常用热采方法及高温井口原油含水分析仪的应用-仪表网-手机版

常用热采方法有油井井筒加热和油层加热。油层的加热方式可以分为两类：一是向油层注入热载体；二是在油层内燃烧产生热量，称就地（层内）燃烧，即火烧油层（火驱）。

（一）油井井筒加热

油井井筒加热的主要目的是补偿井筒向地层的散热，从而使井筒中的原油保持一定的流动温度，以控制原油析蜡和黏度的增加，使原油得以顺利采出。对于能够流入井底的稠油、高凝油，采用井筒加热的方法来维持正常生产，比注蒸汽和火烧油层的热采方法简单而且经济。

（二）热水驱

注水的目的是将油层中原油驱向邻井，但注入冷水于高凝油油层，当高凝点原油在低于析蜡点条件下，在高凝油油层的近井地带会产生析蜡伤害，即引起析蜡堵塞油层孔隙。解决这一问题的方法是向油层注热水进行驱替，在有利于保持油层压力的同时，也保持油层的温度，避免出现油层孔隙中的析蜡和凝固现象。例如沈阳高凝油油田的油层温度为80℃，那么原油在油层中本来具有很好的流动性，采取注热水，只要不冷却油层，就可保持高凝油的流动性，也不会在油层中析蜡。注热水是注热流体中简便的方法，与常规的注水开采基本相同，这比注蒸汽容易且经济。

（三）蒸汽吞吐

蒸汽吞吐早出现于20世纪50年代，目前已成为热力采油的主要方法。蒸汽吞吐又称循环注入蒸汽方法，它是周期性地向油井中注入蒸汽，将大量热能带入油层的一种稠油增产措施，注入的热能使原油黏度大大降低，从而提高油层和油井中原油的流动能力，起到增产作用。

蒸汽吞吐是在同一口油并中注蒸汽和采油，所以又称为单井吞吐采油，在每一个吞吐周期过程中包括注汽、关井和采油三个阶段。

蒸汽吞吐的增产效果差别很大，主要取决于井和油藏条件，如油层压力、原油黏度和饱和度、油层厚度、有无底水或气顶、注汽过程中是否压裂地层等。在后继的周期中，原油产量一般逐渐下降，产水量增加。

蒸汽吞吐的特点是用汽少，见效快，适应范围广，但加热半径较小（一般为20~40m），采收率并不高，一般不超过15%。因此它通常作为蒸汽驱的先导。

（四）蒸汽驱

当前，注蒸汽是应用较广泛、有效的提高稠油采收率的技术。quan世界应用这种方法生产的稠油估计超过80000m3/d。蒸汽驱的产油量约占注蒸汽产量的一半以上。由于蒸汽驱的最终采收率比较高，因而日益受到人们的重视。蒸汽驱油法是一种驱替式采油方法，其过程与注水开采类似，蒸汽驱是按一定的注采井网，从注汽井中连续注入蒸汽将原油驱替到周围生产井使其连续生产的热力开采方法。与蒸汽吞吐相比，蒸汽驱需要经过一段较长的时间才能见到效果，费用回收期较长。蒸汽驱的采收率一般为50%~60%，有时可达75%。

随着技术的进步，一些新型的采油工艺，如SAGD（蒸汽辅助重力泄油）和VHSD（垂直井蒸汽驱）也逐渐崭露头角，为稠油开采提供了新的解决方案。

SAGD采油工艺主要利用重力作用将蒸汽加热后的稠油驱替到生产井。它采用双水平井布局，其中一口井注入蒸汽，蒸汽在油层中形成蒸汽腔并加热周围的原油，被加热的原油和蒸汽冷凝水在重力作用下流向下方的生产井并被采出。SAGD技术结合了蒸汽驱和重力驱的机理，通过蒸汽加热降低原油黏度，然后利用重力使原油流向生产井。因此，SAGD可以被视为一种特殊的蒸汽驱采油工艺，但它更侧重于利用重力作用进行原油驱替。

VHSD采油工艺则结合了垂直井和水平井的蒸汽驱技术。它利用垂直井注入蒸汽，水平井收集原油。VHSD技术通过优化井网布局和注汽策略，提高了蒸汽的波及效率和采收率。这种工艺更注重蒸汽在油层中的扩散和驱替效果，以及如何通过合理的井网布局来提高采收率。

SAGD和VHSD采油工艺都属于蒸汽驱的范畴，但它们在井网布局、注汽策略和开采方式上存在差异。SAGD更侧重于利用重力作用进行原油驱替，而VHSD则更注重蒸汽的波及效率和采收率的提高。这两种工艺都为稠油开采提供了有效的解决方案，并在实际应用中取得了良好的效果。

（五）火烧油层

火烧油层法（火驱法），是向储层中注空气给燃烧前线供氧。当开始注空气时，注入井眼附近的原油开始氧化。如氧化反应快，原油将自燃点火，并开始燃烧。如氧化反应慢，则下入加热器到注入井底加热空气的办法使其点燃。点火成功后，继续注空气使燃烧前线从注入井沿油层向外移动。燃烧废气在前方流动，并与油和水一起在生产井采出。

在燃烧前缘处发生的热量（那里的高峰温度通常在315~980℃），把靠近前缘的地层水汽化，并在燃烧前线的前方形成一蒸汽带。燃烧反应中生成的水分也有助于这个蒸汽带的形成和发展。蒸汽提高了稠油的流动性，并把大部分稠油自蒸汽带内驱出，留下的少量原油，当不断扩散的燃烧前缘推近时，紧靠燃烧前线处的高温使原油蒸发和裂解，剩下的只有即将作为燃料被烧掉类似焦炭的残渣。蒸馏和裂化出来的轻油蒸气与燃烧废气一起向前流动，被蒸汽前缘裂解的原油吸收，并在那里逐渐形成一个富油带。

被烧掉的“焦炭”是原油中价值低的沥青部分，为此多数火驱项目生产的原油均较原来地层的比重小一些。

随着油层燃烧的发展，蒸汽和燃烧气流逐渐移向油藏上部。燃烧前缘也随气流向上移动。当热力前缘到达生产井时，因为当地原油黏度随温度升高而降低，同时由于存在上述的富油带，油产量经常有所增加。当燃烧前沿接近生产井时，必须采取防范措施（例如通过环形空间循环冷水）以防生产井在持续高温生产中受到损坏。

火驱法中广泛采用的一项技术改革是随空气一起注入水，或同时注入，或交替地注入空气和水，称为湿烧法。水流过已烧过区域时吸收热量而变成蒸汽，它携带热量穿过燃烧前缘到达蒸汽带，从而更充分地利用了已烧过区域内储存的热量，同时，生产井作业温度有所降低。

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