CN101555785B - 一种改进的二氧化碳驱采油方法 - Google Patents

Abstract

一种改进的二氧化碳驱采油方法，应用于油田采油技术领域。特征是：A、往注气井中注入二氧化碳；B、在连续注二氧化碳气情况下，周围的生产井间断开井生产和关井。关井期间注气井周围油藏的压力上升，待压力上升到一定幅度，生产井开井生产。随着生产井开井生产，注气井周围油藏的压力下降，下降到一定幅度，生产井关井。如此往复循环进行。效果是：能提高驱油效果，提高油藏的采收率。当压力升高时部分二氧化碳会溶入原油中。在当压力降低时二氧化碳会从原油中脱出，形成小气泡，这时原油体积较二氧化碳未脱出时明显膨胀。由于连续注入二氧化碳，膨胀原油向下游扩展，驱动下游的原油流向生产井。

Description

一种改进的二氧化碳驱采油方法

技术领域

本发明涉及油田采油技术领域，特别涉及一种注二氧化碳生产原油的方法，是一种提高油藏的采收率和开发效果的采油方法。

背景技术

目前，常规的注二氧化碳技术是从注气井连续地向油藏注二氧化碳，利用二氧化碳驱动原油流向注气井周围的生产井，生产井连续地生产。但是一旦二氧化碳从生产井产出，就意味着二氧化碳已经窜流，在油层中形成二氧化碳的通道，二氧化碳从注入井经过通道从生产井产出，所携带的原油很少，驱替效率降低。

专利公开号：CN1385595A，提供了一种强化采油方法，在注气井内注入至少有50％的二氧化碳气体与惰性气体的混合气体，降低油的站度和表面张力，并使油溶胀。专利公开号：US4683948A，提供了一种二氧化碳强化采油的方法，做法是注入二氧化碳，关闭岩层使二氧化碳与烃充分接触，回收烃；然后注入苏打水，回收烃。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的注二氧化碳采油方法，在连续向注气井内注入二氧化碳气体的同时，根据油藏压力变化，对生产井实施开井和关井交替进行，使油藏压力随开井和关井不断变化，达到驱动原油向生产井流动，提高原油生产效率，提高原油采收率。

本发明采用的技术方案是：改进的二氧化碳驱采油方法，在油田采油区块有注气井和周围的生产井。注气井连接有注入二氧化碳气设备，生产井连接有采油设备。改进的注二氧化碳采油方法的主要做法是，向注气井内连续注入二氧化碳气，周围的生产井间断地开井和关井，使注气井周围的油藏压力间断地升高或降低。

改进的二氧化碳驱采油方法是按以下步骤进行的：

A、注二氧化碳：连续向注气井中注入二氧化碳，将油层中的原油驱向周围的生产井。注入二氧化碳的采油工艺参数、注入井和生产井的布置等都是成熟技术，本领域的技术人员和现场注气操作人员熟知，不属于本发明范围。注入工艺参数包括压力、温度、流速、时间等。

B、生产井间断开井生产：在注气井连续注入二氧化碳气情况下，周围的生产井间断开井生产和关井停产。关井停产期间注气井周围油藏的压力上升，待压力上升到一定幅度，生产井开井生产。随着生产井开井生产，注气井周围油藏的压力下降，下降到一定幅度，生产井关井停产；如此开井生产和关井停产往复循环进行。注气井周围油藏的压力可以近似以井口压力来确定，能从采油树上的压力表读取，操作工人熟知。

根据开始实施注入二氧化碳时油藏压力不同，所述的间断开井生产和关井停产的压力确定分为两种情况：

一、油藏压力高于20兆帕：

(1)在压力高于20兆帕的油藏注二氧化碳驱采油，在注气井开始连续注入二氧化碳气的同时，在周围生产井随即开始开井生产；当油藏压力下降1～1 5兆帕，周围生产井关井停产。

(2)第一次关井之后的间断开井生产和关井停产的时间确定如下：

①开井生产的时间是由注气井周围油藏压力上升程度确定，即在关井期间内注气井周围油藏压力上升1～15兆帕，开井生产。

②关井停产的时间是由注入井周围油藏压力下降程度确定，在开井期间油藏压力下降，当压力下降1～15兆帕，关闭生产井，停止生产。

以后重复以上①～②过程。

二、油藏压力低于20兆帕：

(1)在压力低于20兆帕的油藏注二氧化碳驱采油，在注气井开始连续注入二氧化碳气的同时，周围生产井关井停产。

(2)第一次关井之后的间断开井生产和关井停产的时间确定如下：

①开井生产的时间是由注气井周围油藏压力上升程度确定，即在关井期间内注气井周围油藏压力上升1～15兆帕，开井生产。

②关井停产的时间是由注入井周围油藏压力下降程度确定，在开井期间油藏压力下降，当压力下降1～15兆帕，关闭生产井，停止生产。

以后重复以上①～②过程。

在开井生产期间油藏压力下降，当达到上一次关井停产前的压力水平时，或生产井原油产量少，不能满意，关闭生产井。如果油藏压力到上次关井前水平时，生产井产油量还很高，可以继续生产直到产出原油数量少到不能满意为止关井。确定产出原油数量是否满意，与原油的生产成本，油价等多因素有关，属于常规方法不属于本发明范围。

改进的二氧化碳驱采油方法提高驱油效果的机理在于：

参阅图1。当压力升高时部分二氧化碳4会溶入原油3中。在二氧化碳溶4入原油3过程，原油3体积变化很小。参阅图2。在当压力降低时二氧化碳4会从原油3中脱出，在二氧化碳4脱出原油3过程，二氧化碳4恢复原有的体积，由于二氧化碳4溶在原油内部，在二氧化碳4脱出并且未与原油3完全分离的状态下，在原油3内部形成一个个的小气泡5，内部含有小气泡5的原油3体积较二氧化碳4未脱出时明显膨胀。由于二氧化碳4在连续的注入，膨胀的原油3不可能向上游扩展，只能向下游扩展，因此就驱动下游的原油3流向下游的生产井2。

参阅图3。而在常规的二氧化碳驱油过程中，在二氧化碳4没有从生产井2产出前，驱替效率是较高的。但是一旦二氧化碳4从生产井2产出，就意味着二氧化碳4已经窜流，在油层中形成二氧化碳4的通道，二氧化碳4从注入井1经过通道从生产井2产出所携带的原油3很少，驱替效率降低。

本发明在油藏压力下降到一定程度后关闭生产井，首先避免了注入进油藏的二氧化碳气体无效地从生产井排出造成浪费。同时使注入的二氧化碳气体溶入原油，在下一次开井时，二氧化碳气体从原油中脱出过程形成有效的驱替原油作用。

根据以上的机理，本发明改进的二氧化碳驱采油方法比常规二氧化碳驱油方法能提高原油的产量和采收率以及经济效益。

本发明的有益效果：在注气井连续注气情况下，周围的生产井间断开井生产和关井停产交替进行。使注气井周围的油藏压力间断的升高与降低。当压力升高时部分二氧化碳会溶入原油中，在当压力降低时二氧化碳会从原油中脱出，原油体积较二氧化碳未脱出时明显膨胀，因此就驱动下游的原油流向下游的生产井。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明在关闭生产井时，二氧化碳溶入原油中的示意图。

图2是本发明在打开生产井时，二氧化碳形成气泡后驱油原理示意图。

图3是常规的二氧化碳驱油，二氧化碳形成窜流通道示意图。

图4是改进的二氧化碳驱采油施工的注气井和生产井布置平面示意图。

具体实施方式

实施例1：以油层压力为10兆帕的区块，进行改进的二氧化碳驱采油过程为例，进行详细说明。

某油田一个区块，油层深度在1800米，油层厚度10米，已经进行过衰竭式生产。油层压力在衰竭式生产后为10兆帕。决定开展改进的二氧化碳驱采油。

参阅图4。第一步：完善二氧化碳驱区井网，采用九点井网，注气井1在中间，周围有8口生产井2，8口生产井2成矩形排列。注气井1距较近的生产井2有100～200米，距较远的生产井2有140～280米。本实施例是距较近的生产井2有150米，距较远的生产井2有200米。注气井连接有注入二氧化碳气设备，生产井连接有采油设备。

参阅图1。第二步：关闭生产井2，往注气井内注入二氧化碳气：向注气井1中连续注入二氧化碳，注气量每天10000方(1个标准大气压下的体积)二氧化碳。同时生产井2关闭。观察注气井1井口压力，待注气压力进入平稳状态后，记录井口压力。

参阅图2。第三步：确定何时生产井2开井：在生产井2关闭、注气井1连续注气过程中，监测注气井1井口压力，当井口压力较关闭生产井时提高10兆帕，周围生产井2开井生产。

第四步：确定何时生产井2关井：生产井2开始生产后，注气井1继续注入二氧化碳气，同时监测注气井1的井口压力，注气井1当井口压力降低，达到上一次生产井2关井期间初始时刻的压力10兆帕后关井停产。也可以测算周围生产井的产量，以操作者对此时产量是否满意为准，决定继续开井还是关井。

第五步：以后重复第三步到第四步的工作。

井口压力数值由采油树上的压力表读取。

实施例2：以油层压力为25兆帕的区块，进行改进的二氧化碳驱采油过程为例，进行详细说明。

某油田一个区块，油层深度在3000米，油层厚度18米，已经进行过衰竭式生产。油层压力在衰竭式生产后为25兆帕。决定开展改进的二氧化碳驱采油。

参阅图3。第一步：完善二氧化碳驱区井网，采用九点井网，注气井在中间，周围有8口生产井，生产井2与注气井1距离最近的有1 50米，较远的距离为200米。注气井连接有注入二氧化碳气设备，生产井连接有采油设备。

第二步：打开生产井2注气。向注气井1中连续注入二氧化碳，注气量每天10000方(大气压下体积)二氧化碳。同时生产井2开井生产。观察注气井井口压力，待注气压力进入平稳状态后，记录井口压力。

第三步：确定何时生产井2关井。在生产井2开井生产、注气井连续注入二氧化碳气过程，监测注气井1井口压力，当井口压力为20兆帕，周围生产井2关井。或测算周围生产井的产量，以操作者对此时产量是否满意为准，决定继续开井还是关井。

第四步：确定何时生产2井开井。生产井2关井停产后，注气井1继续注入二氧化碳气，同时监测注气井1的井口压力，当井口压力升高达到25兆帕后生产井2开井生产。

第五步：以后重复第三步到第四步的工作。

Claims (1)

1.一种改进的二氧化碳驱采油方法，在油田采油区块有注气井和周围的生产井，注气井连接有注入二氧化碳气的设备，生产井连接有采油设备，其特征是：

A、注二氧化碳：连续向注气井中注入二氧化碳，将油层中的原油驱向周围的生产井；

B、生产井间断开井生产：在注气井连续注入二氧化碳气情况下，周围的生产井间断开井生产和关井停产，关井停产期间注气井周围油藏的压力上升，待压力上升到一定幅度，生产井开井生产，随着生产井开井生产，注气井周围油藏的压力下降，下降到一定幅度，生产井关井停产；如此开井生产和关井停产往复循环进行；

所述的间断开井生产和关井停产的压力确定如下：

(1) 在压力高于20兆帕的油藏注二氧化碳驱采油，在注气井开始连续注入二氧化碳气的同时，在周围的生产井随即开始开井生产；当油藏压力下降1～15兆帕，周围生产井关井停产；

(2)第一次关井之后的间断开井生产和关井停产的时间确定如下：

①开井生产的时间是由注气井周围油藏压力上升程度确定，即在关井期间内注气井周围油藏压力上升1～15兆帕，开井生产；

②关井停产的时间是由注气井周围油藏压力下降程度确定，在开井期间油藏压力下降，当压力下降1～15兆帕，关闭生产井停产；

以后重复以上①～②过程；

所述的间断开井生产和关井停产的压力确定如下：

(1) 在压力低于20兆帕的油藏注二氧化碳驱采油，在注气井开始连续注入二氧化碳气的同时，周围生产井关井停产；

(2)第一次关井之后的间断开井生产和关井停产的时间确定如下：

①开井生产的时间是由注气井周围油藏压力上升程度确定，即在关井期间内注气井周围油藏压力上升1～15兆帕，开井生产；

②关井停产的时间是由注气井周围油藏压力下降程度确定，在开井期间油藏压力下降，当压力下降1～15兆帕，关闭生产井停产；

以后重复以上①～②过程。

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