蒸汽驱采油是稠油油藏经过蒸汽吞吐采油之后,为进一步提高采收率而采取的一项热采方法,因为蒸汽吞吐采油只能采出各个油井附近油层中的原油,在油井与油井之间还留有大量的死油区。蒸汽驱采油,就是由注入井连续不断地往油层中注入高干度的蒸汽,蒸汽不断地加热油层,从而大大降低了地层原油的粘度。注入的蒸汽在地层中变为热的流体,将原油驱赶到生产井的周围,并被采到地面上来。
应用
蒸汽驱油技术是稠油油藏经过蒸汽吞吐开采以后,进一步提高原油采收率的主要热采阶段,依靠蒸汽吞吐开采,只能采出各个油井井点附近油层中的原油,采收率一般为18%~26%,井间留有大量的剩余油富集区,采用蒸汽驱开采可以扩大波及体积,从而提高驱油效率,达到提高
最终采收率目的。
使用条件
稠油在经过一定时间的蒸汽吞吐开采形成热连通后,只能采出各油井井点附近油层中的原油,井间留有大量的死油区,如单靠吞吐,其加热范围很有限。蒸汽驱是稠油油藏蒸汽吞吐后进一步提高采收率的主要手段之一,蒸汽吞吐采收率一般在10%~20%,蒸汽驱的最终采收率一般可达50%~60%,该技术在国外已得到广泛应用。蒸汽驱技术可使高压、低压蒸汽脉冲周期性作用于地层,迫使蒸汽由高渗层、高渗段、高渗带,进入低渗层、低渗段、低渗带,扩大蒸汽的波及体积。当不同的井组之间交替改变注采周期时,地下的压力场不断变化,使注入蒸汽冷凝后的热水不断改变流动方向,提高了蒸汽波及系数驱油机理
蒸汽驱是把高温蒸汽作为载热流体和驱动介质,从注气井持续注气,从相邻生产井持续产油,利用注入的热量和质量提高驱油效率的过程。从驱油方式看,蒸汽驱全过程由三种不同驱油方式组成。油层先经过冷水驱,然后经过热水驱,最后经过蒸汽驱。经B.T.威尔曼等人实验研究[8],证明热水驱的采收率高于普通冷水驱的采收率,蒸汽驱采收率高于同温度的热水驱的采收率,高压蒸汽驱的采收率高于低压蒸汽驱采收率。
根据蒸汽的热动力学性质,经实验研究,蒸汽驱的主要增产机理有:蒸汽动力驱、蒸汽的蒸馏作用、加热降粘作用、热膨胀作用、脱气作用、油的混相驱作用、溶解气驱作用、乳化驱作用以及高温时油相渗透率得以改善。
开发机理
采用面积井网形式,由注入井连续注汽,生产井连续采出原油。蒸汽驱过程中,有多种机理在不同程度地起作用,包括降黏作用、蒸汽的蒸馏作用、热膨胀作用、油的混相驱作用、溶解气驱作用和乳化驱作用等,各项机理共同作用,驱油效率一般高达80%~90%。其中起主导作用的是降黏作用、蒸汽的蒸馏作用、热膨胀作用和油的混相驱作用。
——降黏作用。温度升高时原油黏度降低,是蒸汽驱开采稠油的最重要的机理,主要是随着蒸汽的注入,油藏温度升高,油和水的黏度都要降低,但水黏度的降低程度与油相比则小得多,其结果是改善了水油流度比;在油的黏度降低时,驱替效果和波及效率都得到改善,这也是热水驱、蒸汽驱提高采收率的原因所在。
——蒸汽的蒸馏作用。高温高压蒸汽降低了油藏液体的沸点温度,当温度等于或超过系统的沸点温度时,混合物将沸腾,引起油被剥蚀,使油从死孔隙向连通孔隙转移,增加了驱油的机会。
——热膨胀作用。随着蒸汽的注入,地层温度升高,油发生膨胀,变得更具流动性。这一机理可采出5%~10%的原油。
——油的混相驱作用。水蒸汽蒸馏出的馏分,通过蒸汽带和热水带被带入较冷的区域凝析下来,凝析的热水与油一块流动,形成热水驱。凝析的轻质馏分与地层中的原始油混合并将其稀释,降低了油的密度和黏度,随着蒸汽前沿的推进,凝析的轻质馏分也不断向前推进,其结果形成了油的混相驱。由混相驱而增加的采收率,大约在3%~5%左右。
适宜于蒸汽驱开采的油藏条件
主要有原油黏度、油层厚度、含油饱和度和边底水等因素:
——原油黏度。原油黏度是影响蒸汽区效果的重要因素,随着原油黏度的增高,蒸汽驱的效果明显变差。。
——油层厚度。在一定范围内,油层厚度大,汽驱效果好。
——
含油饱和度。油层含油饱和度对汽驱采收率影响较大,随含油饱和度的增加,蒸汽驱采收率增加。
——边底水的影响。具有活跃边、底水的稠油油藏,在热采过程中,由于水体导热性能好以及水、油黏度悬殊,对蒸汽驱将带来不利的影响。对蒸汽驱来说,随着边、底水体积的增加,有效生产期缩短,油汽比和采收率下降。