油砂開采技術(shù)前期研究

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1、油砂開采技術(shù)前期研究油砂是一種瀝青、砂、富礦黏土和水的混合物，形成于白堊紀(jì)，外觀似黑色蜜糖，其中10%?12%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為瀝青,它是油砂礦內(nèi)所含的原油,砂和黏土等礦物質(zhì)占80%?85%，其余的3%?5%是水。油砂礦藏一般埋藏在地表至760m深的地下，屬于非常規(guī)石油資源。由于其瀝青油的含量較高，因此其粘度較大，通常大于1.0xl04mPaSo1儲量與資源分布全球油砂資源非常巨人，目前世界探明的油砂資源量約為3.74X1012桶。lit界上有70多個國家蘊(yùn)藏油砂資源，油砂豐富的國家有加拿人、前蘇聯(lián)、委內(nèi)瑞拉和美國，。其屮95%油砂資源集屮在加拿大。我國的油砂資源量

2、也比較豐富，儲量居世界第五。1.1國外主要國家油砂資源加拿人油砂資源量巨人，油砂資源量約為2.9X1012桶。加拿大油砂主要分布在Alberta省，其油砂資源分布特殊，埋藏很淺，深度一般不超過75m,蘊(yùn)含于下白堊統(tǒng)砂巖及上泥盆統(tǒng)至密西西比統(tǒng)灰?guī)r和白云巖中，主要分布在北部的Athabasca>ColdLake及PeaceRiver三個區(qū)域。在這三個區(qū)域屮，Athabasca是世界上最大的己知油砂資源，也是唯一的一個出露地表的油砂礦，其地質(zhì)儲量達(dá)1.34xl012桶，恰好分布在Athabasca河的河谷中。加上ColdLake與PeaceRiver等地區(qū)的油砂和重油

3、資源，加拿大已探明的油砂和瑩油資源達(dá)2.5X1012桶，相當(dāng)于整個中東地區(qū)的石油蘊(yùn)藏量。除這三個區(qū)之外，其他地區(qū)如Melville島、加拿大極地和Wabasca等地也有汕砂資源分布。俄羅斯油砂分布廣泛，各含油氣盆地兒乎均有發(fā)現(xiàn)，資源量約為0.7X1012ft其90%的潛在油砂資源集屮于古老地臺區(qū)的隆起帶和斷裂帶。主耍分布在提曼伯朝拉、伏爾加烏拉爾、濱里海、四伯利亞等盆地屮。美國油砂資源量約為6.9X1O10桶，主耍富集于阿拉斯加洲和猶他洲，各占總數(shù)的30%以上。例如，加利福尼亞洲Ventura盆地Oxnard油田，資源量近5.0x109桶。產(chǎn)汕砂層位為中新統(tǒng)Mo

4、delo組、Conejo組和上新統(tǒng)Pico組。1.2中國油砂資源我國油砂資源豐富，分布非常廣闊，在新疆的準(zhǔn)喝爾盆地、吐哈盆地、塔里木盆地；青海柴達(dá)木盆地、內(nèi)蒙古的松遼盆地兩部、二連盆地、中口了盆地；四川盆地、西藏羌塘盆地、廣東三水、茂名盆地；云南景谷盆地；廣西百色盆地、楚雄盆地、貴州麻江和翁安等地均有分布。我國油砂點(diǎn)多面廣，且含油率高，有的地區(qū)油砂含油率高達(dá)12%以上，勘探前景十分喜人。2開采技術(shù)油砂與常規(guī)石油及天然氣有很人不同，在原有狀態(tài)下難以用普通的右油開采方法采出，需要進(jìn)行特別處理。根據(jù)油砂儲藏深度的差異，油砂的開采可以分為就地開采法和鉤天開采法兩大類。2

5、.1就地開采對于埋藏較深(>75m)的油砂，因需要剝離的蓋層過大、成木過高而無法應(yīng)用露天開采技術(shù)，這些埋藏較深的油砂約占油砂儲量的85%以上，需耍就地開采技術(shù)。就地開采法是利用熱蒸汽燃燒化學(xué)劑或振動聲學(xué)和電磁等方法處理油砂礦藏，以降低油砂稠油(瀝青)黏度使具流過基巖而聚集，然后從油井中采出的方法。就地開釆方法包括熱釆工藝、化學(xué)工藝和冷采工藝等。2.1.1熱采工藝熱采工藝主要包拾蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)油、火燒油層、蒸汽輔助重力泄油技術(shù)、注入溶劑技術(shù)、井下就地催化改質(zhì)開采技術(shù)、水熱裂解開采技術(shù)等。(1)蒸汽吞吐(CSS)蒸汽吞吐乂稱周期性注蒸汽、蒸汽浸泡或蒸汽激產(chǎn)等，就是

6、先向油井注入一定屋的蒸汽，關(guān)井一段時間，待蒸汽的熱能向油層擴(kuò)散后，再開井生產(chǎn)的一?種開采重汕的增產(chǎn)方法。這是一種相對簡單和成熟的注蒸汽開采汕砂的技術(shù)。其機(jī)理主要是加熱近井地帶原油，使之粘度降低，當(dāng)生產(chǎn)壓力下降時，為地層束縛水和蒸汽的閃蒸提供氣體驅(qū)動力。該技術(shù)工藝施工簡單、收效快，是20世紀(jì)80年代在委內(nèi)瑞拉發(fā)展起來的，注入的助劑主要有天然氣、溶劑(輕質(zhì)油)及高溫泡沫劑(表面活性劑)。近兒年蒸汽吞吐技術(shù)的發(fā)展主耍在丁?使用各種助劑改善吞吐效果。目前這項(xiàng)技術(shù)在美國、委內(nèi)瑞拉、加拿大應(yīng)用廣泛。加拿人蒸汽循環(huán)激勵生產(chǎn)法是蒸汽吞吐技術(shù)的拓展，通過注入高壓力的蒸汽，加熱地層

7、，降低瀝青的粘度，使其流動。一般包括3個階段：①注汽階段。在這一階段，將具有一定干度的高溫高壓蒸汽注入到油砂層屮。注入量取決于油砂層厚度，一般在40?100t/m。②炯井階段。注完汽后，立即關(guān)井，使蒸汽攜帶的熱量交換到油砂層中，用于加熱油砂層，降低原油粘度。熱量使瀝青軟化，水蒸汽使瀝青稀釋并使瀝青與砂子分離。炯井時間一般在1周左右為宜。③抽油階段。將可以流動的瀝青抽到地面。當(dāng)汕井產(chǎn)汕量接近經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)汕量時，此周期結(jié)束，開始進(jìn)入下一輪蒸汽吞吐周期。除了加熱地層，高壓蒸汽還可以在儲層屮產(chǎn)生裂縫，改善流體的流動狀況。(2)蒸汽驅(qū)蒸汽驅(qū)是把蒸汽連續(xù)注入油藏加熱和驅(qū)替稠油

8、的一種方法，具機(jī)理主耍是