緣產(chǎn)生輕油帶，隨著輕油帶不斷的向前推進，不斷的提取原油中的輕質(zhì)組分，輕油帶逐漸的擴大，增大了油相混相驅(qū)的作用。蒸汽在流動的過程中，驅(qū)替的原油和水的溫度不斷的升高，壓力在不斷的增大。當油水的壓力增加到驅(qū)替的壓力后，原油中的輕質(zhì)組分就會在壓力的作用下轉(zhuǎn)化成氣相，形成了蒸汽蒸餾的效果。稠油中的輕質(zhì)組分要比重質(zhì)組分具有較低的汽化壓力。蒸餾出的輕質(zhì)組分和蒸汽共同前進時，到達溫度較低的地層巖石時，輕質(zhì)組分會和蒸汽凝結(jié)成液體，形成輕質(zhì)原油帶。蒸汽的蒸餾作用對于提高油藏開發(fā)效果主要原因有，在蒸汽的作用下，降低了油藏中的氣相粘度，流動的阻力不斷的降低。形成的輕質(zhì)原油帶的粘度低，流動性好。在蒸汽的驅(qū)替作用下，在巖石盲孔中蒸餾出的原油組分，會隨著蒸汽流動進入到聯(lián)通的空隙中去。同時在蒸汽的作用下，對稠油油藏可以產(chǎn)生溶解氣驅(qū)的作用。溶解氣驅(qū)的作用發(fā)生的蒸汽產(chǎn)生的熱水帶和冷水帶，它是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成油藏的機械能的驅(qū)動方式，當高溫的蒸汽和原油接觸后，原油中溶解的氣體會被分離出來，原油中的氣體在分離的過程中，會引起原油體積的迅速增加，從而增加稠油的能量，產(chǎn)生的能量驅(qū)動稠油的流動。蒸汽的比重要比稠油和水比重小的多，在利用蒸汽驅(qū)油的過程中，會出現(xiàn)這汽水分離的現(xiàn)象，低密度的蒸汽會很快的分布到油層的上部，并且逐漸的向前擴展。而密度大的水而從油層的下部逐漸的向前運動。上部被蒸汽推進的稠油會比下部熱水推進的稠油的粘度要低，流動性要好，因此上部蒸汽驅(qū)動的稠油會優(yōu)先的進入到生產(chǎn)井中。研究表明利用蒸汽進行稠油開采時，還會存在著稠油乳化的現(xiàn)象，稠油的乳化作用可以提高驅(qū)油過程中油層的壓力，同時可以促使蒸汽更多進入到低滲的油層中，增加蒸汽的驅(qū)油效率，提高稠油蒸汽驅(qū)開采的采收率。

2 稠油油藏不同開發(fā)方式的效果評價研究

為了能夠更好的選擇稠油油藏最佳的開發(fā)方案，通過采油不同開發(fā)方式對稠油油藏開發(fā)效果的研究，開展了分別采用注熱水、直井衰竭式和注蒸汽三種開采方式對稠油開發(fā)效果的影響研究，結(jié)果表明在注熱水開采的過程中，當熱水溫度為九十攝氏度時，稠油油藏開采到含水為百分之九十八后就停止了，在直井衰竭式開采的過程中，當井底的壓力下降1MPa左右時，稠油開采就停止了。而在注蒸汽采油的過程中，當開采的汽油比達到0.12時，稠油油藏開采停止。同時數(shù)據(jù)顯示采油直井衰竭式開采稠油油藏時，開采的時間和采收率都較低。采用注熱水開采稠油油藏時，開采的時間最長，但是油藏的采出程度要小于注蒸汽開采的采出程度，因此可以看出注蒸汽開采稠油油藏的效果最好。

3 結(jié)束語

稠油油藏在我國的儲量大、分布廣，稠油油藏的開發(fā)效果對于提高我國的石油產(chǎn)量，緩解我國石油需求壓力具有重要的意義。由于稠油油藏的粘度大、密度高，決定了其開采的難度大，利用注蒸汽開采稠油油藏可以有效的提高采出程度，提高稠油油藏的開發(fā)效益。在蒸汽驅(qū)油的過程中，存在著蒸汽降低原油粘度作用、增大原油體積作用、蒸餾原油作用、乳化原油的作用、溶解氣驅(qū)等作用，這些作用的存在提高了蒸汽驅(qū)替稠油的能力，提高了稠油油藏的開采效率，通過采用注熱水、直井衰竭式和注蒸汽三種開采方式對稠油開發(fā)效果的影響研究得到，注蒸汽開采稠油油藏的效果最好。

參考文獻

[1] 劉文章.稠油注蒸汽熱采工程[M].北京：石油工業(yè)出版社，1997

[2] 艾敬旭，王衛(wèi)紅，王經(jīng)榮.蒸汽吞吐井注采參數(shù)優(yōu)化設計[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2004