摘 要：隨著全球經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展， 原油價(jià)格開(kāi)始回升，世界對(duì)石油的需求量快速增長(zhǎng)，稠油資源以其豐富的儲(chǔ)量吸引了世人的注意， 因此稠油油藏的開(kāi)發(fā)技術(shù)、開(kāi)發(fā)效果也備受各界關(guān)注。多年來(lái)歡喜嶺采油廠一直采用蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)驅(qū)替的采油方法開(kāi)采稠油油藏，但隨著蒸汽吞吐輪次的增加，吞吐效果逐漸變差，存在汽竄、套壞井多等問(wèn)題，影響區(qū)塊開(kāi)發(fā)效果。為解決吞吐后期，部分剩余油開(kāi)采困難、采收率低等問(wèn)題，研究應(yīng)用火燒油層法提高采收率和油井產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：火燒油層；采收率；稠油油藏；蒸汽驅(qū)

我國(guó)從1958年起，先后在新疆、玉門(mén)、勝利、吉林和遼河等油田開(kāi)展了火燒油層試驗(yàn)研究，因受當(dāng)時(shí)條件的限制，我國(guó)主要采取的是注蒸汽采油，火燒油層法使用的比較少。但是，室內(nèi)研究一直沒(méi)有停止，特別是在中國(guó)石油天然氣總公司石油勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院熱力采油研究所，中科院化學(xué)所等單位，不斷開(kāi)展火燒油層的物理模擬，化學(xué)模擬和數(shù)學(xué)模擬研究，配置了一批研究設(shè)備和儀器，開(kāi)展了大量的室內(nèi)試驗(yàn)，也進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)火燒可行性研究和施工設(shè)計(jì)與預(yù)測(cè)。稠油開(kāi)采工藝被人們倍受關(guān)注，其中的蒸汽驅(qū)和火燒油層技術(shù)也是人們研究最多的開(kāi)采工藝方法。我廠地質(zhì)儲(chǔ)層物性差異大，滲透率為200×10-3～3000×10-3μm2；原油黏度跨度大，為100～1×106MPa·s。對(duì)于稠油開(kāi)采可以采用火燒油層法。

1 火燒油層原理

火燒油層又稱(chēng)地下燃燒或?qū)觾?nèi)燃燒，亦稱(chēng)火驅(qū)，是三次采油的一種方法。它利用地層原油中的重質(zhì)組分作為燃料，使用各種點(diǎn)火方式把注氣井的油層點(diǎn)燃，并繼續(xù)向油層中注入氧化劑（空氣或富氧氣）助燃形成移動(dòng)的燃燒前緣（又稱(chēng)燃燒帶）產(chǎn)生的熱量使油層溫度上升至600～700℃。燃燒帶前后的原油受熱降粘、蒸餾，蒸餾的輕質(zhì)油、蒸汽和燃燒煙氣驅(qū)向前方，未被蒸餾的重質(zhì)碳?xì)浠衔镌诟邷叵庐a(chǎn)生裂解作用，最后留下裂解產(chǎn)物-焦炭作為維持油層燃燒的燃料，使油層燃燒不斷蔓延擴(kuò)大。在高溫下地層束縛水、注入水蒸發(fā)，裂解生成的氫氣與注入的氧氣合成水蒸汽，攜帶大量的熱量傳遞給前方的油層，把原油驅(qū)向生產(chǎn)井。

2 火燒油層優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

火燒油層法可以把重質(zhì)原油開(kāi)采出來(lái)，并通過(guò)燃燒部分地裂解重質(zhì)油分，采出輕質(zhì)油分。這種方法的采收率很高，可達(dá)80%以上?；馃蛯臃ǖ娜秉c(diǎn)是施工藝難度大，不易控制地下燃燒，同時(shí)高壓注入大量空氣的成本又十分昂貴。

3 火燒油層法的燃燒方式

火燒油層法一般分為三種形式：干式正向燃燒法、濕式正向燃燒法和反向燃燒法。

干式正向燃燒法：干式正向燃燒前緣移動(dòng)方向與空氣的流動(dòng)方向相同。當(dāng)空氣連續(xù)注入時(shí)燃燒從注氣井開(kāi)始，燃燒前緣由注入井向生產(chǎn)井方向移動(dòng)，從注入井開(kāi)始至生產(chǎn)井，可劃分為已燃區(qū)、燃燒區(qū)、結(jié)焦區(qū)、蒸汽區(qū)、富油區(qū)和原始油區(qū)等。干式向前燃燒法過(guò)程中的一個(gè)重要特征就是已燃區(qū)的溫度保持較高，因?yàn)樽⑷肟諝獾臒崛萘康停荒軒ё吆芏酂崃?。濕式正向燃燒法；為了幫助從已燃區(qū)帶走熱量，并把這些熱量有效地用于加熱下游原油，有時(shí)在燃燒過(guò)程中或者燃燒過(guò)程后進(jìn)行注水。在注空氣的同時(shí)，向地層間歇注水或連續(xù)注水，降低油藏內(nèi)部的峰值溫度，擴(kuò)大高溫區(qū)波及范圍、提高熱效率、減少過(guò)高溫度對(duì)地層及井筒的傷害。與干式燃燒相比，其控制過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，驅(qū)油效率也更好。反向燃燒方法：在反向燃燒法中，燃燒前緣是在生產(chǎn)井中點(diǎn)燃的，而且其移動(dòng)方向與注入空氣流動(dòng)方向相反。在沒(méi)有形成竄槽的地方，反向燃燒前沿的返向原油趨于突破前緣帶，也就是說(shuō)被驅(qū)替的原油必須經(jīng)過(guò)正在燃燒的燃燒區(qū)和已燃區(qū)，這種方法具有很大的不穩(wěn)定性，僅適于超稠油開(kāi)采應(yīng)用。

4 火燒油層法與蒸汽驅(qū)的區(qū)別

火燒油層法與較為成熟的注蒸汽相比火燒油層有著一些本質(zhì)上的優(yōu)勢(shì)。它普遍使用的注入劑-空氣到處都有，而注蒸汽則需要大量的水，水資源在某些地區(qū)可能?chē)?yán)重匱乏；火燒油層燒掉的是原油中約10%的重組分，改善了剩余油的性質(zhì)；火燒油層比注蒸汽有著更為廣泛的油藏適用條件；火燒油層的熱量就地產(chǎn)生，比注蒸汽的熱能利用率要高，并可節(jié)省地面和井筒隔熱措施的投資；砂巖油層厚度小，壓力高；井距大；油藏埋藏深度大。但是火燒油層也存在以下缺點(diǎn)：地下燃燒產(chǎn)生的熱量不僅用于加熱原油，而且有部分用來(lái)加熱基巖、上下蓋層；產(chǎn)出液中的酸性氣體加速了生產(chǎn)井管柱及地面設(shè)施的腐蝕；生產(chǎn)井出砂和井壁坍塌造成的油井破壞；生產(chǎn)井的高溫導(dǎo)致生產(chǎn)管柱破壞；生產(chǎn)井乳狀液的形成，降低了油井產(chǎn)能。

5 結(jié)束語(yǔ)

我廠已進(jìn)入中后期開(kāi)采階段，維持生產(chǎn)注蒸汽的方式開(kāi)采已稍顯乏力，其他輔助降粘措施像注二氧化碳、注空氣等方式無(wú)法大規(guī)模單獨(dú)使用，還要配合注蒸汽。我廠超稠油的性質(zhì)非常適合轉(zhuǎn)火燒油層法來(lái)繼續(xù)開(kāi)采。

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作者簡(jiǎn)介：

柳振峰（1973- ），男，助理工程師，2004年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院專(zhuān)科石油，現(xiàn)任采油作業(yè)六區(qū)602隊(duì)技術(shù)員。