稠油开发.pptx

浅层稠油开发技术及浅层稠油开发技术及重油开发公司勘探开发形势重油开发公司勘探开发形势郑爱萍郑爱萍重油开发公司油田地质研究所重油开发公司油田地质研究所20102010年大学生入厂培训年大学生入厂培训u浅层稠油开发技术浅层稠油开发技术u重油开发公司勘探开发形势重油开发公司勘探开发形势 目目 录录二、主要开发方式二、主要开发方式三、开发阶段划分三、开发阶段划分五、动态分析技术五、动态分析技术一、基本情况一、基本情况四、动态监测技术四、动态监测技术六、剩余油研究方法六、剩余油研究方法浅浅浅浅层层层层稠稠稠稠油油油油开开开开发发发发技技技技术术术术稠油分类稠油分类主要指标主要指标辅助指标辅助指标开采方式开采方式名称名称级别级别粘度粘度mPamPas s相对密度相对密度普通稠油150*150*0.9200注水或注蒸汽2150*100000.9200注蒸汽特稠油10000500000.9500注蒸汽超稠油(天然沥青)500000.9800注蒸汽注：注：注：注：*指指指指油层条件油层条件油层条件油层条件下粘度，其他指下粘度，其他指下粘度，其他指下粘度，其他指油层温度油层温度油层温度油层温度下脱气油粘度下脱气油粘度下脱气油粘度下脱气油粘度 中国稠油的分类标准中国稠油的分类标准1 1、稠油定义及分类、稠油定义及分类一、基本情况一、基本情况稠油稠油稠油稠油国际上常称为重油及沥青，即高粘度的重质原油。国际上常称为重油及沥青，即高粘度的重质原油。国际上常称为重油及沥青，即高粘度的重质原油。国际上常称为重油及沥青，即高粘度的重质原油。实践表明：l浅层稠油粘温关系敏感，10变化幅度50%70%；l50粘度1000mPa.s（201000mPa.s时，汽驱效果差，可采用蒸汽吞吐；l50粘度20000mPa.s（201000000mPa.s）时，常规热采技术不能有效开发;l原油粘度是影响开发效果的最主要的因素。一、基本情况一、基本情况1 1、稠油定义及分类、稠油定义及分类一、基本情况一、基本情况2 2、稠油分布、稠油分布新疆油田稠油分布新疆油田稠油分布准噶尔盆地西北缘和东部准噶尔盆地西北缘和东部 2 个油区个油区的的5个油田个油田。稠油、沥青资源占陆相石油总资源量的20%，探明储量约795108吨，主要分布在辽河、新疆、胜利、河南等油田。准噶尔盆地稠油探明储量统计表（准噶尔盆地稠油探明储量统计表（截至截至2007年底年底）上报储量上报储量储量动用情况储量动用情况油田油田储量储量类别类别含油面积含油面积 地质储量地质储量动用动用未动用未动用含油面积含油面积 地质储量地质储量含油面积含油面积 地质储量地质储量kmkm2 210104 4t tkmkm2 210104 4t tkmkm2 210104 4t t克拉玛依克拉玛依探明探明143.56 20832.38 101.51 15444.0142.05 5388.37百口泉百口泉探明探明30.61 4525.07 23.04 3515.847.57 1009.23风城风城探明探明17.25 3941.96 1.71 273.9515.54 3668.01红山嘴红山嘴探明探明51.45 6503.71 27.40 3750.7324.05 2752.98三台三台探明探明7.20 905.30 1.00 163.356.20 741.95合计合计250.07 36708.42 154.66 23147.88 95.41 13560.54 2 2、稠油分布、稠油分布一、基本情况一、基本情况九九9 9区区九九6 6区区九九7 7区区九九8 8区区J230J230井区井区六东区六东区克克浅浅井井区区白碱滩白碱滩白碱滩白碱滩居民区居民区居民区居民区九九九九1 1 九九九九5 5区区区区西西白白百百断断裂裂白白 碱碱 滩滩 北北断断 裂裂大大侏侏罗罗沟沟断断裂裂北北黑黑油油山山断断裂裂克克拉拉玛玛依依断断裂裂217217国道国道国道国道调节水库调节水库调节水库调节水库探明面积：探明面积：84.2384.23平方公里平方公里 探明储量：探明储量：14095.6814095.68万吨万吨动用面积：动用面积：70.9770.97平方公里平方公里 动用储量：动用储量：11695.9111695.91万吨万吨未动用储量：未动用储量：2399.772399.77万吨万吨（超稠油或薄油层难动用储量）（超稠油或薄油层难动用储量）重油开发公司稠油资源状况重油开发公司稠油资源状况重油开发公司稠油资源状况重油开发公司稠油资源状况2 2、稠油分布、稠油分布一、基本情况一、基本情况九区南石炭系九区南石炭系1394.751394.75万吨万吨1 1）分布广、埋藏浅、构造简单）分布广、埋藏浅、构造简单2 2）含油层系多、储层物性好，非均质性严重）含油层系多、储层物性好，非均质性严重3 3）原原油油性性质质具具“三三高高四四低低”、粘粘度度变变化化大大特特点点 三三 高：粘度高：一般在高：粘度高：一般在2000mPa2000mPa s s以上以上 酸值高：酸值高：3.133.136.48mgKOH/g6.48mgKOH/g油油 胶质含量高：胶质含量高：11.9%11.9%34.7%34.7%四四 低：凝固点低：低：凝固点低：-40-40 +16+16 含蜡量低：含蜡量低：0.77%0.77%1.91%1.91%含硫量低：小于含硫量低：小于0.5%0.5%沥青质含量低：沥青质含量低：1.37%1.37%5.67%5.67%粘度变化大：粘度变化大：200020003500000 mPa3500000 mPa s s4 4）溶解气量小，天然驱动能量弱）溶解气量小，天然驱动能量弱 3 3、新疆浅层稠油油藏地质特征、新疆浅层稠油油藏地质特征一、基本情况一、基本情况 储层岩性：储层岩性：砂岩、砂砾岩砂岩、砂砾岩 胶结类型：胶结类型：孔隙孔隙接触式接触式 胶结程度：胶结程度：疏松疏松-中等中等 孔隙类型：孔隙类型：粒间孔为主粒间孔为主 润润 湿湿 性：性：弱弱中亲水中亲水 油层厚度：油层厚度：5 5 35m35m，平均，平均13.9m13.9m 油层孔隙度：油层孔隙度：20%20%36%36%，平均，平均30%30%油层渗透率：油层渗透率：1001010010-3-3mm 2 2 300010300010-3-3mm 2 2一、基本情况一、基本情况3 3、新疆浅层稠油油藏地质特征、新疆浅层稠油油藏地质特征l油藏类型油藏类型 岩性：砂岩普通稠油油藏、砂砾岩普通稠油油藏、砂岩特稠油油藏、岩性：砂岩普通稠油油藏、砂砾岩普通稠油油藏、砂岩特稠油油藏、砂砾岩特稠油油藏、砂岩超稠油五种类型。砂砾岩特稠油油藏、砂岩超稠油五种类型。物性：低、中、高孔渗物性：低、中、高孔渗一、基本情况一、基本情况油藏类型油藏类型砂岩砂岩普通稠油普通稠油砂砾岩砂砾岩普通稠油普通稠油砂岩砂岩特稠油特稠油砂砾岩砂砾岩特稠油特稠油超稠油超稠油合计合计面积（面积（kmkm2 2）51.4151.4183.283.222.7322.7353.4853.4839.2539.25250.07250.07储量储量（10104 4t t）9341.279341.277094.347094.344367.454367.457242.197242.198663.178663.1736708.4236708.42准噶尔盆地稠油探明储量分类统计表（准噶尔盆地稠油探明储量分类统计表（截至截至2007年底年底）3 3、新疆浅层稠油油藏地质特征、新疆浅层稠油油藏地质特征油藏主要划分为油藏主要划分为五种类型五种类型九九7+87+8区区J J3 3q q2 2九区砂砾岩油藏九区砂砾岩油藏九九6区区九九8西西九九9区齐古组区齐古组六六2+3区区九九7+87+8区区 六区六区六区克拉玛依组岩稠油油藏九区齐古组砂岩超稠油油藏九区齐古组砂岩普通稠油及特稠油油藏九区八道湾组砂砾岩油藏J230J230井区井区九区南石炭系油九区南石炭系油藏藏九区南石炭系火山岩油藏分类原则：分类原则：开发层块开发层块 原油粘度原油粘度 油层厚度油层厚度 储层物性储层物性 生产效果等生产效果等重油公司克浅井区砂岩普通稠油油藏井位图重油公司克浅井区砂岩普通稠油油藏井位图重油公司六、九区油藏分区图重油公司六、九区油藏分区图一、基本情况一、基本情况第一阶段(1960-1985)(1960-1985)早期试验阶段早期试验阶段黑油山区火烧油层黑油山区火烧油层 九区蒸汽吞吐试验九区蒸汽吞吐试验第二阶段(1986-1992)(1986-1992)全面开发阶段全面开发阶段九、六区、红浅九、六区、红浅1 1 井区等油藏开发井区等油藏开发第三阶段(1993-1998)(1993-1998)稳产调整阶段稳产调整阶段100m100m井距汽驱开发井距汽驱开发70m70m井距汽驱调整井距汽驱调整第四阶段(1999-2008)(1999-2008)持续上产阶段持续上产阶段滚动勘探，持续上产滚动勘探，持续上产超稠油开发超稠油开发总体经过总体经过4 4个阶段个阶段4 4、新疆稠油开发现状及历程、新疆稠油开发现状及历程一、基本情况一、基本情况 总井数：总井数：1299512995口口 开井：开井：92119211口口 年产油：年产油：345.810345.8104 4t t 井日产油：井日产油：0.95t 0.95t 年油汽比：年油汽比：0.15 0.15 综合含水：综合含水：88.6%88.6%采出程度：采出程度：20.9%20.9%采油速度：采油速度：1.3%1.3%剩余可采速度：剩余可采速度：10.2%10.2%可采采出程度：可采采出程度：70.0%70.0%20092009年稠油开发现状年稠油开发现状四、新疆稠油开发现状及历程四、新疆稠油开发现状及历程一、基本情况一、基本情况1 1、驱动类型、驱动类型 稠油油藏天然驱动能类型与一般稀油油藏基本相似，可分稠油油藏天然驱动能类型与一般稀油油藏基本相似，可分为为溶解气驱溶解气驱、边底水驱动边底水驱动、重力及压实驱动重力及压实驱动等多种类型。但由等多种类型。但由于稠油油藏天然气含量较少，因此对稠油油藏来讲，溶解气驱于稠油油藏天然气含量较少，因此对稠油油藏来讲，溶解气驱动不是主要类型，对具有边底水的稠油油藏，在稠油开发初期动不是主要类型，对具有边底水的稠油油藏，在稠油开发初期可以提供一定的能量，但由于稠油压力传递能力低，水驱能量可以提供一定的能量，但由于稠油压力传递能力低，水驱能量作用一般不大，尤其是对高粘度稠油油藏。作用一般不大，尤其是对高粘度稠油油藏。二、主要开发方式二、主要开发方式 重力驱动对厚层块状稠油油藏是一种重要的驱动能量，若地层倾角重力驱动对厚层块状稠油油藏是一种重要的驱动能量，若地层倾角较大，渗透率高，其效果比较明显，根据国外蒸汽吞吐井经验和数模结较大，渗透率高，其效果比较明显，根据国外蒸汽吞吐井经验和数模结果表明，倾角大于果表明，倾角大于、垂向渗透率比较高（大于、垂向渗透率比较高（大于mm）、变化又）、变化又比较小的普通稠油油藏，重力驱可获得一定的效果。比较小的普通稠油油藏，重力驱可获得一定的效果。综上所述，虽然作为稠油驱动类型有上述几种，但在通常情况下，综上所述，虽然作为稠油驱动类型有上述几种，但在通常情况下，由于稠油油藏的原始溶解气量低，粘度大，故能由于稠油油藏的原始溶解气量低，粘度大，故能采用天然能量的开采方采用天然能量的开采方式稠油油藏是有限的式稠油油藏是有限的。二、主要开发方式二、主要开发方式1 1、驱动类型、驱动类型 重力驱动对厚层块状稠油油藏是一种重要的驱动能量，若地层倾角重力驱动对厚层块状稠油油藏是一种重要的驱动能量，若地层倾角较大，渗透率高，其效果比较明显，根据国外蒸汽吞吐井经验和数模结较大，渗透率高，其效果比较明显，根据国外蒸汽吞吐井经验和数模结果表明，倾角大于果表明，倾角大于、垂向渗透率比较高（大于、垂向渗透率比较高（大于mm）、变化又）、变化又比较小的普通稠油油藏，重力驱可获得一定的效果。比较小的普通稠油油藏，重力驱可获得一定的效果。综上所述，虽然作为稠油驱动类型有上述几种，但在通常情况下，综上所述，虽然作为稠油驱动类型有上述几种，但在通常情况下，由于稠油油藏的原始溶解气量低，粘度大，故能由于稠油油藏的原始溶解气量低，粘度大，故能采用天然能量的开采方采用天然能量的开采方式稠油油藏是有限的式稠油油藏是有限的。二、主要开发方式二、主要开发方式1 1、驱动类型、驱动类型 l注水开发界限注水开发界限 地层原油粘度大于地层原油粘度大于100mPa100mPas s的稠油油藏，水驱储量的控制程度、注水开的稠油油藏，水驱储量的控制程度、注水开发效果均比较差，水驱储量利用系数一般小于发效果均比较差，水驱储量利用系数一般小于0.50.5，水驱采收率很低，一般不，水驱采收率很低，一般不到到15%15%，因此可将原油地下粘度小于，因此可将原油地下粘度小于100mPa100mPas s作为稠油油藏注水开发方案选作为稠油油藏注水开发方案选择的界限，择的界限，大于大于100mPa100mPas s则应考虑采用热采方式则应考虑采用热采方式。注热水虽可达到改善稠油注水开发驱油效率的作用，但当油水粘度比大注热水虽可达到改善稠油注水开发驱油效率的作用，但当油水粘度比大于于10001000后作用也就不大了。而采用注蒸汽开发，则驱油效率增大很明显。后作用也就不大了。而采用注蒸汽开发，则驱油效率增大很明显。2 2、开发方式、开发方式二、主要开发方式二、主要开发方式 蒸汽吞吐蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽，关井一段时间，待蒸就是先向油井注入一定量的蒸汽，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产的一种开采重油的增产方法。蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产的一种开采重油的增产方法。蒸汽吞吐作业的过程可分为三个阶段，即注汽、焖井、自喷、转抽。汽吞吐作业的过程可分为三个阶段，即注汽、焖井、自喷、转抽。特点：特点：一次投资较少、生产见效快、经济回收期短，经济效益好。一次投资较少、生产见效快、经济回收期短，经济效益好。但是，随着多周期吞吐进程，产量递减快。但是，随着多周期吞吐进程，产量递减快。二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式蒸汽吞吐蒸汽吞吐 l 地层条件下脱气油粘度小于地层条件下脱气油粘度小于20000mPa20000mPas s，油层纯厚度大于，油层纯厚度大于5m5m、砂岩系数大于砂岩系数大于0.50.5、孔隙度大于、孔隙度大于25%25%、含油饱和度大于、含油饱和度大于50%50%，稠油油藏，稠油油藏无论在技术上和经济上均可获得成功，油汽比一般可大于无论在技术上和经济上均可获得成功，油汽比一般可大于0.50.5；l 10000mPa 10000mPas s以内的普通稠油正常情况下，油汽比可大于以内的普通稠油正常情况下，油汽比可大于1.01.0。二、主要开发方式二、主要开发方式 蒸汽驱采油是稠油油藏经过蒸汽吞吐采油之后，为进一步提高采收率而采取的一项热采方法。因为蒸汽吞吐采油只能采出各个油井附近油层中的原油，在油井与油井之间还留有大量的死油区。蒸汽驱采油就是由注入井连续不断地往油层中注入高干度的蒸汽，蒸汽不断地加热油层，从而大大降低了地层原油的粘度。注入的蒸汽在地层中变为热的流体，将原油驱赶到生产井的周围，并被采到地面上来。二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式蒸汽驱蒸汽驱 l原油粘度。油层厚度大于10m的油藏，蒸汽驱原油粘度最大为20000mPas，对于2000050000mPas的稠油油藏，则需进行先导性试验，大于50000mPas的超稠油一般不宜采取蒸汽驱？。l油层厚度、纯厚度与总厚度之比值。为确保蒸汽驱油汽比大于0.15，油层厚度必须大于10m，相应的纯厚度与总厚度之比大于0.5。l孔隙度、含油饱和度及含油量。孔隙度下限可定为22？，含油饱和度界限为45，含油量（.o）界限为0.12。l渗透率。油层渗透率下限值为0.2m？。l油层深度。目前适用于蒸汽驱的深度范围为1501400m。二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式蒸汽驱蒸汽驱 蒸蒸汽汽驱驱筛筛选选标标准准l起始含油饱和度：汽驱起始含油饱和度最低界限为5；l吞吐井间基本构成热连通；l蒸汽吞吐的合理界限：转汽驱前蒸汽吞吐周期合理界限应控制在24个周期内；在地层压力有所降低的情况下，平面压降水平应保证基本平衡，以尽量减少形成汽窜通道的机会。二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式蒸汽驱蒸汽驱 转转蒸蒸汽汽驱驱时时机机l井网井距适应性井网井距适应性 注采井距：注采井距：606075m75ml注汽强度采注比匹配关系注汽强度采注比匹配关系 蒸汽驱注汽强度蒸汽驱注汽强度2.5t/d.m,2.5t/d.m,采注比在采注比在1.21.2以上以上l l蒸汽驱中、后期采用蒸汽驱中、后期采用蒸汽驱中、后期采用蒸汽驱中、后期采用间歇汽驱间歇汽驱+变速注汽方式、蒸汽驱变速注汽方式、蒸汽驱+化化学剂、蒸汽驱学剂、蒸汽驱+微生物辅助采油微生物辅助采油2 2、开发方式、开发方式蒸汽驱蒸汽驱 克拉玛依油田浅层稠油油藏先导试验区注蒸汽开发数据表克拉玛依油田浅层稠油油藏先导试验区注蒸汽开发数据表 国内外蒸汽驱效果比较国内外蒸汽驱效果比较二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式蒸汽驱蒸汽驱 KERN RIVER FIELDTexaco Bakersfield Experience-DatahandlingTexaco Bakersfield Experience-DatahandlingKern River FieldTurning Heavy Into LightJPM/DSM4 J98002096Reservoir Properties90090090905050131345004500313120002000454560603 3Well Depth(ft)Well Depth(ft)Reservoir Temperature(F)Reservoir Temperature(F)Reservoir Pressure(Reservoir Pressure(psiapsia)Oil Gravity(API)Oil Gravity(API)Oil Viscosity(Oil Viscosity(cpcp 90 90 F)F)Porosity(%)Porosity(%)Permeability(Permeability(mdmd)Pre-Flood So(%)Pre-Flood So(%)Net Sand Thickness(ft)Net Sand Thickness(ft)#of Sands#of Sands 400-1000400-100080-9580-9540-10040-10010-1510-15500-30,000500-30,00025-3625-361000-50001000-50000-650-6530-25030-2501-81-8AverageRangeo o.5.5二、主要开发方式二、主要开发方式Continuous Steam Injection Process蒸汽驱后转热水驱油藏筛选条件蒸汽驱后转热水驱油藏筛选条件 室内和现场试验研究认为，该项技术适合于剩余油饱和度大于室内和现场试验研究认为，该项技术适合于剩余油饱和度大于3737、垂向、垂向和横向渗透率比之应大于和横向渗透率比之应大于0.20.2、水平渗透率大于、水平渗透率大于3501035010-3-3umum2 2、原油粘度小于、原油粘度小于5000mPa.s5000mPa.s的汽驱开发油藏。的汽驱开发油藏。二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式热水驱热水驱 油藏参数油藏参数数值数值原油粘度（原油粘度（mPa.s）5000水平渗透率水平渗透率(103m2)350Kv/kh0.2含油饱和度（含油饱和度（%）37.5油藏油藏类型类型油层温度下脱油层温度下脱气油粘度气油粘度(mPa.s)(mPa.s)油藏油藏深度深度(m)(m)油层油层厚度厚度(m)(m)孔隙孔隙度度(%)(%)渗透渗透率率（mDmD）油层油层系数系数（f f）开发开发方式方式普通、普通、特稠油特稠油50505000050000130130 2 220203003000.60.6吞吐吞吐 8 85005000.80.8汽驱汽驱超稠油超稠油100130130 5 525258008000.60.6吞吐吞吐5 5万万-500-500万万180180101020202002000.80.8SAGDSAGD通过对九区、六区、百重通过对九区、六区、百重7 7井区、红浅井区、红浅1 1井区等稠油水平井开发效井区等稠油水平井开发效果评价，确定出浅层稠油水平井开发地质条件。果评价，确定出浅层稠油水平井开发地质条件。二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式水平井技术水平井技术 l目标区筛选目标区筛选-确定沉积微相类型，预测砂体分布。确定沉积微相类型，预测砂体分布。水下分流河道为有利相带2 2、开发方式、开发方式水平井技术水平井技术 二、主要开发方式二、主要开发方式油层栅状图渗透率栅状图孔隙度栅状图饱和度栅状图l目标区筛选目标区筛选-建立三维地质模型，搞清油层空间展布和孔、渗、饱建立三维地质模型，搞清油层空间展布和孔、渗、饱分布特征，确定水平井轨迹位置分布特征，确定水平井轨迹位置2 2、开发方式、开发方式水平井技术水平井技术 二、主要开发方式二、主要开发方式垂向位置：垂向位置：无底水距顶部无底水距顶部2/32/3处，有底水距油层顶部处，有底水距油层顶部1/21/2处或处或1/31/3处处 水平段水平段A A点低、点低、B B点高，有利于重力泄油点高，有利于重力泄油油藏类型普通稠油特稠油超稠油(多油层、单油层)布井方式井 距70-80m70m70m水平段长度300m210-280m140-280m2 2、开发方式、开发方式水平井技术水平井技术 二、主要开发方式二、主要开发方式l设计参数优化设计参数优化类别类(1000厘泊)*类(100010000厘泊)*类(1000020000厘泊)*项目合理范围极限值合理范围极限值合理范围极限值注汽量(t/m)15-2012-2520-3015-3520-3015-35井底蒸汽干度50%40%50%50%60%50%焖井时间（d）5-74-63-5采液速度(t/d)30-40原则上小于80t/d，以地层不出砂和井口温度小于110-120为参考有杆泵下深井斜45度井斜60度井斜45度井斜55度井斜45度井斜50度井斜变化率(/30m)9 15 9 15 9 13 浅层稠油油藏水平井注采参数表浅层稠油油藏水平井注采参数表l操作参数及工艺参数操作参数及工艺参数*：为50时的粘度二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式水平井技术水平井技术 油油藏藏描描述述建建立立三三维维地地质质模模型型 立立体体设设计计水水平平井轨迹井轨迹 bTHW522 bTHW523 bTHW524 bTHW525bTHW522 bTHW523 bTHW524 bTHW525bTHW406bTHW406bTHW415bTHW415bTHW405bTHW405单井数据建立二维连井剖面单井数据建立二维连井剖面 单井设计水平井轨迹单井设计水平井轨迹地质设计优化地质设计优化-建立三维地质模型，刻画油层空间展布，确定水平段轨迹。建立三维地质模型，刻画油层空间展布，确定水平段轨迹。l水平井实施跟踪水平井实施跟踪轨迹实时调整轨迹实时调整-随钻监测和地质模型修正随钻监测和地质模型修正二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式水平井技术水平井技术 火烧油层火烧油层是一种具有明显技术优势和潜力的稠油热力开采方法是一种具有明显技术优势和潜力的稠油热力开采方法,是指是指用电的、化学的等方法使油层温度达到原油燃点，并向油层注入空气或氧用电的、化学的等方法使油层温度达到原油燃点，并向油层注入空气或氧气使油层原油持续燃烧。用这种方法开采气使油层原油持续燃烧。用这种方法开采高粘度稠油或沥青砂高粘度稠油或沥青砂。理论上火驱虽具有能量效率高，能用于相对来讲深、浅层油藏；由于理论上火驱虽具有能量效率高，能用于相对来讲深、浅层油藏；由于无需考虑井筒热损失，因此具有适宜于缺乏驱油能量的较深的薄油层油藏无需考虑井筒热损失，因此具有适宜于缺乏驱油能量的较深的薄油层油藏的优点，但的优点，但火驱难点火驱难点是工艺比较复杂，操作、产油液比较困难，因此经济是工艺比较复杂，操作、产油液比较困难，因此经济上风险性也比较大。上风险性也比较大。2 2、开发方式、开发方式火驱火驱 二、主要开发方式二、主要开发方式已燃区已燃区 燃烧区燃烧区结焦区结焦区蒸汽区蒸汽区富油区富油区原始油区原始油区注注入入井井生生产产井井 井底点火器点燃油藏，空压机向油藏连续注入空气，原油中井底点火器点燃油藏，空压机向油藏连续注入空气，原油中10 10 15%15%的重质的重质组分作为燃料就地燃烧，向油层远端传递热量和驱动能量；驱油效率达组分作为燃料就地燃烧，向油层远端传递热量和驱动能量；驱油效率达858590%90%，采收率可高达，采收率可高达505070%70%。二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式火驱火驱 稠油（稠油（Heavy OilHeavy Oil）和油砂）和油砂(Tar Sand)(Tar Sand)加拿大定义：l 定义一，油层温度条件下，原油粘度大于100000厘泊为油砂，原油粘度50100000厘泊为稠油。l 定义二，油藏条件下，存在于未胶结的储层中的为油砂，存在于胶结储层孔隙中的为稠油。国内定义：l 通常认为油藏埋深小于75m的超稠油为油砂，大于75m的为稠油。二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式SAGDSAGD技术技术l一是埋深一是埋深7575米，采用米，采用露天开采法露天开采法（油砂厚度（油砂厚度40-60m40-60m）。新建）。新建100100万吨油砂油万吨油砂油/年开采项目的投资约年开采项目的投资约8 81010亿加元。亿加元。l二是对于深埋二是对于深埋7575 400 400 米，米，采用采用热采分离法和井下巷道开采法热采分离法和井下巷道开采法。水平干馏炉水平干馏炉加拿大油砂矿露天开采矿坑示意图加拿大油砂矿露天开采矿坑示意图加拿大油砂水洗加拿大油砂水洗油砂开采方式油砂开采方式 二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式SAGDSAGD技术技术超稠油开采方式超稠油开采方式 l蒸汽吞吐CSS：已商业化，25%l蒸汽驱PCSD：攻关阶段l蒸汽辅助重力泄油SAGD：已商业化l单井重力泄油SW-SAGD：攻关阶段lSAGD中加入气体SAGP：已商业化l溶剂辅助重力泄油VAPEX：已商业化l上浮燃烧水平井工艺COSH：攻关阶段l水平井火烧THAT：攻关阶段l出砂冷采CHOPS：已商业化，15%二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式SAGDSAGD技术技术注汽井注汽井采油井采油井蒸汽腔蒸汽腔蒸汽腔上升阶段蒸汽腔横向扩展阶段蒸汽腔到达边界阶段SAGD SAGD（Steam Assisted Gravity DrainageSteam Assisted Gravity Drainage）开采机理）开采机理 二、主要开发方式二、主要开发方式SAGD SAGD（Steam Assisted Gravity DrainageSteam Assisted Gravity Drainage）开采机理）开采机理 二、主要开发方式二、主要开发方式油藏工程参数优化油藏工程参数优化l 精细三维地质建模精细三维地质建模 水平井部署优化设计水平井部署优化设计 水平井段长度；水平井段长度；生产水平井垂向位置；生产水平井垂向位置；水平井位置优化；水平井位置优化；水平井井距优化。水平井井距优化。二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式SAGDSAGD技术技术l 启动阶段注采参数优化启动阶段注采参数优化 注汽速度注汽速度 井底蒸汽干度井底蒸汽干度 循环预热压力循环预热压力 循环预热产生压差时机循环预热产生压差时机 循环预热压差大小循环预热压差大小l 生产阶段操作参数优化生产阶段操作参数优化 （汽腔）操作压力（汽腔）操作压力 Sub-coolSub-cool控制控制 油藏工程参数优化油藏工程参数优化二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式SAGDSAGD技术技术日产油 日产液 采收率 含水率 重重32SAGD32SAGD试验区单井组开发指标预测试验区单井组开发指标预测t/d日产油日产油日注汽UTF SAGDUTF SAGD生产动态生产动态（三对水平井，水平段长（三对水平井，水平段长500500米）米）二、主要开发方式二、主要开发方式2 2、开发方式、开发方式SAGDSAGD技术技术 稠油油藏开发一般可分五个阶段，即：冷采、蒸汽吞吐、稠油油藏开发一般可分五个阶段，即：冷采、蒸汽吞吐、蒸汽吞吐加蒸汽驱、蒸汽驱、热水驱。蒸汽吞吐加蒸汽驱、蒸汽驱、热水驱。三、开发阶段的划分三、开发阶段的划分1 1、冷采阶段、冷采阶段 一般仅适合于原油粘度较低（一般仅适合于原油粘度较低（1001002000mPa2000mPas s），有），有一定渗流能力的稠油油藏，该阶段产量所占比重不大。一定渗流能力的稠油油藏，该阶段产量所占比重不大。吞吐生产吞吐生产初期初期（1 13 3周期）：周期）：其产液量增加，地下亏空增加，地层压力降低，综合含水低于。其产液量增加，地下亏空增加，地层压力降低，综合含水低于。吞吐生产吞吐生产中期中期（4 45 5周期）：周期）：此时产液量达最大，地层亏空最大，综合含水此时产液量达最大，地层亏空最大，综合含水30306060，地层压力最，地层压力最低，处于吞吐到汽驱转换方式的最佳时机。低，处于吞吐到汽驱转换方式的最佳时机。吞吐生产吞吐生产末期末期（6 68 8周期）：周期）：地层压力由最低开始回升，此时单井日产很低，综合含水大幅度上升，地层压力由最低开始回升，此时单井日产很低，综合含水大幅度上升，最高可达最高可达8080以上，部分井由于汽窜甚至可能以上，部分井由于汽窜甚至可能100100含水。含水。三、开发阶段的划分三、开发阶段的划分2 2、蒸汽吞吐、蒸汽吞吐 此阶段延续时间一般在半年到一年，此时蒸汽驱井组陆续投入蒸汽驱，而采油井还在进行蒸汽吞吐（区块中50的汽驱井组转驱即认为该区块已转入蒸汽驱）。此时注汽井连续注汽使油层得到了连续的热量供应，而吞吐井继续生产则使吞吐所加热的油藏采出液量达到降低采油井地层压力的目的，由此建立起的注采井间地层压力驱动系统，为下一步连续蒸汽驱创造了良好的条件。三、开发阶段的划分三、开发阶段的划分3 3、蒸汽吞吐加蒸汽驱、蒸汽吞吐加蒸汽驱蒸汽驱蒸汽驱初期升压阶段初期升压阶段：此阶段由于吞吐期间地层亏空容量大，油层压力低，注入蒸汽一方此阶段由于吞吐期间地层亏空容量大，油层压力低，注入蒸汽一方面为油层连续提供热量，更主要的向地层补充能量，提高了地层压力，面为油层连续提供热量，更主要的向地层补充能量，提高了地层压力，生产井因油层部分压力上升驱动压差增大使井筒附近液体（主要是吞吐生产井因油层部分压力上升驱动压差增大使井筒附近液体（主要是吞吐末的存水）向井渗流，因此该阶段表现为压力上升很快，含水大幅度上末的存水）向井渗流，因此该阶段表现为压力上升很快，含水大幅度上升，最高可达升，最高可达9595以上，液量上升不大，产油量低以上，液量上升不大，产油量低l l含量上升平缓，含量上升平缓，是热采生产的低谷区，延续时间半年到一年左右，生产方式主要以热水是热采生产的低谷区，延续时间半年到一年左右，生产方式主要以热水驱加部分蒸汽驱为主。驱加部分蒸汽驱为主。三、开发阶段的划分三、开发阶段的划分4 4、蒸汽驱、蒸汽驱蒸汽驱蒸汽驱中期稳压阶段中期稳压阶段：此阶段由于注入大量高温高压蒸汽，注汽井周围油层温度大此阶段由于注入大量高温高压蒸汽，注汽井周围油层温度大幅度上升，地层压力也上升到接近注入压力值，并由此形成注汽井与幅度上升，地层压力也上升到接近注入压力值，并由此形成注汽井与采油井间的驱替压力梯度，加上吞吐期间的预热油藏作用，使得吞吐采油井间的驱替压力梯度，加上吞吐期间的预热油藏作用，使得吞吐期间波及不够或未波及到的井间区域开始受到蒸汽驱的作用，采油井期间波及不够或未波及到的井间区域开始受到蒸汽驱的作用，采油井产油量开始上升并达到峰值，产油量开始上升并达到峰值，l l含量大幅度上升，地层压力上升含量大幅度上升，地层压力上升到一定值后保持稳定，此阶段延续时间为半年到二年左右，生产方式到一定值后保持稳定，此阶段延续时间为半年到二年左右，生产方式以蒸汽驱为主。以蒸汽驱为主。三、开发阶段的划分三、开发阶段的划分4 4、蒸汽驱、蒸汽驱蒸汽驱蒸汽驱后期突破窜进阶段后期突破窜进阶段：此阶段主要表现为压力达到一定值后发生蒸汽突破，此时产液量此阶段主要表现为压力达到一定值后发生蒸汽突破，此时产液量迅速上升，迅速上升，l l迅速下降，产油量迅速降低，综合含水高达迅速下降，产油量迅速降低，综合含水高达9898，此阶段出现，标志着此阶段出现，标志着蒸汽驱已接近晚期蒸汽驱已接近晚期。三、开发阶段的划分三、开发阶段的划分4 4、蒸汽驱、蒸汽驱蒸汽驱调整增产阶段：蒸汽驱调整增产阶段：此阶段是在出现大量水窜的情况下进行的，此时可采取注汽井间此阶段是在出现大量水窜的情况下进行的，此时可采取注汽井间注、采油井连续生产或降低注汽速度、控关高含水井、封堵汽窜层、投注、采油井连续生产或降低注汽速度、控关高含水井、封堵汽窜层、投球选注、分层注汽等调整措施，可使汽驱产量维持在蒸汽驱中期的水平，球选注、分层注汽等调整措施，可使汽驱产量维持在蒸汽驱中期的水平，此时的调整不是照搬教条，一刀切，而是因时制宜、因地制宜，灵活调此时的调整不是照搬教条，一刀切，而是因时制宜、因地制宜，灵活调整，本阶段持续时间一般整，本阶段持续时间一般1 12 2年，其驱替方式亦以蒸汽驱为主体。年，其驱替方式亦以蒸汽驱为主体。三、开发阶段的划分三、开发阶段的划分4 4、蒸汽驱、蒸汽驱补充能量阶段均衡汽驱阶段调整稳产阶段产量递减阶段间歇汽驱阶段4 4、蒸汽驱、蒸汽驱三、开发阶段的划分三、开发阶段的划分 根据有关计算，在饱和流体的储层中，注入蒸汽热量的根据有关计算，在饱和流体的储层中，注入蒸汽热量的6464是用于是用于加热岩石，仅有加热岩石，仅有3636是用来加热流体的，因此通过蒸汽吞吐和蒸汽驱生是用来加热流体的，因此通过蒸汽吞吐和蒸汽驱生产后，仍有高达三分之二的热量是储存在岩石骨架中的，而采收率一般产后，仍有高达三分之二的热量是储存在岩石骨架中的，而采收率一般为为3030-45-45，地层尚有剩余油存在。因此，可改蒸汽驱为热水驱方式，地层尚有剩余油存在。因此，可改蒸汽驱为热水驱方式，充分利用这部分热量。美国克恩河油田所进行的热水驱提高采收率充分利用这部分热量。美国克恩河油田所进行的热水驱提高采收率5 5以上。以上。三、开发阶段的划分三、开发阶段的划分5 5、热水驱、热水驱 研究表明，蒸汽驱后转入热水驱：研究表明，蒸汽驱后转入热水驱：延长经济开发期；延长经济开发期；减少燃料消耗；减少燃料消耗；使热量在油藏中重新分布，使热量在油藏中重新分布，动用蒸汽未波及或波及程度动用蒸汽未波及或波及程度 较低的区域；较低的区域；汽驱末汽驱末典型井产液温度剖面图典型井产液温度剖面图T T()H H（m m）三、开发阶段的划分三、开发阶段的划分5 5、热水驱、热水驱 1、不同类型稠油油藏的开发目标及策略 根据稠油分类及开发筛选标准，结合开发生产实际，研究认为原油粘度小于20000mPas，油层有效厚度大于5m的油藏，适合于先蒸汽吞吐后蒸汽驱开发；原油粘度大于20000mPas、油层有效厚度大于5m或原油粘度小于20000mPas、油