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[摘 要]稠油的地下油藏的特点有很显著的标志，比如：压力大、黏稠度高、地下埋藏很深。稠油的开采是全球性经济发展的重要资源之一，被人们称之为 “固态的石油”。 稠油矿场开采工艺技术与方法相比于稀油要复杂的多，难度大很多，稠油开采工艺技术，共性是降低稠油黏度，改善稠油的流动性。
[关键词]稠油；开采；工艺技术；应用研究
中图分类号：TE3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）13-0050-01
0 引言
稠油，被人们称之为 “固态的石油”，也称“重油”。稠油的地下油藏的特点有很显著的标志，比如：压力大、黏稠度高、地下埋藏很深。稠油的开采是全球性经济发展的重要资源之一。在我们国家有很多的稠油资源，根据数据资料得知，我国的稠油开采和储存达到16亿吨。稠油的开采工程技艺相比于稀油要复杂的多，难度大很多，为了使我国的石油开采事业能更加先进，能领先于其他国家，这要求我们的石油开采工程技术、管理人员，要认真总结经验，对稠油开采工艺技术方法进行总结，实现技术更新、创新、技术设施配套、成果运用，来实现对稠油发展事业的更高层次的发展。
1 稠油热采方法
热力采油主要是通过一些工艺措施使油层温度升高，降黏稠油黏度，使其易于流动，从而将稠油采出。主要方法有SAGD、蒸汽吞吐等。
1.1 SAGD技术
SAGD（steam-assisted gravity drainage）一般译作蒸汽辅助重力驱油。适用于低黏度油藏中，尤其是沥青的开采中，在油藏较厚（大于20m）时效果也较好。
方法是在油藏储层中钻两口水平井，这两口水平井上下排列。位于上部的水平井成为注气井，位于下部的水平井成为生产井。将蒸汽注入注气井，蒸汽融化该井周围油，油受到重力作用会向下流动到生产井中，开采出来。
在1996年，辽河油田超稠油藏开辟了双水平井蒸汽辅助重力驱先导试验区。历时594天，累计注蒸汽14292吨，产油19250吨，累计油气比0.13，取得了较好的试验效果。
1.2 蒸汽吞吐（CSS）
蒸汽吞吐采油是一种相对简单和成熟的注蒸汽开采稠油的技术，目前在加拿大、美国、委内瑞拉广泛应用，是一种单井作业方式，其方法是向生产井中注入蒸汽，然后关井大概几周的时间，让蒸汽与油藏进行热交换，最后开井生产，该过程可循环进行。其机理主要是加热近井地带原油，使之黏度降低，当生产压力下降时，为地层束缚水和蒸汽的闪蒸提供气体驱动力。
蒸汽吞吐的优点是适用于稠油油藏（沥青）。缺点是注入的蒸汽主要是用来降低原油黏度，并没有增加油藏本身的能量。在采油的过程中，油层压力是逐渐减小的，因此在一定的蒸汽吞吐周期后，油藏将不能被开采出来。蒸汽吞吐的采收率一般小于20%，因此，在经过蒸汽吞吐开采之后，仍存在大量剩余油。
国内正在研究的是CO2吞吐技术，CO2具有很好的降黏、增液和改善蒸汽吞吐效果的作用，但这种方法必须要有气源。
蒸汽吞吐添加剂开采稠油是当前全球研究热点。方法是将多种化学剂组成的吞吐液从生产井注入油层，焖井期间利用化学吞吐液与原油间的低界面张力特性，使注入的吞吐液与井筒附近的原油发生乳化作用产生O/W型乳状液，降低原油黏度，改善稠油流动性，改变地层的润湿性和毛管力，从而降低井筒附近的压力降，使原油更易从地层流入井筒。
2 稠油冷采方法
相对于热采来说，冷采虽然采收率较低，但消耗的能量要少得多。
2.1 稠油出沙冷采（CHOPS）
该方法在加拿大西部油区得到了广泛的应用。在没有人工补充能量的条件下，依靠天然能量，并通过调节压差使地层出砂，同时又保持地层骨架不被破坏，从而大幅度改善地层的渗透率，提高产量。
适用于疏松、埋藏较浅的油砂油藏开采，在开采的过程中，会导致“虫洞”的形成，进而有天然气从稠油中冒出，形成“泡沫油”。在油、水、气采出的过程中，大概会有10v%的沙子连带采出，不过，随着开采时间的延续，含沙量将会逐渐减少。稠油出沙冷采的缺点是提高采收率降低，不足10%。
2.2 聚合物驱油
聚合物驱是指向用于驱油的水中添加少量的可溶于水的高分子量聚合物以提高水的视黏度，从而降低流度比。由于稠油黏度高，出于成本和机械方面的注入压力考虑，对所使用的聚合物浓度有一定限制。因此，聚合物对黏度在数百厘泊以上的稠油作用不大。
3 稠油化学降黏开采
稠油化学降黏是向原油中加入化学药剂，通过药剂的作用达到降低稠油黏度的目的。在三采中，化学降黏驱油是重要的提高采收率的方法，虽然是一种新兴的降黏方法，但前景广阔。
3.1 催化降黏
在蒸汽吞吐或蒸汽驱的注蒸汽阶段，油层温度达150～300℃，若在此温度范围内加入少量的催化剂如NiSO4等，可使稠油中的胶质、沥青质在硫键处断裂，产生较好的降黏效果。但在加入催化剂前应先除去稠油中的金属成分，以防止催化剂中毒而使催化效果迅速降低。
3.2 表面活性剂降黏
表面活性剂降黏一般可以通过三种机理来解释：乳化降黏、破乳降黏和吸附降黏。这三种降黏机理往往同时存在，但表面活性剂不同和条件不同时，起主导作用的降黏机理可能不同。乳化降黏是在表面活性剂的作用下使稠油形成O/W型乳状液或将W/O型转变成O/W型乳状液。破乳降黏是通过加入一定量的破乳剂，使W/O型乳状液破乳而生成游离水。吸附降黏是通过表面活性剂分子吸附于管壁或油层岩石表面而减少摩擦阻力。
今后提高注入效果的方向，主要是针对沥青质等重质组分在采油中带來的困难，提高注入药剂的作用效果，同时也可以考虑加入其他更加有效的活性驱替剂。
4 微生物法采油 利用微生物方法采油主要是利用微生物的各种特性进行采油，主要有两种方法，一种是生物表面活性剂技术，另一种是微生物降解技术。
4.1 生物表面活性剂
生物表面活性剂是微生物在特定的条件下生长过程中分泌并排出体外的具有表面活性的代谢产物。一方面具有化学表面活性剂的共性，另一方面又有稳定性好、抗盐性较强、受温度影响小、能被微生物降解、无毒、成本低的特点。生物表面活性剂已广泛用于提高原油采收率。
4.2 微生物降解技术
利用微生物降解技术对原油中的沥青质等重质组分进行降解，可以降低原油黏度，提高油藏采收率，這一技术在采油过程中得到了一定的应用并有继续发展的趋势。其机理包括：第一，就地生成CO2增加压力来增强原油中的溶解能力；第二，生成有机酸而改善原油的性质；第三，利用降解作用将大分子的烃类转化为低分子的烃；第四，产生表面活性剂以改善原油的溶解能力；第五，产生生物聚合物将固结的原油分散成滴状；第六，对原油重组分进行生化活性的酶改进；第七，改善原油黏度。
5 水平井的开采工艺
采用水平井开采的主要好处是可以使油藏获得更强的蒸汽注入能力和原油生产能力。一些工艺采用单一水平井进行注采[4]，而其他工艺则采用多个水平井。在单井工艺中，有两种操作模式：第一种是利用单一水平井进行注采模式；第二种是注采发生在同一口井不同部位的模式。后一种工艺的技术特点是从趾部注入，或者从跟部注入，在另一端生产——这两者都涉及到复杂的井管柱布置。
在多井工艺中，通常是从顶部水平井注入蒸汽，从底部水平井生产。以SAGD和JAGD技术为例。JAGD技术中，底部井是一J型井，蒸汽室从井组趾部开始，向跟部增长：它是一个从趾部到跟部的以注蒸汽为基础的重力泄油工艺。而在SAGD技术中则采用溶剂和溶剂—热量交换：VAPEX使用SAGD井型结构，是用蒸汽注入到油藏中。
6 结束语
除上述介绍的稠油开采方法外，还有稠油掺稀降黏开采方法等。虽然效果较好，但目前稀油资源短缺，掺稀法不能常规应用。纵观上述稠油开采工艺技术方法，共性是降低稠油黏度，改善稠油的流动性。
参考文献
[1] 王均，范毅.稠油油藏的开采技术和方法.西部探矿工程.2006
[2] 包木太，范晓宁，曹秋芳，等.稠油降黏开采技术研究进展.油田化学，2006.
[关键词]稠油；开采；工艺技术；应用研究
中图分类号：TE3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）13-0050-01
0 引言
稠油，被人们称之为 “固态的石油”，也称“重油”。稠油的地下油藏的特点有很显著的标志，比如：压力大、黏稠度高、地下埋藏很深。稠油的开采是全球性经济发展的重要资源之一。在我们国家有很多的稠油资源，根据数据资料得知，我国的稠油开采和储存达到16亿吨。稠油的开采工程技艺相比于稀油要复杂的多，难度大很多，为了使我国的石油开采事业能更加先进，能领先于其他国家，这要求我们的石油开采工程技术、管理人员，要认真总结经验，对稠油开采工艺技术方法进行总结，实现技术更新、创新、技术设施配套、成果运用，来实现对稠油发展事业的更高层次的发展。
1 稠油热采方法
热力采油主要是通过一些工艺措施使油层温度升高，降黏稠油黏度，使其易于流动，从而将稠油采出。主要方法有SAGD、蒸汽吞吐等。
1.1 SAGD技术
SAGD（steam-assisted gravity drainage）一般译作蒸汽辅助重力驱油。适用于低黏度油藏中，尤其是沥青的开采中，在油藏较厚（大于20m）时效果也较好。
方法是在油藏储层中钻两口水平井，这两口水平井上下排列。位于上部的水平井成为注气井，位于下部的水平井成为生产井。将蒸汽注入注气井，蒸汽融化该井周围油，油受到重力作用会向下流动到生产井中，开采出来。
在1996年，辽河油田超稠油藏开辟了双水平井蒸汽辅助重力驱先导试验区。历时594天，累计注蒸汽14292吨，产油19250吨，累计油气比0.13，取得了较好的试验效果。
1.2 蒸汽吞吐（CSS）
蒸汽吞吐采油是一种相对简单和成熟的注蒸汽开采稠油的技术，目前在加拿大、美国、委内瑞拉广泛应用，是一种单井作业方式，其方法是向生产井中注入蒸汽，然后关井大概几周的时间，让蒸汽与油藏进行热交换，最后开井生产，该过程可循环进行。其机理主要是加热近井地带原油，使之黏度降低，当生产压力下降时，为地层束缚水和蒸汽的闪蒸提供气体驱动力。
蒸汽吞吐的优点是适用于稠油油藏（沥青）。缺点是注入的蒸汽主要是用来降低原油黏度，并没有增加油藏本身的能量。在采油的过程中，油层压力是逐渐减小的，因此在一定的蒸汽吞吐周期后，油藏将不能被开采出来。蒸汽吞吐的采收率一般小于20%，因此，在经过蒸汽吞吐开采之后，仍存在大量剩余油。
国内正在研究的是CO2吞吐技术，CO2具有很好的降黏、增液和改善蒸汽吞吐效果的作用，但这种方法必须要有气源。
蒸汽吞吐添加剂开采稠油是当前全球研究热点。方法是将多种化学剂组成的吞吐液从生产井注入油层，焖井期间利用化学吞吐液与原油间的低界面张力特性，使注入的吞吐液与井筒附近的原油发生乳化作用产生O/W型乳状液，降低原油黏度，改善稠油流动性，改变地层的润湿性和毛管力，从而降低井筒附近的压力降，使原油更易从地层流入井筒。
2 稠油冷采方法
相对于热采来说，冷采虽然采收率较低，但消耗的能量要少得多。
2.1 稠油出沙冷采（CHOPS）
该方法在加拿大西部油区得到了广泛的应用。在没有人工补充能量的条件下，依靠天然能量，并通过调节压差使地层出砂，同时又保持地层骨架不被破坏，从而大幅度改善地层的渗透率，提高产量。
适用于疏松、埋藏较浅的油砂油藏开采，在开采的过程中，会导致“虫洞”的形成，进而有天然气从稠油中冒出，形成“泡沫油”。在油、水、气采出的过程中，大概会有10v%的沙子连带采出，不过，随着开采时间的延续，含沙量将会逐渐减少。稠油出沙冷采的缺点是提高采收率降低，不足10%。
2.2 聚合物驱油
聚合物驱是指向用于驱油的水中添加少量的可溶于水的高分子量聚合物以提高水的视黏度，从而降低流度比。由于稠油黏度高，出于成本和机械方面的注入压力考虑，对所使用的聚合物浓度有一定限制。因此，聚合物对黏度在数百厘泊以上的稠油作用不大。
3 稠油化学降黏开采
稠油化学降黏是向原油中加入化学药剂，通过药剂的作用达到降低稠油黏度的目的。在三采中，化学降黏驱油是重要的提高采收率的方法，虽然是一种新兴的降黏方法，但前景广阔。
3.1 催化降黏
在蒸汽吞吐或蒸汽驱的注蒸汽阶段，油层温度达150～300℃，若在此温度范围内加入少量的催化剂如NiSO4等，可使稠油中的胶质、沥青质在硫键处断裂，产生较好的降黏效果。但在加入催化剂前应先除去稠油中的金属成分，以防止催化剂中毒而使催化效果迅速降低。
3.2 表面活性剂降黏
表面活性剂降黏一般可以通过三种机理来解释：乳化降黏、破乳降黏和吸附降黏。这三种降黏机理往往同时存在，但表面活性剂不同和条件不同时，起主导作用的降黏机理可能不同。乳化降黏是在表面活性剂的作用下使稠油形成O/W型乳状液或将W/O型转变成O/W型乳状液。破乳降黏是通过加入一定量的破乳剂，使W/O型乳状液破乳而生成游离水。吸附降黏是通过表面活性剂分子吸附于管壁或油层岩石表面而减少摩擦阻力。
今后提高注入效果的方向，主要是针对沥青质等重质组分在采油中带來的困难，提高注入药剂的作用效果，同时也可以考虑加入其他更加有效的活性驱替剂。
4 微生物法采油 利用微生物方法采油主要是利用微生物的各种特性进行采油，主要有两种方法，一种是生物表面活性剂技术，另一种是微生物降解技术。
4.1 生物表面活性剂
生物表面活性剂是微生物在特定的条件下生长过程中分泌并排出体外的具有表面活性的代谢产物。一方面具有化学表面活性剂的共性，另一方面又有稳定性好、抗盐性较强、受温度影响小、能被微生物降解、无毒、成本低的特点。生物表面活性剂已广泛用于提高原油采收率。
4.2 微生物降解技术
利用微生物降解技术对原油中的沥青质等重质组分进行降解，可以降低原油黏度，提高油藏采收率，這一技术在采油过程中得到了一定的应用并有继续发展的趋势。其机理包括：第一，就地生成CO2增加压力来增强原油中的溶解能力；第二，生成有机酸而改善原油的性质；第三，利用降解作用将大分子的烃类转化为低分子的烃；第四，产生表面活性剂以改善原油的溶解能力；第五，产生生物聚合物将固结的原油分散成滴状；第六，对原油重组分进行生化活性的酶改进；第七，改善原油黏度。
5 水平井的开采工艺
采用水平井开采的主要好处是可以使油藏获得更强的蒸汽注入能力和原油生产能力。一些工艺采用单一水平井进行注采[4]，而其他工艺则采用多个水平井。在单井工艺中，有两种操作模式：第一种是利用单一水平井进行注采模式；第二种是注采发生在同一口井不同部位的模式。后一种工艺的技术特点是从趾部注入，或者从跟部注入，在另一端生产——这两者都涉及到复杂的井管柱布置。
在多井工艺中，通常是从顶部水平井注入蒸汽，从底部水平井生产。以SAGD和JAGD技术为例。JAGD技术中，底部井是一J型井，蒸汽室从井组趾部开始，向跟部增长：它是一个从趾部到跟部的以注蒸汽为基础的重力泄油工艺。而在SAGD技术中则采用溶剂和溶剂—热量交换：VAPEX使用SAGD井型结构，是用蒸汽注入到油藏中。
6 结束语
除上述介绍的稠油开采方法外，还有稠油掺稀降黏开采方法等。虽然效果较好，但目前稀油资源短缺，掺稀法不能常规应用。纵观上述稠油开采工艺技术方法，共性是降低稠油黏度，改善稠油的流动性。
参考文献
[1] 王均，范毅.稠油油藏的开采技术和方法.西部探矿工程.2006
[2] 包木太，范晓宁，曹秋芳，等.稠油降黏开采技术研究进展.油田化学，2006.