加拿大油砂资源开采技术及前景展望

加拿大是世界上油砂资源最为丰富的国家,剩余探明可采储量高达26.99×109m3,开发潜力巨大。油砂开发技术的日益成熟、油砂成本的逐渐下降、国际油价的持续走高和加拿大良好的投资环境,使得加拿大油砂工业进入了新一轮开发热潮。在对加拿大油砂工业全面研究基础上,重点对露天矿采和原地开采技术及其适应条件进行了分析评价,并对油砂资源开发利用潜力及未来发展前景进行了预测。研究认为加拿大油砂资源潜力巨大,原地开采项目将成为重点关注目标,SAGD技术将成为未来技术的发展方向。研究结果对加拿大油砂项目的评价筛选以及相关开采技术在全球其他油砂资源区的实践应用具有一定的借鉴意义。     

加拿大油砂开采技术初探

加拿大是世界上油砂资源最丰富的国家,同时也有着世界上最先进的油砂开采技术,各大石油公司在大堤进行油砂开采,提炼沥青.在上个世纪70年代末到80年代初,油砂的开采和提炼进入高潮,但因操作成本太高没有商业效益而被搁浅.而进入90年代,由于油砂开采、运输、分离和提炼技术有了很大的进步,从而使从油砂中生产原油的成本大幅度下降,加上最近几年居高不下的原油价格使油砂的开采再一次进入到了人们视线中.本文描述了油砂的开采过程以及采用的开采技术,并分析了目前开采技术对油砂开采前景的影响.     

加拿大油砂的开发和加工综述

近年来,油砂开采技术的突破及其储量巨大使得各国石油公司看好加拿大的油砂资源,使其作为石油接替资源进行投资开发.加拿大油砂的探明储量接近1700×108桶,约占世界石油储量的10％.蒸汽辅助重力驱等油砂开采技术的突破,使油砂项目盈亏平衡的油价下降到50～75美元/桶.加拿大油砂沥青具有密度高、黏度高和沥青质含量高等特点,在后续加工过程中,将会对换热器、加热炉管和催化剂等产生影响.另外,关键工艺技术是减压蜡油和减压渣油的加工.对油砂开发技术、加拿大油砂资源、国内外石油公司投资、油砂处理和后续加工进行了概述,并提出了开发和加工加拿大油砂资源的几点建议.     

哈萨克斯坦油砂干馏实验研究

采用干馏技术对哈萨克斯坦油砂进行常压千馏实验研究,考察了千馏时间、加热速率、干馏终温等因素对油砂分离的影响。实验结果表明,在干馏时间4h,加热速率5℃／min10℃／min,终温500℃条件下,油砂热解产率可达90％以上,可以实现较好的热解效果,因此采用千馏技术进行油砂分离具有工业开发价值。     

世界油砂分离技术进展

我国利用油砂资源的优势明显，但目前国内对油砂的研究尚处在起步阶段，未正式进行工业化生产。油砂分离技术是开采利用油砂的关键技术，阐述了油砂分离的基本理论及研究进展，对各种分离方法的应用原理给予说明；介绍了油砂分离的技术途径，主要涉及清洗剂的应用、油砂超声波除油的应用、水剂空气化分离油砂的应用以及微乳液在油砂洗液中的应用几个方面，最后提出了油砂产业化的发展建议。     

孤东油田小油砂体提高采收率技术

孤东油田小油砂体为曲流河沉积,具有面积小、储层物性差、分布零散等特点,开发上具有注采对应率、地层压力、储量动用程度和采收率均较低的特点.为改善开发效果,应用了相变对比模式、河道砂体追踪描述、正演模型等技术精细刻画了小油砂体储层内部结构及展布规律;利用数值模拟技术对2类小油砂体6种开采方式的不同厚度储层进行了累积产油量经济界限评价,优化其开采方式,制定了与地质特点相适应的活性水吞吐、注采井网完善和不稳定注水等开发调整技术;研究了小油砂体、小钻机、小井眼和新工艺的“三小一新”配套钻采技术.通过相应技术实施,孤东油田小油砂体储量动用率提高59.1％,采收率提高14.8％.     

中国油砂矿资源开发利用潜力及前景

我国油砂资源分布广,为预测其开发利用潜力及前景,研究了国内外油砂资源的开发利用趋势。结果认为：随着技术的不断引进、创新,油砂开发将会向着规模化、挖掘技术现代化、提取温度低温化、开采就地化、高效环保化方向发展。分析了我国油砂资源开发利用的前景,结论认为：①高油价下油砂开发会带来高利润;②对比了水洗法、干馏法两种油砂分离方法的开采成本及技术优势,认为“十一五”期间,我国的油砂开发技术会取得较快发展;③随着油砂资源基础理论水平的不断提高和配套工艺技术的不断创新,油砂资源必将提升我国能源保障能力,在我国能源体系中发挥举足轻重的作用。     

重油、油砂原位燃烧技术进展及发展思考

重油、油砂原位燃烧技术具有成本低、热能利用率高和采收率高等优点,是目前重油和油砂开发的研究热点。在技术调研的基础上,对常规原位燃烧技术的燃烧机理、燃烧类型和技术特点进行了总结分析,并详细介绍了水驱正向燃烧法、水平井火烧油层法、顶部燃烧重力驱油法、燃烧辅助重力驱油法和氧添加蒸汽辅助重力驱油法等最新原位燃烧技术的驱油原理、井网几何结构、适用性、优缺点和工程难点。研究认为,目前原位燃烧技术的创新研究主要集中于井网几何结构创新和与其他工程及增产措施融合,一方面避开了传统原位燃烧技术的难点,有利于该技术的快速发展和现场应用;另一方面可以融合注蒸汽法和原位燃烧法的技术特点,改善驱油效果,提高重油、油砂油藏采收率,早日实现效益产出。原位燃烧技术的创新发展对我国正在起步的重油、油砂资源开采具有一定的指导作用,为我国原位燃烧后续技术储备及创新提供了借鉴。      

APPLICATION OF SAGD （STEAM-ASSISTED GRAVITY DRAINAGE) TECHNOLOGY IN OIL SAND EXTRACTION

中国油砂矿储量位居世界前列,如何经济有效地开发和完善配套的技术是面临的难题.对比分析了目前主要的油砂开采方式、特点,重点研究了油砂蒸汽辅助重力泄油技术的开采工艺、原理和布井方式.该技术通过在加拿大Christina Lake油田的成功应用,证明是一种有效的深部埋藏油砂油的开采技术.分析了中国油砂矿的分布范围和储层物性,针对埋深和油质特点,提出了合理的开采建议.油砂蒸汽辅助重力泄油开采技术的研究与成功应用,将促进中国油砂矿资源的开发利用.     

加拿大阿尔伯塔省重油和油砂项目常用关键英语词汇及技术背景

加拿大油砂资源量居全球第一，包括油砂储量在内的探明石油储量居世界第二。95％的石油探明储量分布在阿尔伯塔省的油砂资源中。随着世界对能源需求的日益增长，油价的上升、油砂开发技术的进步以及成本的逐步下降，油砂资源的开发日益引起国际石油界的广泛关注。美国国会2006年6月发布了“加拿大油砂：国际石油市场生力军”的一份经济评估报告，     

溶剂抽提法处理油砂的研究

用溶剂抽提法对蒙古露头油砂进行处理,实验筛选出了最佳抽提试剂为120号溶剂油,综合考察了抽提温度、剂砂质量比、抽提时间等工艺操作条件对油砂处理的影响。结果表明,在抽提温度75℃、剂砂质量比3：1、抽提时间40min的条件下,120号溶剂油处理油砂可使油提取率达95%以上,回收溶剂油可循环重复利用。该方法经济可行,为油砂的开发利用提供了一条有效途径。     

委内瑞拉超重原油和加拿大油砂沥青加工利用现状

委内瑞拉超重原油和加拿大油砂沥青是世界上最重要的两种非常规石油资源,但这两种非常规原油都是高比重、高黏度、高硫、高残炭、高金属、高沥青质的劣质原油,常规炼厂直接加工这两种原料会出现一系列问题。目前这两种非常规原油主要在其本国的改质工厂进行改质,改质得到的合成原油可作为炼厂原料进一步加工生产运输燃料和其他石油产品。委内瑞拉现有四座超重原油改质工厂,其中三座改质工厂生产重质高硫合成原油,另外一座改质工厂生产高质量的轻质低硫合成原油,四座改质工厂采用的核心改质工艺都是焦化。加拿大现有6座主要的油砂沥青改质工厂,改质途径主要是焦化和/或加氢,生产的合成原油性质也有所差别。非常规石油资源是未来我国炼厂原料重要的接替资源,我国石油公司必须加快相关领域关键技术的研发和推广应用,以技术提升核心竞争力,拓展国际能源合作的机遇。     

加拿大油砂溶剂提取分离的实验研究

采用半连续溶剂抽提法对加拿大油砂进行了提取分离试验,应用溶解度参数理论以及实验筛选出最佳抽提溶剂为重整汽油。综合考察了提取温度、溶剂流量、提取时间以及提取压力等工艺操作条件对油砂沥青提取的影响。结果表明,在提取温度80 ℃、溶剂流量60 mL/min、提取时间60 min、提取压力1.0 MPa的条件下,油砂沥青提取率达到92.74%。     

准噶尔盆地哈山南缘白垩系清水河组油砂基本地质特征

为了扩大哈山南缘风城油砂山外围的油砂勘探成果,针对白垩系清水河组油砂,以地表地质调查成果为基础,通过对油砂岩露头与岩芯的粒度、岩石薄片、测井、铸体、重量含油率等资料的分析,开展沉积相与储层特征等方面研究.结果表明,清水河组油砂以长石岩屑砂岩、岩屑砂岩为主,砂岩稳定性较差,距离物源较近;清水河组识别出冲积扇、辫状河三角洲...     

热解干馏法测定油砂的含油率

采用铝甑低温干馏方法对新疆克拉玛依油砂样品进行了含油率的测定，并考察了油砂粒径、升温速率、干馏终温、持温时间等因素对油砂含油率测定结果的影响。结果表明，热解干馏法测定油砂含油率的最佳操作条件是：粒径3～5 mm，升温速率15 ℃/min，干馏终温500 ℃，持温时间20 min。以二甲苯为溶剂进行水分的蒸馏分离，油水分离效果较好。测定结果与常用的Dean-Stark甲苯抽提法的测定结果十分接近。     

油砂开发生产井完井管柱设计优化与应用

油砂生产井通常采用两趟完井管柱作业,导致完井工期长,完井费用高。以油砂A区块为例,开展常规生产井完井管柱设计优化和热循环效果评价,提出一种适宜于油砂生产的管柱结构优化设计方案,并在现场3口调整井中试验应用。优化后的生产井完井管柱较常规管柱的实际作业工时下降66%,实际费用下降20%,投产1 a均正常生产,达到预期成果。可为类似油砂区块的完井设计提供借鉴。     

新疆油砂稠油制特种沥青

以新疆小西沟、风城两种油砂为原料，利用甲苯抽提制取的油砂稠油研制开发高价值的特种沥青产品。实验室的研究结果表明，小西沟油砂稠油可用作管道防腐沥青；风城油砂稠油分别与克拉玛依减压渣油和孤岛减压渣油调合后可制取油漆沥青和抛光沥青。     

全球油气勘探新进展

随着地质认识的深化和新技术的应用,成熟盆地的勘探再现生机,加拿大的一些成熟盆地勘探又有了新发现。全球对非常规油气资源给予了更多的关注,许多学者对稠油、油砂和油页岩资源的勘探开发进行了研究;美国南部的煤层气勘探取得了实质性进展,西加拿大盆地的煤层气资源也逐步被利用;天然气水合物的开采方法目前正处于研究阶段。在油气地质基础理论方面,前陆盆地的构造分析更加强调对沉降特征及演化历史的研究,并且断层相关褶皱理论已应用于储层预测;对盐构造的研究集中于演化特征对构造变形的控制作用;碳酸盐岩台地形成的控制因素更加明确;深水沉积模式日趋完善。勘探技术的研发和应用也由单一技术向多项技术集成以及高精度、数字化、模型化方向发展。