油田工程稠油热采技术现状及其发展

赵晓(胜利油田分公司石油工程技术研究院，山东 东营 257000)

1 引言

稠油也被称之为高粘度原油，其主要的特点就是粘度高、流动性差、凝固点高。我国具有较为丰富的稠油资源含量，可是由于前些年国内已经对稠油资源进行了大量开采，导致剩余稠油油藏地层压力低、油气比低、操作成本高、含水量高，因此当前开采成本较大。因此目前稠油开采面临着很大挑战。本文主要就目前主流稠油热采技术进行阐述，并分析未来发展。

2 稠油基本特点

我国稠油资源主要有如下四个特点：(1)含有较多的沥青和胶质，轻质馏分含量较少。我国大部分地区所开采出来的稠油都含有较多的沥青和胶质，但是轻质馏分不是很多，因此国内稠油的密度以及粘度都很高。(2)具有较高的温度敏感性。一旦外界温度还是上升，那么稠油粘度就会降低。(3)含蜡量较低。我国所开采出来的稠油都具有较低的含蜡量。(4)相同油藏所开采出来的稠油原有具有较大性质差异。经过多年的开采，我国发现即便是同一个油藏，其所开采出来的稠油也存在着较大的性质差异。

3 稠油热采技术现状

现阶段主流的稠油热采技术主要包括四种，分别是蒸汽吞吐热采技术、蒸汽驱热采技术、蒸汽辅助重力泄油热采技术以及地下层内燃烧热开采技术，下面分别对这四种技术的现状进行阐述。

3.1 蒸汽吞吐热采技术

蒸汽吞吐热采技术是目前一种主流的稠油热采技术，该技术可以进行单独开采，同时仅采用一口井就能够实现开采作业。这种技术的开采流程是：首先针对单井实施注气作业，一般时间在20 天左右，之后将井口封住实施焖井作业，焖井时间一般根据实际情况而定，如果开采井具有较大难度，焖井时间甚至会达到一年。这种技术的最大优点就是具有简单的操作流程，以及较短的生产周期，同时开采效果很好，需要注意的时候首次进行开采时很容易发生井喷事故，具有一定的危险性。在使用这种技术开采稠油时，一定要确保油田油层的厚度足够，并且粘度不可以过高，而饱和度又不可以过低，这样就能够达到最佳的开采效果，如果开采的油田达不到上述条件，那么开采效果可能会不太理想。

3.2 蒸汽驱热采技术

蒸汽驱热技术也是目前的一种主流稠油热采技术，相比于蒸汽吞吐技术而言，其流程更复杂一些，可是和蒸汽吞吐技术的原理大体相同。对于能够适用于蒸汽吞吐技术的油田而言，在进行开采时首先使用的就是蒸汽吞吐技术，之后再使用蒸汽驱热技术，从而使得开采效率得到显著提升。在使用这两种技术对油田进行开采之后，一般开采率可以有25%左右的提升。对于这种技术的原理而言，一般都是通过3 个角度来进行分析。首先是通过温度极高的蒸汽加热稠油；然后是通过空隙介质来形成一定的高温效应，最后是利用到热水与蒸汽之间的驱替作用。蒸汽驱热热采技术的流程是：进行开采之前往井里面进行蒸汽的注入，并且还要确保蒸汽的湿度不能过高，这样就能够确保稠油油层可以持续进行加热，使得稠油粘度降低，而且这个过程中稠油的质量不会受到影响，最终实现稠油的开采。但是这种技术目前还存在着很多的限制条件，主要和蒸汽吞吐技术一起使用。

3.3 蒸汽辅助重力泄油热采技术

这种技术也被称之为SAGD 热采技术。相比于蒸汽吞吐热采技术以及蒸汽驱动热采技术而言，这种技术更为先进。该技术的原理就是以注水采盐技术作为基础，按照不同的液体密度针对不同层次的岩层实施注水作业，这样就可以让浓度较高的盐溶液流动到底层当中，从而实现盐溶液的持续流出，最终开采出稠油。Roger Butler 就是通过采盐原理发明出来的蒸汽辅助重力泄油热采技术，该技术不同于上述两种技术之处就是无法在单井开采，一定要两口井一起开采才可以使用。实现的流程是：首先选择两口井，一口是生产井，另外一口是注气井，之后针对注气井实施注气作业，进行注气作业时所使用的蒸汽是稠油蒸汽驱热技术的蒸汽，让生产井和注气井之间产生蒸汽墙，持续进行循环，这样就能够让稠油由于重力的作用流动到生产井当中。假如生产井和注气井内部压力始终没有变化，则稠油就会一直析出。另外在使用这种技术的时候，一定要确保稠油和蒸汽之间能够实现充分接触，并且还要确保水蒸气的入侵不会对开采作业造成影响。

3.4 地下层内燃烧热开采技术

这种技术也会被称之为火烧油层采油技术，其主要的优点就是具有较高的油田开采率，可以使得稠油的利用率得到最大限度的提高。很多研究人员通过实验研究这项技术的时候发现，其开采率可以最高实现90%，最次也可以实现85%，就算是在实际中进行应用，开采率也可以实现80%左右，因此能够看得出来，这项技术的利用率较高。并且目前这种技术还得到了广泛的运用，不单单可以在稠油开采中进行使用，还能够在轻质油开采中进行使用，同时完成开采之后的油田还能够使用该技术实现二次上产，进而使得油井的出油率得到提高。这种技术的流程是：首先把较热的空气注入进油井当中，这样油井底部所含有的稠油就可以进行燃烧，在燃烧的过程中会形成很多的热量以及蒸汽，形成一种向上的推力，从而析出稠油完成开采。相比于上述三种技术而言，地下层内燃烧热开采技术具有更大的优势。第一点就是这种技术具有简单的流程，第二点就是技术成本低，仅使用一些高温蒸汽以及空气便可实现，第三点就是燃烧时能够去除掉稠油中的杂质，第四就是具有较高的开采率，因此发展前景巨大。

4 稠油热采技术未来发展

4.1 技术自身的发展

现阶段我国对于成品油具有较高的需求，所以对于油库的建设和设计非常的重视，这是由于油库不单单负责进行油量的提供，同时还负责生产的安全性。对于油库技术和工艺设计而言，油开采技术所具有的性能会对稠油开采项目的运行造成直接影响。由于我国幅员辽阔，不同地区所对应的原有含量相差很大，同时原油特性也存在着较大差异，所以结合目前几种主流热采技术的特点能够看出，未来主流的稠油热采技术将会是蒸汽辅助重力泄油技术。现阶段而言，蒸汽辅助重力泄油技术基本涵盖了其他几种主流技术的所有特点，同时自身成本较低，开采率较高，能够使得稠油开采的工业效率得到提升，在未来将是稠油开采技术的主要发展方向。

4.2 和其他技术结合的发展

未来稠油开采技术为了继续提高开采率会和其他技术进行结合，从而实现开采率的进一步提升，目前稠油热采技术与其他技术之间的结合应用主要有这两个趋势：

(1)和工程技术的结合。近几年来稠油热采技术已经开始和工程技术进行结合，比如和污水处理工程的结合，在稠油处理站所使用的通常是高温脱水工序，因此污水温度较高，利用站内循环利用以及井口掺水集输的方式能够对污水热能进行充分利用，从而使得热能利用率得到提升。

(2)和化学技术的结合。还有一个发展趋势就是和化学技术的结合。比如进行化学药剂的添加，近些年来很多稠油热采工程中都会使用到高温发泡剂，通过这种化学药剂的使用能够有效的避免出现蒸汽超覆以及蒸汽汽窜等事故的出现，从而使得扫油效率得到有效提升。

5 结语

虽然我国稠油的开采难度较大，可是随着技术的发展，目前几种主流的稠油热采技术已经可以实现高效的稠油开采，但是目前几种主流技术有存在着一定的不足，一些技术成本加高，一些技术开采率较低，因此未来稠油热采技术的发展还会加速进行，从而确保我国油田工程稠油热采技术能够实现可持续发展，为我国带来更多的经济效益。