CN103161437B - 火驱采油的封窜防砂点火方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种火驱采油的封窜防砂点火方法，该点火方法包括预热油层、焦化油层、调整结焦地带孔渗度和富氧点火等步骤；本发明火驱采油的封窜防砂点火方法，适用于稠油油藏火驱采油的点火，通过蒸汽预热油层，可减少油层的点火时间；通过注气井（点火井）近井地带结焦，起到封窜防砂的作用，结焦的产物（石油焦）作为燃料，利用富氧燃烧实现快速点火；通过调整结焦地带孔渗度，来增加注气井结焦地带的孔渗度、渗透率，提高点火的成功率；本发明的点火方法对提高火驱开采的经济效益具有重要的意义。
Description
技术领域
本发明是关于油田油井火驱采油工艺，尤其涉及一种火驱采油的封窜防砂点火方法。
背景技术
火驱采油较其他稠油热采方式具有适用范围广、驱油效率高、成本低等诸多优势，可以成为稠油开采的有效接替技术。水平井应用于火烧技术，具有采收率高（>80%），单井产量高，可解决层间矛盾、弱化层内矛盾、简化平面矛盾，更易于调控，综合效益高等优点。但是，应用直井水平井组合火驱进行点火时，因为成功点火必须要达到一定的空气注入量和注入速度，这个过程极易导致气窜、出砂等问题，尤其是对已开发的油藏，且当注气井射孔底界距离水平生产井脚尖的水平距离和垂直距离均较近时，高速气流引起的气窜程度更大，出砂更严重，可能破坏水平生产井水平段甚至毁井，而目前的耐温调堵剂、防砂化学剂不能满足点火阶段高速气流和高温的要求。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种火驱采油的封窜防砂点火方法，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种火驱采油的封窜防砂点火方法，该方法适用于稠油油藏，可实现封窜和防砂固砂，并缩短点火时间，由此提高火驱开采的经济效益。
本发明的目的是这样实现的，一种火驱采油的封窜防砂点火方法，该点火方法至少包括以下步骤：
（1）预热油层：
向水平生产井和注气井同时注入蒸汽进行预热，建立注采井之间的热联通；预热后，注气井近井地带温度＞200℃；
（2）焦化油层：
向注气井下入电点火器，然后利用空气压缩机向注气井井筒中注入空气，设置电点火器中的电加热器的功率，使电加热器把注入的空气加热到350℃；注气多天，使注气井近井地带结焦；
（3）调整结焦地带孔渗度：
向注气井中注入能提高结焦地带孔渗度的流体，并吞吐一个周期，由此，把结焦地带中适量的胶质、沥青质和稠油的溶解物排出；
（4）富氧点火：
向注气井注入富氧空气，通过电点火器中的电加热器加热富氧空气到300℃～350℃之间，加热的富氧空气注入到注气井井底，由电点火器点燃油层。
在本发明的一较佳实施方式中，在上述步骤（1）中，当油层厚度≤20m时，水平生产井和注气井均采用吞吐预热；当油层厚度＞20m时，水平生产井采用循环预热，注气井采用吞吐预热。
在本发明的一较佳实施方式中，在上述步骤（2）中，所述注入热空气的时间为3～7天。
在本发明的一较佳实施方式中，在上述步骤（3）中，所述能提高结焦地带孔渗度的流体为高温蒸汽、稀油或化学溶剂。
在本发明的一较佳实施方式中，所述化学溶剂为烷基酚与环氧乙烷缩合物，或为石油磺酸盐。
在本发明的一较佳实施方式中，在上述步骤（3）中，注入流体进行吞吐的周期为1-3天。
在本发明的一较佳实施方式中，在上述步骤（4）中，所述富氧空气是利用制氮机排出的氧气与空气压缩机输出的空气按一定比例混合而形成；所述富氧空气的含氧量在40%～50%。
在本发明的一较佳实施方式中，所述注气井射孔底界距离水平生产井脚尖的水平距离和垂直距离均5～10米。
由上所述，本发明火驱采油的封窜防砂点火方法，适用于稠油油藏火驱采油的点火，通过蒸汽预热油层，可减少油层的点火时间；通过注气井（点火井）近井地带结焦，起到封窜防砂的作用，结焦的产物（石油焦）作为燃料，利于富氧燃烧实现快速点火；通过调整结焦地带孔渗度，可以增加注气井结焦地带的孔渗度、渗透率，提高点火的成功率；本发明的点火方法对提高火驱开采的经济效益具有重要的意义。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1：为本发明中水平生产井与注气井热连通后的示意图；
图2：为本发明中水平生产井、注气井点火前结焦情况的示意图；
图3：为本发明中水平生产井、注气井成功点火后形成稳定火烧前缘的示意图。
图中：1—预热边界，2—结焦边界，3—火线前缘，4—可动油带，5—冷油带，6—已燃区。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
本发明提出一种火驱采油的封窜防砂点火方法，该点火方法包括以下步骤：
（1）预热油层：
如图1所示，向注气井A和水平生产井B中同时注入蒸汽进行预热，建立注采井（即：注气井A和水平生产井B）之间的热联通通道，图1中标号1为预热边界，所述热连通通道为预热边界1所圈闭的区域；预热后，注气井A的近井地带温度＞200℃；
所述注气井A射孔底界距离水平生产井B脚尖的水平距离和垂直距离均5～10米。在该步骤（1）中，当油层厚度≤20m时，水平生产井B和注气井A均采用吞吐预热；当油层厚度＞20m时，水平生产井B采用循环预热，注气井A采用吞吐预热。
（2）焦化油层：
向注气井A中下入电点火器，然后利用空气压缩机向注气井A井筒中注入空气，设置电点火器中的电加热器的功率，使电加热器把注入的空气加热到350℃；注入热空气的时间为3～7天，使注气井A近井地带结焦；如图2所示，图中标号2为结焦边界，由结焦边界2所圈闭的区域为结焦地带；该结焦地带可起到防气窜、固砂防砂的作用。
（3）调整结焦地带孔渗度：
向注气井A中注入能够提高结焦地带孔渗度的流体，并吞吐一个周期，由此，把结焦地带中适量的胶质、沥青质和稠油的溶解物排出；增加近井地带孔渗度；
对于火烧油层来说，注气井A近井地带结焦后，会使地层的孔隙度、渗透率大大降低，如果不加处理，直接注空气点火，会带来一定的难度。因为点火需要高速的热空气，注气井A近井地带孔隙度和渗透率太低会导致空气很难注入到地层，点火所需的高温高速空气得不到保证，从而导致点火失败。
因此，本发明在焦化油层之后，采取了调整结焦地带孔渗度的步骤，由此来实现增加注气井A近井地带的孔隙度、渗透率；所述调整结焦地带孔渗度的工艺步骤主要是针对结焦地带的物质组成而设计，结焦地带固体物质除含有焦炭外，仍含有一定量的胶质、沥青质和稠油（稠油及重质组分可溶于高温蒸汽、稀油或相应的化学溶剂），因此，对注入井A注入一定量的高温蒸汽、稀油或化学溶剂，所述化学溶剂为烷基酚与环氧乙烷缩合物（OP-15）、或者为石油磺酸盐等，吞吐一个周期（吞吐的周期为1～3天），由此，把结焦地带中适量的胶质、沥青质和稠油的溶解物排出，从而增加注气井A近井地带的孔渗度、渗透率，这可以大大降低后续点火工艺的难度。
（4）富氧点火：
向注气井A注入富氧空气，通过电点火器中的电加热器加热富氧空气到300℃～350℃之间，加热的富氧空气注入到注气井A井底，由电点火器点燃油层。
在该步骤（4）中，所述富氧空气是利用制氮机排出的氧气与空气压缩机输出的空气按一定比例混合而形成；所述富氧空气的含氧量在40%～50%。
点燃油层后，继续向注气井A注入空气，继续注入的空气经过已燃区6（如图3所示）往前推进，形成火线前缘3（如图3所示），可动油带4泄入到水平生产井B的水平段；结焦边界2保护水平生产井B的水平段（通过水平井的温度控制，使水平井水平段温度＜300℃，水平段附近的焦炭不被烧掉），防止气窜出砂破坏水平生产井B。火线前缘3往前推动，可动油4在重力作用下泄入水平井B中，冷油带5密封火线前缘未达到的水平段。
由上所述，本发明火驱采油的封窜防砂点火方法与现有技术相比具有如下优点：
（1）使注气井近井地带结焦，可起到防砂固砂的作用，同时为高效点火提供了燃料；
（2）通过调整结焦地带孔渗度的工艺，增加了注气井结焦地带的孔渗性能；
（3）缩短了点火时间，富氧燃烧可快速形成火线前缘；
（4）提高了火驱开采的经济效益。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种火驱采油的封窜防砂点火方法，该点火方法至少包括以下步骤：
(1)预热油层：
向水平生产井和注气井同时注入蒸汽进行预热，建立注采井之间的热联通；预热后，注气井近井地带温度＞200℃；
(2)焦化油层：
向注气井下入电点火器，然后利用空气压缩机向注气井井筒中注入空气，设置电点火器中的电加热器的功率，使电加热器把注入的空气加热到350℃；注气多天，使注气井近井地带结焦；
(3)调整结焦地带孔渗度：
向注气井中注入能提高结焦地带孔渗度的流体，并吞吐一个周期，由此，把结焦地带中适量的胶质、沥青质和稠油的溶解物排出；
(4)富氧点火：
向注气井注入富氧空气，通过电点火器中的电加热器加热富氧空气到300℃～350℃之间，加热的富氧空气注入到注气井井底，由电点火器点燃油层。
2.如权利要求1所述的火驱采油的封窜防砂点火方法，其特征在于：在上述步骤(1)中，当油层厚度≤20m时，水平生产井和注气井均采用吞吐预热；当油层厚度＞20m时，水平生产井采用循环预热，注气井采用吞吐预热。
3.如权利要求1所述的火驱采油的封窜防砂点火方法，其特征在于：在上述步骤(2)中，注入空气的时间为3～7天。
4.如权利要求1所述的火驱采油的封窜防砂点火方法，其特征在于：在上述步骤(3)中，所述能提高结焦地带孔渗度的流体为高温蒸汽或化学溶剂。
5.如权利要求4所述的火驱采油的封窜防砂点火方法，其特征在于：所述化学溶剂为烷基酚与环氧乙烷缩合物，稀油或为石油磺酸盐。
6.如权利要求1所述的火驱采油的封窜防砂点火方法，其特征在于：在上述步骤(3)中，注入流体进行吞吐的周期为1-3天。
7.如权利要求1所述的火驱采油的封窜防砂点火方法，其特征在于：在上述步骤(4)中，所述富氧空气是利用制氮机排出的氧气与空气压缩机输出的空气按一定比例混合而形成；所述富氧空气的含氧量在40％～50％。
8.如权利要求1所述的火驱采油的封窜防砂点火方法，其特征在于：所述注气井射孔底界距离水平生产井脚尖的水平距离和垂直距离均5～10米。
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