油田工程稠油熱采技術現狀及其發展

趙曉(勝利油田分公司石油工程技術研究院，山東 東營 257000)

1 引言

稠油也被稱之為高粘度原油，其主要的特點就是粘度高、流動性差、凝固點高。我國具有較為豐富的稠油資源含量，可是由于前些年國內已經對稠油資源進行了大量開采，導致剩余稠油油藏地層壓力低、油氣比低、操作成本高、含水量高，因此當前開采成本較大。因此目前稠油開采面臨著很大挑戰。本文主要就目前主流稠油熱采技術進行闡述，并分析未來發展。

2 稠油基本特點

我國稠油資源主要有如下四個特點：(1)含有較多的瀝青和膠質，輕質餾分含量較少。我國大部分地區所開采出來的稠油都含有較多的瀝青和膠質，但是輕質餾分不是很多，因此國內稠油的密度以及粘度都很高。(2)具有較高的溫度敏感性。一旦外界溫度還是上升，那么稠油粘度就會降低。(3)含蠟量較低。我國所開采出來的稠油都具有較低的含蠟量。(4)相同油藏所開采出來的稠油原有具有較大性質差異。經過多年的開采，我國發現即便是同一個油藏，其所開采出來的稠油也存在著較大的性質差異。

3 稠油熱采技術現狀

現階段主流的稠油熱采技術主要包括四種，分別是蒸汽吞吐熱采技術、蒸汽驅熱采技術、蒸汽輔助重力泄油熱采技術以及地下層內燃燒熱開采技術，下面分別對這四種技術的現狀進行闡述。

3.1 蒸汽吞吐熱采技術

蒸汽吞吐熱采技術是目前一種主流的稠油熱采技術，該技術可以進行單獨開采，同時僅采用一口井就能夠實現開采作業。這種技術的開采流程是：首先針對單井實施注氣作業，一般時間在20 天左右，之后將井口封住實施燜井作業，燜井時間一般根據實際情況而定，如果開采井具有較大難度，燜井時間甚至會達到一年。這種技術的最大優點就是具有簡單的操作流程，以及較短的生產周期，同時開采效果很好，需要注意的時候首次進行開采時很容易發生井噴事故，具有一定的危險性。在使用這種技術開采稠油時，一定要確保油田油層的厚度足夠，并且粘度不可以過高，而飽和度又不可以過低，這樣就能夠達到最佳的開采效果，如果開采的油田達不到上述條件，那么開采效果可能會不太理想。

3.2 蒸汽驅熱采技術

蒸汽驅熱技術也是目前的一種主流稠油熱采技術，相比于蒸汽吞吐技術而言，其流程更復雜一些，可是和蒸汽吞吐技術的原理大體相同。對于能夠適用于蒸汽吞吐技術的油田而言，在進行開采時首先使用的就是蒸汽吞吐技術，之后再使用蒸汽驅熱技術，從而使得開采效率得到顯著提升。在使用這兩種技術對油田進行開采之后，一般開采率可以有25%左右的提升。對于這種技術的原理而言，一般都是通過3 個角度來進行分析。首先是通過溫度極高的蒸汽加熱稠油；然后是通過空隙介質來形成一定的高溫效應，最后是利用到熱水與蒸汽之間的驅替作用。蒸汽驅熱熱采技術的流程是：進行開采之前往井里面進行蒸汽的注入，并且還要確保蒸汽的濕度不能過高，這樣就能夠確保稠油油層可以持續進行加熱，使得稠油粘度降低，而且這個過程中稠油的質量不會受到影響，最終實現稠油的開采。但是這種技術目前還存在著很多的限制條件，主要和蒸汽吞吐技術一起使用。

3.3 蒸汽輔助重力泄油熱采技術

這種技術也被稱之為SAGD 熱采技術。相比于蒸汽吞吐熱采技術以及蒸汽驅動熱采技術而言，這種技術更為先進。該技術的原理就是以注水采鹽技術作為基礎，按照不同的液體密度針對不同層次的巖層實施注水作業，這樣就可以讓濃度較高的鹽溶液流動到底層當中，從而實現鹽溶液的持續流出，最終開采出稠油。Roger Butler 就是通過采鹽原理發明出來的蒸汽輔助重力泄油熱采技術，該技術不同于上述兩種技術之處就是無法在單井開采，一定要兩口井一起開采才可以使用。實現的流程是：首先選擇兩口井，一口是生產井，另外一口是注氣井，之后針對注氣井實施注氣作業，進行注氣作業時所使用的蒸汽是稠油蒸汽驅熱技術的蒸汽，讓生產井和注氣井之間產生蒸汽墻，持續進行循環，這樣就能夠讓稠油由于重力的作用流動到生產井當中。假如生產井和注氣井內部壓力始終沒有變化，則稠油就會一直析出。另外在使用這種技術的時候，一定要確保稠油和蒸汽之間能夠實現充分接觸，并且還要確保水蒸氣的入侵不會對開采作業造成影響。

3.4 地下層內燃燒熱開采技術

這種技術也會被稱之為火燒油層采油技術，其主要的優點就是具有較高的油田開采率，可以使得稠油的利用率得到最大限度的提高。很多研究人員通過實驗研究這項技術的時候發現，其開采率可以最高實現90%，最次也可以實現85%，就算是在實際中進行應用，開采率也可以實現80%左右，因此能夠看得出來，這項技術的利用率較高。并且目前這種技術還得到了廣泛的運用，不單單可以在稠油開采中進行使用，還能夠在輕質油開采中進行使用，同時完成開采之后的油田還能夠使用該技術實現二次上產，進而使得油井的出油率得到提高。這種技術的流程是：首先把較熱的空氣注入進油井當中，這樣油井底部所含有的稠油就可以進行燃燒，在燃燒的過程中會形成很多的熱量以及蒸汽，形成一種向上的推力，從而析出稠油完成開采。相比于上述三種技術而言，地下層內燃燒熱開采技術具有更大的優勢。第一點就是這種技術具有簡單的流程，第二點就是技術成本低，僅使用一些高溫蒸汽以及空氣便可實現，第三點就是燃燒時能夠去除掉稠油中的雜質，第四就是具有較高的開采率，因此發展前景巨大。

4 稠油熱采技術未來發展

4.1 技術自身的發展

現階段我國對于成品油具有較高的需求，所以對于油庫的建設和設計非常的重視，這是由于油庫不單單負責進行油量的提供，同時還負責生產的安全性。對于油庫技術和工藝設計而言，油開采技術所具有的性能會對稠油開采項目的運行造成直接影響。由于我國幅員遼闊，不同地區所對應的原有含量相差很大，同時原油特性也存在著較大差異，所以結合目前幾種主流熱采技術的特點能夠看出，未來主流的稠油熱采技術將會是蒸汽輔助重力泄油技術。現階段而言，蒸汽輔助重力泄油技術基本涵蓋了其他幾種主流技術的所有特點，同時自身成本較低，開采率較高，能夠使得稠油開采的工業效率得到提升，在未來將是稠油開采技術的主要發展方向。

4.2 和其他技術結合的發展

未來稠油開采技術為了繼續提高開采率會和其他技術進行結合，從而實現開采率的進一步提升，目前稠油熱采技術與其他技術之間的結合應用主要有這兩個趨勢：

(1)和工程技術的結合。近幾年來稠油熱采技術已經開始和工程技術進行結合，比如和污水處理工程的結合，在稠油處理站所使用的通常是高溫脫水工序，因此污水溫度較高，利用站內循環利用以及井口摻水集輸的方式能夠對污水熱能進行充分利用，從而使得熱能利用率得到提升。

(2)和化學技術的結合。還有一個發展趨勢就是和化學技術的結合。比如進行化學藥劑的添加，近些年來很多稠油熱采工程中都會使用到高溫發泡劑，通過這種化學藥劑的使用能夠有效的避免出現蒸汽超覆以及蒸汽汽竄等事故的出現，從而使得掃油效率得到有效提升。

5 結語

雖然我國稠油的開采難度較大，可是隨著技術的發展，目前幾種主流的稠油熱采技術已經可以實現高效的稠油開采，但是目前幾種主流技術有存在著一定的不足，一些技術成本加高，一些技術開采率較低，因此未來稠油熱采技術的發展還會加速進行，從而確保我國油田工程稠油熱采技術能夠實現可持續發展，為我國帶來更多的經濟效益。