中国工程院院士程杰成介绍★★,国外稠油热采开发技术成熟★★,蒸汽吞吐★★、SAGD(蒸汽辅助重力泄油技术)★★、蒸汽驱★★、火驱等热采技术已经实现商业化应用★★。我国稠油油藏以陆相沉积为主★★,埋藏深★★、储层变化快★★、非均质性强★★、油品类型多★★,开采难度更大★★,已探明地质储量39亿吨★★,历经冷采★★、蒸汽吞吐★★、方式转换三代技术接替★★,保持年千万吨规模稳产30年★★;创新形成了SAGD★★、蒸汽驱等稠油提高采收率技术★★,已在2.51亿吨储量实施★★。目前★★,我国已成为重要的稠油生产国★★,已动用储量26.53亿吨★★,建成了辽河★★、胜利★★、新疆★★、渤海★★、河南等稠油生产基地★★。
程杰成认为六六宝贝txt下载★★,与国外相比★★,我国稠油热采在埋藏较深的稠油★★、超稠油★★、火驱等方面技术领先★★。下一步★★,稠油热采技术应立足常规稠油★★、深层稠油★★、超稠油★★、薄层稠油四类开发对象★★,通过已有技术升级提效★★、绿色低碳技术转型★★,形成蒸汽驱★★、SAGD★★、火驱★★、绿色低碳高效稠油提高采收率系列技术★★,实现稠油储量全覆盖★★,保持年千万吨以上规模持续稳产★★。
其原理方法是在蒸汽驱/蒸汽吞吐的主介质蒸汽中加入气体介质★★,可起到增能增压★★、降低热损失★★、提高热效率的作用★★;加入高温表面活性剂和泡沫液★★,可起到提高驱油效率和调剖作用★★。
室内研究表明★★,多介质协同辅助蒸汽驱/蒸汽吞吐可降低20%的蒸汽用量★★,扩大波及体积18%以上六六宝贝txt下载★★。2017年以来★★,辽河油田和新疆油田实施辅助蒸汽吞吐3769井次★★,累计增油81.9万吨★★。目前★★,碳捕集强化热采技术(CCETR)正在发展完善中★★,能捕集蒸汽锅炉尾气与蒸汽混合注入地层★★,既可提高热采效率★★,又能降低碳排放★★。
中国工程院院士袁士义认为★★,多介质协同辅助蒸汽驱/蒸汽吞吐方法极大地提高了蒸汽驱/蒸汽吞吐的效果和效益★★,多元热流体复合开采技术突破了超深★★、超黏★★、薄层等稠油开采难题★★,大幅提高了复杂稠油的动用率和采收率★★,具有良好的应用前景★★。
中国石化稠油埋藏深(1000~2400米)★★、油层薄(小于8米)★★、黏度大(5万~100万毫帕·秒)★★,属于难采稠油★★。针对单一蒸汽无法实现难采稠油有效开发的难题★★,技术人员以“热”为核心★★,形成了热复合[蒸汽+气体(氮气/二氧化碳)+化学剂(驱油剂/泡沫剂/降黏剂)]高效开发技术系列和配套工艺(井下控干度精细分层注汽工艺★★、气凝胶隔热管及井筒隔热工艺★★、水平泵注汽采油一体化工艺)★★,实现了难采稠油“流得动★★、流得远★★、流得快”★★。
郑364块深薄层稠油埋深1200米★★、厚度8米★★,实施蒸汽吞吐转热复合驱后乐发彩票VIII★★,采收率提高21.9个百分点★★,达到55.9%★★。排612块浅薄层特稠油黏度3.7万毫帕·秒★★、厚度6米★★,实施热复合吞吐转驱后★★,采收率提高23.5个百分点★★,达到45.3%★★。排609块薄层超稠油黏度大于15万毫帕·秒★★,实施热复合吞吐开发后★★,实现特超稠油产能突破★★,周期产量为常规吞吐的12倍★★。
通过转变稠油开发方式★★,中国石化老区采收率提高19~23个百分点★★,新区周期产量达到常规蒸汽吞吐的12倍★★。
稠油热复合高效开发技术使得稠油开发界限持续拓展★★,油藏深度从1000米拓展到2000米★★,油层厚度从6米降低到2米★★,原油黏度从5万毫帕·秒拓展到50万毫帕·秒★★。2023年★★,中国石化稠油产量486万吨★★,油汽比0.57★★。“十四五”后两年★★,中国石化将加大热复合开发技术推广应用力度★★,新增动用储量5310万吨★★,支撑稠油上产至500万吨/年★★。
袁士义说★★,该技术以热力采油为核心★★,加入化学剂和气体复合开发★★,实现了“高效率★★、大范围★★、长时间”降黏的新构想★★,主要机制为“汽剂耦合降黏★★、氮气保温增能★★、热剂接替助驱”★★。其中★★,二氧化碳强化热力开发技术利用超临界二氧化碳溶解降黏★★、降低启动压力的机制★★,降低启动压力2~3兆帕★★,驱油效率是注蒸汽的3倍★★,已在胜利油田典型深层超稠油藏开发中应用并收到初步效果★★。氮气热复合开发技术在薄层稠油水平井中依次注入降黏剂★★、氮气和蒸汽★★,焖井后回采★★,已在新春油田将薄层超稠油油藏开发厚度下限降低到2米★★。
实验发现★★,当温度在300~450摄氏度时★★,多种气介质都可与原油在油藏压力下实现混相★★。中国石油吉林油田莫里青地区原油与烟道气在温度300摄氏度★★、400摄氏度时的混相压力分别为35兆帕★★、15兆帕★★,莫里青油藏在350摄氏度时可以实现烟道气混相高效驱油★★。达到混相压力实现混相驱油的关键★★,是使油藏达到300摄氏度甚至更高的温度★★。
基于此★★,吉林油田提出和验证了稀油注空气中温热氧化混相模式★★,研发了空气热辅助混相驱低温耗氧启动技术★★、防气控窜关键配套工艺技术★★,在莫里青特低渗油藏开展矿场先导试验近两年★★,注采关系稳定六六宝贝txt下载★★,平均单井日产量从2~3吨提升为5~10吨★★。
袁士义认为★★,空气热混相驱有望发展成为下一代大幅度提高原油采收率技术★★,应用前景广阔六六宝贝txt下载★★。当前需要通过先导试验进一步验证机理认识★★、完善配套技术★★,尽快形成可推广应用的开发模式★★。
其原理方法是向油藏内注入催化体系★★,在一定温度下触发重质油断链反应★★,实现油品降黏和低碳高效开发★★。国外已持续研究多年★★,将改质温度从400~450摄氏度降低到350摄氏度★★。中国石油技术团队创新提出了低温长效改质反应路径★★,将改质温度下限降至300摄氏度以下★★。
在新疆风城稠油油田开展的矿场先导试验表明★★,应用该技术可实现不可逆降黏★★,增油★★、减碳效果明显★★。产出油黏度从5万毫帕·秒降至最低21毫帕·秒★★,试验井组在蒸汽吞吐标定采收率24%的基础上★★,已实现提高采出程度20个百分点★★,吨油蒸汽消耗和碳排放降低60%★★,投入产出比1∶10★★,效果显著★★。
袁士义表示★★,稠油地下改质是一项具有颠覆性的开采技术★★,目前已经形成300摄氏度以下原位改质新工艺★★,正在攻关不同油藏类型和井型井网的原位改质工艺★★,开展新疆风城蒸汽吞吐后期★★、SAGD中后期原位改质等先导试验★★,扩展应用条件边界★★。需要进一步深化改质机理研究及工艺技术的适应性分析★★,持续提高改质效果和效益★★,尽快形成高效大幅提高采收率的原位改质模式★★,扩大应用规模★★,并有序推广应用至其他稠油资源★★。
近年海上新发现储量中★★,热采稠油★★、深水深层★★、非常规油气等储量占比高★★,其中原油储量占全国的39%★★、天然气储量占全国的84%★★,中国海油以科技之力打造油气增储上产新增长极★★,实现了从常规稠油到超稠油★★、从浅层到深层★★、从浅水到深水★★、从常规油气向非常规油气高效开发的迈进★★,支撑油气产量创新高★★。
中国海油历时15年自主创新★★,形成了海上稠油热采技术体系★★,构建了海上大井距高强度热采理论★★,首创了高强注采长效防砂和350摄氏度电潜泵大液量注采一体化技术★★,研发了海上热采平台集约化装备乐发彩票VIII乐发彩票VIII★★,防砂有效性从3轮次提升至8轮次以上★★,一体化管柱较常规注采两趟管柱降低操作费70%★★,解决了“大井距★★、长寿命★★、小空间”难题★★。
他们以降本增效为抓手★★,攻关关键技术★★,实现稠油高效注热★★、低渗高效补能★★、“薄远小”低品位储量有效动用★★,重点研发海上移动式注热★★、GAGD(超临界多元热流体热采)★★、海上大规模压裂★★、“T”形井★★、多分支井等低成本钻完井关键技术★★,加快推动难动用储量经济有效开发★★。
“双碳”背景下★★,稠油热采高能耗★★、高碳排的问题亟待解决★★。为此乐发彩票VIII★★,中国石油新疆油田以SAGD为突破口★★,创新SAGD电加热物理模拟★★、数值模拟技术★★,研发了多功能电加热采油工艺并取得矿场试验成功★★,形成了井下大功率电加热辅助SAGD预热技术★★,实现了“以电代汽”的目标★★,为风光绿电新能源的利用奠定了基础★★。
SAGD是一项把蒸汽驱与重力驱结合起来★★,大幅度提高采收率的稠油开采技术★★。SAGD一般需要打两口平行水平井★★,上部为注蒸汽水平井★★,下部为采油井★★。注入地下的蒸汽在注入井周围形成蒸汽腔★★,并加热周围的原油提高流动性★★,一部分蒸汽凝析成水★★,水和热油在重力作用下向下流动★★,流到采油井即被采出★★。随着蒸汽腔不断扩大★★,采出的油就越来越多★★。
SAGD开发可划分为预热启动和SAGD生产两大阶段★★。预热启动就是在注采井之间形成良好的泄油通道★★,为SAGD生产做好准备★★。预热启动的水平段动用程度决定了SAGD生产的成果★★。
新疆油田试验区域油藏埋深450米★★、油层厚度15米★★、原油黏度5.4万毫帕·秒★★,目的层夹层广泛发育★★,是目前SAGD已开发区储层条件最差的油藏★★。在这类超稠油油藏★★,SAGD预热启动时间长达300天★★、蒸汽消耗高达4万吨★★、油汽比低★★。研究表明★★,注蒸汽方式地层吸热率仅40.5%★★,亟须探索高效的SAGD预热启动技术★★。
国际油公司辅助开采方式主要有“电加热预热+溶剂萃取”★★、热电剥离★★、低压电加热辅助驱动等乐发彩票VIII★★。其中★★,壳牌在加拿大维京项目开展了电加热开采油砂试验★★,目的是通过井下电加热改质稠油生产轻质原油★★。项目油层厚度22米★★,含油饱和度80%★★,水平加热井18口★★,峰值日产油量达110吨★★,矿场试验取得成功★★,预测采出程度由25%提高至55%★★。
中国石油的研究揭示了SAGD电加热“水平段均衡加热★★、蒸汽激励加速升温”的传热机理★★,确定了SAGD电加热采用“恒功率★★、迅速升温★★,恒高温★★、稳定传热”的电控模式★★。
研究发现★★,在井下无氧环境下★★,温度在30~130摄氏度时为溶解膨胀阶段★★,主要是水分蒸发★★,温度在130~380摄氏度时为轻烃挥发阶段★★,温度在380~500摄氏度时为裂解生焦阶段★★,稠油脱氢缩合反应加速★★,开始结焦★★,在450摄氏度达到高峰★★,在500摄氏度时几乎全部转化为焦炭★★。
他们创新形成了“短周期+脉冲激励”的预热方法★★:井筒预处理阶段★★,注清水进行储层扩容★★;短周期电加热阶段★★,实施井下恒温电加热★★,当井筒含油饱和度接近98%时替液★★,约30天★★;替液方式为长管注汽★★、短管排液乐发彩票VIII★★,或油套环空排液★★,连续替液3~4天★★,而后继续注蒸汽3~4天★★,高于排液结束压力0.5~1兆帕为宜★★。SAGD电加热管柱采用平行双管结构★★,充分利用原井井口及管柱★★,在长油管内下入温度测试缆六六宝贝txt下载★★、在短油管内下入加热电缆★★,满足水平段电加热★★、循环洗井★★、替液等工艺要求★★。
2023年7月★★,中国石油在FHW3120井组开展国内首例双水平井SAGD电加热预热矿场试验★★。试验井组埋深456米★★,原油黏度9万毫帕·秒★★。预热一个月后替液★★,原油呈泡沫油状★★,含烃类气体★★,流动性较好★★,证实电加热预热启动可行★★。分析原油性质发现六六宝贝txt下载★★,胶质和沥青质含量降低★★、饱和烃和芳香烃含量增加★★,可能存在加氢裂化反应★★。
截至今年3月8日★★,该试验已完成5轮电加热★★,有效加热时间163天★★,替液60天★★,耗电258.9万千瓦时★★,累计产液5422吨★★、产油2688吨★★,较常规蒸汽循环预热增油2019吨★★,节约循环蒸汽3.6万吨★★、天然气245万立方米★★,减少碳排放5300吨★★。
中国石油华北油田蒙古林砾岩普通稠油油藏水驱开发效果差★★,标定采收率仅18.5%★★。技术人员探索水驱后转火驱★★,方案设计6注20采★★,预计提高采收率37个百分点★★,2022年9月完成6口井点火★★,1个月即见效★★,累计注气6700万立方米乐发彩票VIII★★,日产油由16.7吨升至45.8吨★★,含水率下降20.6个百分点★★,阶段累计增油1.7万吨★★,形成了水驱后转火驱开发技术序列★★。
经过探索★★,目前初步明确了三大驱油机理★★。一是火驱烟道气有效动用底水驱油藏顶部剩余油机理★★:烟道气和热量在超覆作用下★★,驱替储层中上部的剩余油富集区★★,同时抑制底水锥进★★,使含水率大幅下降★★。二是注气补充地层能量机理★★:火驱补能作用明显★★,地层压力由3.3兆帕恢复为8~10兆帕★★。三是二氧化碳溶于原油提高驱油效率机理★★:相较超稠油★★,普通稠油更易溶解二氧化碳★★,产出气中二氧化碳仅占1%★★,大量二氧化碳溶解于原油★★。乐发II★★,乐发II-欢迎您★★。乐发,乐发lv★★。乐发★★,