石油稠油开采技术的发展趋势

2022-09-10

稠油的粘度与密度都比较高, 导致了其流动性较差, 在开采的过程中较为困难。一般情况下大都采用热采的方式对其粘度进行降低, 从而增加其流动性, 最终实现稠油的开采, 但是这种方式效率较低, 而且成本与消耗都比较大。本文主要分析的稠油的冷采技术与复合开采技术, 指出了稠油开采技术的发展趋势。

一、稠油油藏的冷采技术

1. 稠油出砂技术

稠油出砂冷采技术指的是在稠油开采的过程中直接利用螺杆泵进行开采的方法, 这种方法中不需要进行蒸汽的注入与进行防砂。通过流体质点在多孔介质中的流动对岩土产生载荷作用, 最终引发岩土质点运动导致岩土骨架破坏, 通过储层中的“蚯蚓洞”改变孔渗关系。此外, 在出砂的过程中, 稠油中还有的溶解气体会使稠油成为“泡面油”, 增加稠油流动性。

2. 注入CO2开采技术

(1) CO2吞吐开采技术

将气态CO2注入到原油中, 导致原油体积膨胀, 使原油的黏度降低, 促进渗透率的变化, 使稠油的饱和度降低。此外, CO2进入到地层之后会与地层中的水发生反应, 从而产生碳酸, 实现对井筒周围地层渗透率的改善, 从而实现驱油效率的提高。

(2) CO2驱开采技术

CO2驱开采技术主要包括非混相驱与混相驱两种。非混相驱指的是通过对稠油黏度的降低与原油体积的膨胀来实现溶解气驱、乳化作用与降压开采。随着压力的不断增加, CO2在稠油中的溶解度也会增加, 如果压力比饱和压力低, 已经饱和CO2的稠油中会溢出CO2, 这部分CO2会对原油进行驱动, 形成溶解气驱。CO2自由气体饱和度可对油藏中的残油进行部分代替, 茶农个人降低残油饱和度, 提高油田采收率。混相驱主要运用在稀油油藏开采过程中, 在稠油中并不适合。

3. 微生物开采技术

微生物开采技术属于稠油开采的新技术, 能够有效地提高采收率, 主要的原理为利用微生物的作用对原油的流动性进行改善, 从而是地渗透带的渗透力得到提高。微生物开采技术具有投资较少、效益较好的特点, 而且具有良好的环保效益。维生素开采技术的主要运用机理为原油乳化机理、降解机理与增油作用。原油乳化机理指的是通过微生物新陈代谢产生的代谢物降低稠油界面的张力, 增加其流动性;降解机理指的是利用新陈代谢产生的代谢物对稠油实现降解, 提高原油的流动能力;增油作用指的是通过微生物的代谢产生烃类气体, 一方面提高底层压力, 另一方面融入原油产生气泡膜, 是原油的黏度降低。

4. 溶剂萃取开采技术

溶剂萃取开采技术是对蒸汽辅助重力泄油技术的发展。在溶剂萃取开采技术中不需要注入蒸汽, 而是注入不冷凝气体与挥发性液相溶剂的混合物, 将溶剂带到原油中实现对原油黏度的降低, 对稠油实现开采。溶剂萃取开采技术的增产机理包括扩散降粘作用、选择作用、提取作用。扩散降粘作用指的是溶剂在储层镍的扩散能够降低大量稠油的粘度, 使其流动性增加;选择作用指的是溶剂具有一定的选择性, 只能够在稠油中进行溶解, 对其他的物质不发生溶解情况, 提高了改开采技术的效率;抽取作用指的是溶剂能够降低稠油重质组分, 增加轻质馏分, 增强稠油流动性。

二、蒸汽辅助重力泄油技术

蒸汽辅助重力泄油技术 (SAGD技术) 是一种有效的稠油开采方式, 通过水平井、蒸汽与浮力实现稠油的开采。蒸汽辅助重力泄油技术的原理为:将高干度的蒸汽注入到注气井中, 在地层中薪酬蒸汽腔, 通过蒸汽腔的扩散实现与原油的热交换, 原油加热之后会出现黏度降低的情况, 再加上蒸汽冷凝之后产生的水也会向下流动到水平生产井中, 蒸汽腔不断扩散占据原油的体积, 促进原油的流动。

蒸汽辅助重力泄油技术中的关键点为:确保足够的重力驱动力;实现蒸汽与原油的有效与充分接触;避免出现出砂情况, 导致地层受到破坏;将油藏的水侵降到最低。

三、复合开采稠油油藏技术

当前, 复合开采稠油油藏技术已经成为了稠油油藏开采的重要方式之一, 其主要的原因包括两个方面, 一方面是复合开采稠油油藏技术满足了油田开发的需要, 另一方面是单一的开采技术已经不能够满足后期较为复杂的稠油油藏的开采需求了。复合开采稠油油藏技术中应用比较广泛的包括:蒸汽+表面活性剂复合采油技术、蒸汽+碱复合采油技术、蒸汽+聚合物复合采油技术、CO2+蒸汽吞吐开采稠油技术、蒸汽+CO2+表面活性剂开采稠油技术、蒸汽+非凝析气体+耐高温起泡剂等。复合开采稠油油藏技术实现不同的稠油开采技术的融合, 克服单一开采技术自身的局限性, 而且能够为稠油油藏的复杂的后续开采奠定技术方面的基础, 提供保障, 对于油田开发稠油油藏有着十分重要的现实意义。

总结

油藏在地质方面具有一定的复杂性, 稠油流体具有一定的多变性, 各种单一的稠油开发方式都具有自身的局限性, 因此要依据不同的实际情况选择合适的稠油开采技术, 或者对多种开采技术进行综合利用, 从而克服某一种开采技术自身的局限性, 促进原油采收率的提高。同时, 要对稠油油藏剩余油加强研究, 实现对症下药。对冷采技术与微生物采油技术进行大力的发展能够降低对环境的污染, 提高采油的效率。总而言之, 稠油开采的关键就是降低原油黏度, 增加原油流动性, 实现稠油的高效开采, 同时降低对环境的污染, 实现油田的可持续发展。

摘要：当前, 热采技术是稠油的主要开采方式, 但是这种开发技术具有效率低、成本高、消耗大等缺点。针对这些缺陷, 人们开始研究冷采技术。主要的冷采技术包括稠油出砂技术、注入CO2开采技术、微生物开采技术、溶剂萃取开采技术等, 除了冷采技术之外, 稠油新开采技术还包括蒸汽辅助重力泄油技术、复合开采技术等。通过对各种开采技术的分析, 复合开采技术成为了稠油油藏开发的主要方式。

关键词：稠油,冷采技术,复合开采