CN102146782A - 一种蒸汽与氮气复合吞吐采油方法 - Google Patents

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毕义泉
王金铸
宋明水
张广卿
乔明全
荣雁
马瑞国
栾传振
孙建芳
盖平原
侯帅军
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Abstract

本发明提供一种蒸汽与氮气复合吞吐采油方法，该方法按如下步骤进行：a.下注汽管柱：管柱结构从下至上依次为带均匀配汽阀和补偿器的均匀配汽管柱，上接注采一体化泵，泵上为油管，井口安装亚临界注汽井口；b.注N2和蒸汽：通过油套环空注入蒸汽，同时通过油管向油井注入氮气，调整氮气注入速度，使注入蒸汽全程均匀配注氮气；c.焖井：注完蒸汽和氮气后焖井2-7天；d.放喷：当井口压力降落0.5MPa/天时，以油嘴控制放喷；e.启抽：待畅喷至3t/d液量时采用注采一体化管柱启抽。

Description

一种蒸汽与氮气复合吞吐采油方法
技术领域：
本发明涉及油田采油技术领域，尤其涉及一种用于浅层超稠油油藏开采，中等深度的超稠油油藏开采和浅层特稠油油藏开采的蒸汽与氮气复合吞吐采油方法。
背景技术：
对于浅层超稠油油藏，除了需要降低原油粘度，增加稠油的流动性之外，由于油层埋藏浅，地层压力低，原油在油层中流动的驱动力小，所以还需要补充地层能量，才能实现经济有效开发。同时，在浅层超稠油油藏注蒸汽过程中，还存在注汽压力高，易压裂地层，地层被压裂后，蒸汽沿裂缝窜流，造成蒸汽大量浪费，并且蒸汽在油层运移过程中产生的超覆作用，不能使油层整体得到动用，以及生产过程中油层产量低等问题。目前就浅层超稠油油藏而言，比较成熟的技术主要有：①降低原油粘度的蒸汽吞吐技术(刘志军解永霞，特稠油油藏蒸汽吞吐开发实践及认识，内江科技)；②提高浅薄层稠油泄流面积的水平井开采技术(刘富，彭顺龙，浅层特、超稠油油藏水平井开采技术，新疆石油天然气，2006年第2卷第3期)，可以在一定程度上降低油井注汽压力，和提高产量；③降低对油粘度和补充地层能量的氮气辅助热采技术(王启尧，吴芝华，八面河油田注氮气与蒸汽提高稠油采收率试验，江汉石油职工大学学报，2006年第19卷第6期)。虽然这些技术都能取得一定的效果，但是，上述技术都只能满足浅层超稠油油藏开发的其中一个要求，不能很好地、全面的解决浅层超稠油油藏的开采问题，因此本领域内仍然需要一种新型的浅层超稠油油藏的开采工艺技术，同时实现降低原油粘度、补充地层能量、降低注汽压力、防止蒸汽超覆、增加泄流面积的目的。
发明内容：
本发明的目的是提供一种井筒隔热、减小井筒热损失，成本低，降低原油粘度，增加驱动能量，提高油井产量的蒸汽与氮气复合吞吐采油方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：
本发明的方法按如下步骤进行：
a.下注汽管柱：管柱结构从下至上依次为带均匀配汽阀和补偿器的均匀配汽管柱，上接注采一体化泵，泵上为油管，井口安装亚临界注汽井口；该管柱的特点为：一是采用均匀配汽阀，实现了水平井长井段的均匀注汽，二是采用注采一体化泵，实现了注汽采油一趟管柱，减少了作业工作量和热量损失，三是由于井浅和油套环空配注氮气，可直接采用油管注汽，减小了生产成本；
b.注N2和蒸汽：通过油套环空注入蒸汽，同时通过油管向油井注入氮气，调整氮气注入速度，使注入蒸汽全程均匀配注氮气；油套环空配注氮气，可以起到隔热作用，减小井筒热损失达到70％，蒸汽与氮气同时注入有利于防止蒸汽超覆，提高热能的利用率，以及增加原油生产过程中的驱动能量，先注氮再注蒸汽的方式，会使氮气在井筒周围形成氮气段塞，阻止后序注入的蒸汽对地层原油的加热，如果先注蒸汽后注氮气，氮气起不到井筒保温和地层增能的作用，在注蒸汽过程注意记录注汽压力变化，以便及时根据压力调整注汽参数；
c.焖井：注完蒸汽和氮气后焖井2-7天；焖井时间取决于注入蒸汽量及井口压力，应根据实际情况调整焖井时间；
d.放喷：当井口压力降落0.5MPa/天时，油井放喷，用油嘴控制放喷，防止因放喷速度过大而扰动地层和冲蚀滤砂管，畅喷至3t/d液量时转抽，在放喷阶段每8h测量一次产液含砂量，确定合理的油嘴；
e.启抽：待畅喷至3t/d液量时采用注采一体化管柱启抽。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
b步骤所述的蒸汽注入量为1500-2500吨，氮气注入量为25000-55000Nm3。
当达到设定的极限产量时，进行下一周期的注蒸和生产。
本发明的实验情况如下：
(1)水平井长井段：泄油面积大，1口水平井的控制储量相当于4口直井，而且水平井的周期产油量是直井的7.1倍，水平井的油汽比是直井的1.3倍。
Figure BSA00000409739600021
(2)PVT试验分析表明，N2降低原油粘度20％～30％，提高原油高弹性能2.24％以上，在120℃，相同溶解汽油比条件下，氮气对地层能量的增加值(10％)为二氧化碳(5％)的2倍。
(3)通过室内岩心驱替验验，蒸汽+氮气驱提高驱替效率10.32％。
Figure BSA00000409739600031
本发明与现有技术的区别主要体现在：本发明融合了常规的热复合化学体系、气体以及水平井提高热采效果的优势，既体现蒸汽与氮气在热采中的驱油作用，又体现了水平井泄油面积大的特点。
本发明的方法可用于浅层超稠油油藏的开采，中等深度的超稠油油藏的开采和浅层特稠油油藏的蒸汽吞吐式开采。通过氮气和蒸汽的协同作用，在注汽过程中，油管注汽，油套环空注氮气，氮气可以起到很好的隔热作用，减小井筒热损失，在地层中，由于氮气的密度小，在油层中运移可移会产生上超作用，从而阻止了蒸汽的超覆作用，提高了蒸汽的利用效率，由于注汽过程中注入压力较高，地层中高压压缩后的氮气在生产过程中会产生较强的弹性能量，成为浅层超稠油油藏重要的原油驱动力之一。综上所述，本发明很好的解决了井筒隔热、减小井筒热损失，降低生产成本和原油粘度，增加驱动能量，提高油井产量等问题。
具体实施方式：
实施例1：
该方法按如下步骤进行：
a.下注汽管柱：管柱结构从下至上分别为，带均匀配汽阀和补偿器的均匀配汽管柱，上接注采一体化泵，泵上为外径Φ88.9mm油管，井口安装亚临界注汽井口。
b.注N2和蒸汽：向油井注入25000Nm3氮气和2500吨蒸汽，蒸汽由油管注入，氮气由油套环空注入，在注汽过程中注意记录注汽压力变化，以便及时根据压力调整注汽参数和氮气的注入速度，使注蒸汽全程均匀配注氮气；
c.焖井：注完蒸汽后井口安装耐温压力表，开始焖井。焖井时间取决于注入蒸汽量及井口压力，应根据实际情况调整焖井时间，焖井时间一般在2天，以每天井口压力降落0.5MPa为油井放喷时间；
d.放喷：用油嘴控制放喷，防止因放喷速度过大而扰动地层和冲蚀滤砂管，畅喷至3t/d液量时转抽，要求在放喷阶段每8h测量一次产液含砂量，确定合理的油嘴。
e.启抽：采用注采一体化管柱启抽。
当达到设定的极限产量时，进行下一周期的注蒸和生产。
实施例2：
该方法按如下步骤进行：
a.下注汽管柱：管柱结构从下至上分别为，带均匀配汽阀和补偿器的均匀配汽管柱，上接注采一体化泵，泵上为外径Φ88.9mm油管，井口安装亚临界注汽井口。
b.注N2和蒸汽：向油井注入55000Nm3氮气和1500吨蒸汽，蒸汽由油管注入，氮气由油套环空注入，在注汽过程中注意记录注汽压力变化，以便及时根据压力调整注汽参数和氮气的注入速度，使注蒸汽全程均匀配注氮气；
c.焖井：注完蒸汽后井口安装耐温压力表，开始焖井。焖井时间取决于注入蒸汽量及井口压力，应根据实际情况调整焖井时间，焖井时间一般在7天，以每天井口压力降落0.5MPa为油井放喷时间；
d.放喷：用油嘴控制放喷，防止因放喷速度过大而扰动地层和冲蚀滤砂管，畅喷至3t/d液量时转抽，要求在放喷阶段每8h测量一次产液含砂量，确定合理的油嘴。
e.启抽：采用注采一体化管柱启抽。
当达到设定的极限产量时，进行下一周期的注蒸和生产。
实施例3：
该方法按如下步骤进行：
a.下注汽管柱：管柱结构从下至上分别为，带均匀配汽阀和补偿器的均匀配汽管柱，上接注采一体化泵，泵上为外径Φ88.9mm油管，井口安装亚临界注汽井口。
b.注N2和蒸汽：向油井注入40000Nm3氮气和2000吨蒸汽，蒸汽由油管注入，氮气由油套环空注入，在注汽过程中注意记录注汽压力变化，以便及时根据压力调整注汽参数和氮气的注入速度，使注蒸汽全程均匀配注氮气；
c.焖井：注完蒸汽后井口安装耐温压力表，开始焖井。焖井时间取决于注入蒸汽量及井口压力，应根据实际情况调整焖井时间，焖井时间一般在5天，以每天井口压力降落0.5MPa为油井放喷时间；
d.放喷：用油嘴控制放喷，防止因放喷速度过大而扰动地层和冲蚀滤砂管，畅喷至3t/d液量时转抽，要求在放喷阶段每8h测量一次产液含砂量，确定合理的油嘴。
e.启抽：采用注采一体化管柱启抽。
当达到设定的极限产量时，进行下一周期的注蒸和生产。

Claims (2)

1.一种蒸汽与氮气复合吞吐采油方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：
a.下注汽管柱：管柱结构从下至上依次为带均匀配汽阀和补偿器的均匀配汽管柱，上接注采一体化泵，泵上为油管，井口安装亚临界注汽井口；
b.注N2和蒸汽：通过油套环空注入蒸汽，同时通过油管向油井注入氮气，调整氮气注入速度，使注入蒸汽全程均匀配注氮气；
c.焖井：注完蒸汽和氮气后焖井2-7天；
d.放喷：当井口压力降落0.5MPa/天时，以油嘴控制放喷；
e.启抽：待畅喷至3t/d液量时采用注采一体化管柱启抽。
2.根据权利要求1所述的一种蒸汽与氮气复合吞吐采油方法，其特征在于b步骤所述的蒸汽注入量为1500-2500吨，氮气注入量为25000-55000Nm3。 
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