稠油热采开发中后期提高采收率技术研究

摘要：稠油油藏的开发一直是石油工业中的重要课题。随着常规稀油资源的日益减少，稠油资源的开采显得尤为重要。然而，稠油的高粘度特性使其在地层中流动阻力大，导致采收率普遍较低。特别是在热采开发中后期，随着油藏压力的降低和原油粘度的增加，采收率问题更加突出。因此，研究稠油热采开发中后期提高采收率的技术具有重要意义。鉴于此，本文主要就此展开了论述，以供参阅。

关键词：稠油；热采开发；采收率

引言

稠油具有粘度高、密度大等特点，其开采难度较大。热采方法，尤其是蒸汽吞吐和蒸汽驱，在稠油开采初期取得了显著成效，大幅提高了稠油采收率。然而，进入开发中后期，油藏条件发生了显著变化，传统热采技术的局限性逐渐显现，提高采收率面临严峻挑战。因此，研究适用于稠油热采开发中后期的提高采收率技术具有极为重要的现实意义，有助于充分挖掘稠油资源潜力，保障能源供应的稳定性与可持续性。

1稠油热采开发中后期提高采收率技术

（一）蒸汽驱优化技术

1.蒸汽驱井网优化

通过精细的油藏地质建模和数值模拟技术，对蒸汽驱井网进行优化设计。根据油藏的构造、渗透率分布以及剩余油分布情况，合理调整注采井的井距、井排方向和井网形式，以提高蒸汽的波及效率。例如，对于渗透率较高且分布较为均匀的区域，可以采用较大的井距和规则的井网形式；而对于渗透率较低或非均质性较强的区域，则需要采用较小的井距和不规则的井网形式，如五点法、七点法或九点法井网的灵活调整，确保蒸汽能够更有效地覆盖剩余油富集区。

2.蒸汽注入参数优化

优化蒸汽注入参数是提高蒸汽驱效果的关键。包括蒸汽的注入压力、温度、干度以及注入速度等参数的优化。合理提高蒸汽注入压力和温度，可以增加蒸汽的热能和驱替动力，但需要考虑油藏的破裂压力和套管的承受能力。提高蒸汽干度可以减少蒸汽中的凝结水含量，提高蒸汽的热效率。同时，根据油藏的吸汽能力和生产动态，合理调整蒸汽注入速度，避免蒸汽的过早突破或无效循环。通过实时监测油藏温度、压力和生产数据，利用智能优化算法对蒸汽注入参数进行动态调整，以实现蒸汽驱的最佳效果。

（二）多元热流体复合驱技术

1.多元热流体组成与特性

多元热流体复合驱技术是在蒸汽驱的基础上，向蒸汽中添加非凝结气体（如二氧化碳、氮气等）和化学药剂（如表面活性剂、聚合物等）形成多元热流体。二氧化碳和氮气的加入可以降低原油的粘度，增加原油的流动性，同时提高油藏的压力，改善蒸汽的波及效率。表面活性剂能够降低油水界面张力，使原油更容易从岩石孔隙中被驱替出来；聚合物则可以增加驱替液的粘度，改善流度比，减少蒸汽的窜流。

2.驱油机理与应用效果

多元热流体复合驱的驱油机理较为复杂。首先，高温蒸汽的热量传递给油藏，降低原油粘度；其次，非凝结气体在油藏中形成气驱作用，推动原油向生产井流动；再者，表面活性剂和聚合物协同作用，进一步提高驱油效率。在实际应用中，该技术在一些稠油油田取得了良好的效果。例如，高升采油厂稠油区块高3624块采用多元热流体复合驱后，油汽比得到显著提高，采收率较单纯蒸汽吞吐提高了10%-15%，有效改善了开发中后期的开采效果。

（三）化学添加剂辅助热采技术

1.化学添加剂类型与作用

（1）降黏剂为可降稠油粘度的化学药剂，借与稠油中沥青质、胶质反应或作用，破坏分子结构以降黏，常见有机金属化合物、表面活性剂复配物等，热采时与蒸汽或热水注入油藏，可提稠油流动性与蒸汽波及范围。（2）泡沫剂用于热采控蒸汽窜流，与蒸汽入油藏后在通道成稳定泡沫，增蒸汽流动阻力促其转向，提波及效率，且能降油水界面张力提驱油效率，常用阴离子、两性表面活性剂。（3）调剖剂用于封堵油藏高渗透层或大孔道调吸汽剖面，热采前后注入使其堵塞，引蒸汽入低渗透层或剩余油富集区，提利用率，常见凝胶、颗粒类调剖剂。

2.应用实例与技术要点

在高升采油厂稠油热采区块高21块，部分井采用了降黏剂与蒸汽吞吐相结合的技术。通过在蒸汽中添加降黏剂，使稠油粘度降低了50%以上，单井产量提高了20%左右。在应用化学添加剂辅助热采技术时，需要注意以下技术要点：一是根据油藏的具体情况选择合适的化学添加剂类型和配方，确保其与油藏流体和岩石性质相匹配；二是控制化学添加剂的注入浓度和注入量，避免对油藏造成污染或其他负面影响；三是优化化学添加剂的注入时机和注入方式，与蒸汽注入过程协同配合，以达到最佳的驱油效果。

（四）微生物采油技术

1.微生物种类与作用机理

适用于稠油热采开发中后期的微生物主要有嗜热微生物和产表面活性剂微生物等。嗜热微生物能够在高温环境下生存和繁殖，其代谢产物可以降低原油粘度、改变岩石表面润湿性，促进原油从岩石孔隙中解吸和流动。产表面活性剂微生物则可以合成生物表面活性剂，降低油水界面张力，提高驱油效率。此外，微生物在生长繁殖过程中还可能产生气体（如二氧化碳、甲烷等），增加油藏压力，起到气驱的作用。

2.现场应用与发展前景

微生物采油技术在一些稠油油田进行了现场试验和应用。例如，在某稠油区块注入特定的微生物菌液后，经过一段时间的培养和作用，油藏中的原油粘度明显降低，采收率得到了一定程度的提高。然而，微生物采油技术目前仍处于发展阶段，面临着一些挑战，如微生物的适应性问题、与热采工艺的兼容性问题以及微生物的大规模培养和注入技术问题等。但随着生物技术的不断发展和对微生物采油机理研究的深入，该技术具有广阔的发展前景，有望成为稠油热采开发中后期提高采收率的重要手段之一。

二、技术应用效果对比与适应性分析

（一）技术应用效果对比

通过对上述几种提高采收率技术在不同稠油油田的应用效果进行对比分析发现，蒸汽驱优化技术在改善蒸汽波及效率方面效果显著，能够在一定程度上提高采收率，但对于复杂剩余油分布的适应性有限；多元热流体复合驱技术综合了多种驱油机理，采收率提高幅度较大，但技术成本相对较高；化学添加剂辅助热采技术针对性较强，如降黏剂对降低稠油粘度效果明显，泡沫剂对控制蒸汽窜流有效，调剖剂对调整吸汽剖面作用突出，但化学添加剂的选择和应用需要精细设计，否则可能影响效果；微生物采油技术具有环保、可持续等优点，但其效果相对较为缓慢，且受油藏条件和微生物适应性的限制较大。

（二）技术适应性分析

不同的提高采收率技术对稠油热采开发中后期的油藏具有不同的适应性。蒸汽驱优化技术适用于油藏相对较为均质、剩余油分布相对集中且油藏压力不是过低的情况；多元热流体复合驱技术更适合于粘度较高、非均质性较强且具备一定经济实力承担技术成本的油藏；化学添加剂辅助热采技术可根据油藏的具体问题，如粘度高、蒸汽窜流严重或吸汽剖面不均等，选择相应的添加剂进行应用；微生物采油技术则对油藏温度、压力、流体性质以及微生物生存环境等条件要求较为严格，需要在适宜的油藏条件下才能发挥较好的作用。在实际应用中，需要综合考虑油藏的地质特征、开发历史、经济成本等因素，选择最适合的提高采收率技术或技术组合。

结束语

综上所述，稠油热采中后期提效技术意义重大，关乎资源利用与能源安全。蒸汽驱优化、多元热流体复合驱、化学添加剂辅助及微生物采油等技术经研究实践有成果，提供多元提效途径。但各技术利弊并存且有适应性差异，应用时需依油藏选优组合。展望未来，科技进步下应深挖技术机理，开发智能纳米材料、基因工程微生物采油等新技术，强化多学科融合，推动稠油热采创新，达成资源高效开发与可持续利用之目标。

参考文献

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