《火烧油层技术》PPT课件.ppt

,火烧油层技术,汇 报 提 纲,一、火烧油层采油机理 二、火驱关键技术 三、国内外典型火驱矿场实例分析 四、火驱技术的油藏适用条件及筛选标准 五、新疆油田火驱矿场试验建议,一、火烧油层采油机理,火烧油层 火烧油层又称地下燃烧或层内燃烧,亦称火驱 。火驱就是利用地层原油中的重质组分作为燃料，利用空气或富氧气体作助燃剂，通过人工点火等方法使油层原油达到燃点而燃烧，产生的热量使油层温度上升至600700 ，重质组分高温下裂解生成的轻质油，注入的气体、燃烧生成的气体以及水蒸汽用于驱动原油向生产井流动，并从生产井采出。,一、火烧油层采油机理,THAI和COSH技术,火烧油层,1、火烧油层的分类,干式正向燃烧,一、火烧油层采油机理,干式正向燃烧前缘移动方向与空气的流动方向相同。燃烧从注气井开始，燃烧前缘由注入井向生产井方向移动，从注入井开始至生产井可划分为已燃区、燃烧区、结焦区、蒸汽区、富油区和原始油区等。这些区带沿空气的流动方向而运动 。,干式正向燃烧,一、火烧油层采油机理,干式正向燃烧,一、火烧油层采油机理,新疆油田红浅-1井区火驱三维物理模拟实验,湿式正向燃烧,一、火烧油层采油机理,一、火烧油层采油机理,2、火驱技术的应用前景,火驱技术可应用于多种油藏类型和不同采油阶段，在某些情况下可能成为首选开发方式： 不适合注蒸汽开发的深层、超深层稠油油藏 不适合注水、注蒸汽的水敏性油藏； 注水开发后期的普通稠油油藏； 蒸汽吞吐后期不适合蒸汽驱的油藏； 不适合注蒸汽或注汽效果差的薄层、薄互层油藏； 带有底水的稠油油藏； 沙漠等水源缺乏地区的稠油油藏。,一、火烧油层采油机理,3、火驱油层的主要技术难点,对地下真实燃烧状态的控制； 对燃烧带前缘的调整与控制； 点火、注气、举升工艺及其装备的可靠性； 产出流体组分在线监测与安全预警。,汇 报 提 纲,一、火烧油层采油机理 二、火驱关键技术 三、国内外典型火驱矿场实例分析 四、火驱技术的油藏适用条件及筛选标准 五、新疆油田火驱矿场试验建议,1、点火工艺（ignition）,二、火驱关键技术,1、点火工艺（ignition）,二、火驱关键技术,天然气点火器（印度） 电点火器（胜利油田） 蒸汽预热/催化点火（尤尼斯） 自燃点火（深层、低渗透稀油油藏）,点火方式,SL-型电点火工艺,电缆绑在油管外壁，通过井下连接器与点火器连接，油管正注。,二、火驱关键技术,1、点火工艺（ignition）,基本要求： 连续性（两套以上的压缩机组） 单向性（单向流动控制装置） 递增性（额定功率/最高工作压力/最大排气量选择）,二、火驱关键技术,2、注气工艺,主要影响因素： 油藏埋深（地层压力/压力系数） 地层吸气能力（油层厚度、原油黏度） 注采井距,国产空气压缩机可以达到的主要技术参数：1.最大排气量75Nm3/min；2.最大排气压力32MPa；3.排气温度60；4.电机功率1250kW； 胜利油田目前2台36Nm3/min压缩机多年运转正常，1台72Nm3/min 压缩机尚未投入使用；,二、火驱关键技术,2、注气工艺,国产空气压缩机,3、监测工艺,监测内容： 常规油、气、水产量； 生产井产出气体组分（判断燃烧状况/监测氧气突破）； 生产井井底流温流压（判断燃烧带前缘位置）； 产出水PH值、硫酸盐、原油组分等。,二、火驱关键技术,目前国内研制的生产井产出气遥测预警系统，可以实现气体含量显示、安全等级处理分析结果和预警三者同步。,二、火驱关键技术,3、监测工艺,抽油井温度、压力测试图,自喷井温度、压力测试图,3、监测工艺,二、火驱关键技术,二、火驱关键技术,4、完井及举升工艺,完井： 生产井热采完井（固井质量至关重要）； 注气井、生产井都要防砂； 举升： 火驱生产井油气比高、井筒举升效率低； 机械开启式阀式抽油泵和气锚举升工艺，降低气体对泵效的影响。,二、火驱关键技术,5、防腐技术,生产井防腐； 注气井防腐； 地面管线及流程防腐； 生产井及地面流程主要防止CO2腐蚀 注气井主要防止长期高压注气情况下的富氧腐蚀,汇 报 提 纲,一、火烧油层采油机理 二、火驱关键技术 三、国内外典型火驱矿场实例分析 四、火驱技术的油藏适用条件及筛选标准 五、新疆油田火驱矿场试验目标区建议,1、概述 目前应用火驱技术采油的国家主要包括罗马尼亚、美国、加拿大、印度等。,三、国内外典型火驱矿场实例分析,88 90 92 94 96 98 00 02 04 06 08,美国近些年注蒸汽项目与火烧油层项目数量及产量,加拿大的主要火驱项目（2008年）,加拿大的火烧项目主要是Crescent Point 能源公司在萨克彻温省的Battrum油田的三个火驱项目，总的产量为4800桶/天。,1、概述,三、国内外典型火驱矿场实例分析,罗马尼亚Suplacu油田的火驱项目是世界上规模最大的火驱项目。从1964年开始进行先导试验，后经历扩大试验和工业化应用，火驱高产稳产近30年，峰值产量为15001600t/d，累积增产15,000,000t，取得了十分显著的经济效益。目前Suplacu油田的火驱开发仍在进行，日产原油1200t，境内的其它5个火驱矿场试验在2000年前后相继中止。,1、概述,三、国内外典型火驱矿场实例分析,印度的ONGC（Oil and Natural Gas Corporation Ltd）公司1997年在Balol油田和Santhal油田实施了整体火驱开发。目前两个油田共有68口注气井，日注气量为140万标方，日增油量为1200t/d，气油比为1160 ，预期采收率可从最初的613%提高至3945%。目前印度共有4个商业化火驱项目：Balol Ph-1，Santhal Ph-1 ，Balol Main，Santhal Main运转正常。,油藏埋深 1049m； 平均油层厚度 6.5m； 油藏温度 70C； 油藏压力 10.5MPa； 含油饱和度 70%； 孔隙度 28%； 渗透率 815D； 原油黏度 150cp 地层倾角 570。,1、概述,三、国内外典型火驱矿场实例分析,油藏埋深 30m； 油层厚度 0.52.4m； 平均孔隙度 23.4%； 含油饱和度 60%； 渗透率 58300md； 20原油粘度 1466mPa.s； 原始地层温度 12.5 ； 原始地层压力 0.91MPa； 井距 40110m； 点火时间 1965.6.25 结束时间 1967.9.10,克拉玛依油田黑三区8001扇形井组火驱：,1、概述,三、国内外典型火驱矿场实例分析,克拉玛依油田黑四区行列井组火驱： 油藏埋深 105115m； 油层厚度 1.52.4m； 平均孔隙度 25.4%； 含油饱和度 60%； 渗透率 600md； 20C原油粘度 6302050mPa.s； 原始地层温度 12.513C； 原始地层压力 1.57MPa； 井距 6075m；,1、概述,三、国内外典型火驱矿场实例分析,目前国内正在开展的火驱矿场试验项目,1、概述,三、国内外典型火驱矿场实例分析,2、胜利油田郑408块火驱先导试验,（1）地质概况,三、国内外典型火驱矿场实例分析,2、胜利油田郑408块火驱先导试验,（2）开发历史,三、国内外典型火驱矿场实例分析,2、胜利油田郑408块火驱先导试验,（2）开发历史,三、国内外典型火驱矿场实例分析,通过岩心分析，储层为中强水敏，其渗透率损失50% 80%。,（3）火驱先导试验方案,中心点火井：1口 一线生产井：4口 二线生产井：7口 含油面积：0.27km2 地质储量：48×104t 油层平均厚度：14.8m 原油粘度：1250mPa.s,郑408试1井组,2、胜利油田郑408块火驱先导试验,三、国内外典型火驱矿场实例分析,（4）火驱动态,自2003年9月7日点火以后，2004年1月底见到峰值产量，日产油38t/d，目前日产油20t/d，累计产油30000t，累计注气3000×104m3，阶段气油比1000m3/t.,2、胜利油田郑408块火驱先导试验,三、国内外典型火驱矿场实例分析,（4）火驱动态,2、胜利油田郑408块火驱先导试验,三、国内外典型火驱矿场实例分析,（4）火驱动态,408-G7,408-9,2、胜利油田郑408块火驱先导试验,三、国内外典型火驱矿场实例分析,郑408块火驱井组生产动态（2006. 02.13）,（4）火驱动态,2、胜利油田郑408块火驱先导试验,三、国内外典型火驱矿场实例分析,（4）火驱动态,从产出气CO2含量测试结果看，油层维持正常燃烧，但平面燃烧不均衡。东、南方向燃烧较好，而西北方向较差。,2、胜利油田郑408块火驱先导试验,三、国内外典型火驱矿场实例分析,3、火驱矿场失败的原因总结,三、国内外典型火驱矿场实例分析,3、火驱矿场失败的原因总结,三、国内外典型火驱矿场实例分析,3、火驱矿场失败的原因总结其他因素,三、国内外典型火驱矿场实例分析,压缩机故障及供气能力不足美国Little Tom油田的San Migal油藏火驱试验过程中，压缩机故障频繁，导致试验被迫终止；美国Husky公司在Paris Valley 油田的Ansberry油藏火烧油层试验中，因压缩机故障，时断时续历时3年终止；胜利金家油田火烧项目，因压缩机频繁故障被迫终止；克拉玛依油田黑油山二西区2001井组因供气能力严重不足终止。 决策效率胜利油田乐安草桥火驱项目，因决策迟缓导致水淹，火驱见效不明显，试验中止；郑408块因修井、更新井决策迟缓，错失增油最佳时机； 油价80年代后期以及19982000年前后，有不少火驱矿场试验因油价因素中断（罗马尼亚4个项目）。,汇 报 提 纲,一、火烧油层采油机理 二、火驱关键技术 三、国内外典型火驱矿场实例分析 四、火驱技术的油藏适用条件及筛选标准 五、新疆油田火驱矿场试验建议,四、火驱技术的油藏适用条件及筛选标准,1、国外部分成功的稠油油藏矿场试验油藏参数,四、火驱技术的油藏适用条件及筛选标准,2、稠油火驱油藏筛选标准,不同学者提出的火烧油层的油藏筛选条件,四、火驱技术的油藏适用条件及筛选标准,2、稠油火驱油藏筛选标准,（1）筛选标准依赖于经济条件，尤其是油价因素； （2）筛选标准不是油藏参数的绝对上限和下限； （3）油藏关键参数特别优越时，其它参数可放宽； （4）储层岩性、连续性、封闭性等非数值性指标是重要依据； （5）除筛选标准外，火驱施工和操作参数对矿场成败影响很大。,油藏筛选标准理解,汇 报 提 纲,一、火烧油层采油机理 二、火驱关键技术 三、国内外典型火驱矿场实例分析 四、火驱技术的油藏适用条件及筛选标准 五、新疆油田火驱矿场试验建议,五、新疆油田火驱矿场试验建议,1、新疆油田火烧开发油藏筛选及分类,五、新疆油田火驱矿场试验建议,新疆稠油老区已进入蒸汽吞吐后期，蒸汽驱效果较差，油气比低，采出程度低，急待探索新的开发接替技术； 新疆油田初步筛选火驱技术覆盖储量约3亿吨，有望提高采收率20%，新增可采储量6000万吨，技术应用前景广阔； 新疆稠油油藏的埋深浅，储层物性好，原油粘度较低，对注空气工艺要求较低，安全风险较小，火驱成功的把握性较大； 新疆油田通过早期黑油山的火驱试验，在火烧油藏工程设计、工艺技术配套、油藏生产和安全管理等方面积累了一定的经验和认识； 新疆油田对火驱油层技术有较广泛的认同度。,新疆稠油火烧油层潜力大、试验成功的可能性大,五、新疆油田火驱矿场试验建议,2、火驱先导试验区选择原则,（1）由易到难，稳步推进，选取油藏条件较好、工艺技术难度较小、预期效果较好的区块开展先导试验； （2）试验区油藏条件符合火烧油层筛选标准和Y函数值1； （3）油藏泥岩盖层厚度5m，埋深400600m,油层厚度515m、且连续性好，原油粘度2000mPa.s左右； （4）油藏采出程度35%, · So0.15,有利于火驱点火成功、开发效果和提高经济效益； （5）油藏条件代表性强，技术成功后近期规模推广意义大。,五、新疆油田火驱矿场试验建议,1、试验区油藏原油燃烧特征实验研究； 2、次生水体对火驱燃烧带展布的主要影响研究； 3、火烧油层驱油方式优化研究； 4、火驱燃烧带监测与调控方法研究； 5、火烧油层先导试验方案优化研究与编制。,3、室内研究,点火装置/工艺的引进或研发； 压缩机的选择与采购； 产出气体监测设备的采购与监测系统研发； 生产井井底流温、流压监测装置的研发/引进； 先导试验区井况调查与更新井（含老井扶停）施工； 注气井井位选择与钻井（含取心）施工； 井口、地面工程设计（建议耐压等级15MPa以上）与施工；,五、新疆油田火驱矿场试验建议,4、工程准备,汇报结束 谢谢各位领导和专家！,