CN105041282A - 一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法，通过水平井分段压裂，形成多条垂直于水平井筒的径向裂缝，利用裂缝将蒸汽注入地层，增大了注入蒸汽与稠油地层的接触面积，降低了注汽压力，增加了注汽量，从而增大蒸汽的波及体积；水平井分段压裂裂缝的存在使得油藏整体受热均匀，两个裂缝之间的原油受到来自两侧蒸汽的双向加热作用，蒸汽的热量得到充分利用，蒸汽对原油的加热效率得到提高，原油粘度降低幅度更大；在开井生产阶段，由于压裂裂缝的存在，原油的过流面积增加，流动阻力大幅度降低，提高了原油的流动能力，同时泄油面积增加，大幅度提高了中低渗稠油油藏的原油产量和开发效果。

Description

一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法

技术领域

本发明涉及一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法，属于油气田开发工程的技术领域。

技术背景

随着全球经济的日益发展，世界对石油的需求量迅猛增长，经过上个世纪对常规油资源的大规模的开发后，稠油资源以其丰富的储量吸引了世人的注意，因而稠油油藏的开发技术也备受关注，其大体分为冷采技术和热采技术。由于稠油的粘度大，稠油冷采技术采收率低；稠油热采技术主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层、蒸汽辅助重力泄油等等，其中蒸汽吞吐是稠油热采最主要的方式之一，其过程是将一定量的高温高压湿饱和蒸汽注入油层，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产的一种开采稠油的增产方法。

对于中低渗稠油油藏，由于地层渗透率较低，加上原油粘度较高，原油在原始地层条件下难以流动。这类油藏在蒸汽吞吐过程中主要存在以下问题：在注蒸汽阶段，注蒸汽压力高导致蒸汽干度低，或注不进蒸汽，蒸汽波及范围小；在生产阶段，原油流动性较差，原油产量低。上述问题导致该类油藏难以经济有效开发。

水平井分段压裂技术是一种高效的储层改造技术，随着人们对非常规油气资源的日益关注，水平井分段压裂技术得以飞速发展。水平井分段压裂技术是在一口水平井中，将水平井段分成若干段，分别进行压裂改造，形成多条垂直于井筒的裂缝，以改善油层的导流能力。一般用于低渗油藏的储层改造，以提高原油产量。

由于蒸汽吞吐能大幅降低原油粘度，提高稠油流动性及洗油效率，水平井分段压裂能够改造低渗储层，提高地层导流能力，扩大储层动用范围，因此将这两种技术相结合，在中低渗稠油油藏的开发中能够起到显著的增产效果。

发明内容

针对中低渗稠油油藏现有蒸汽吞吐技术的不足，本发明提供一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法。本发明将水平井分段压裂技术与蒸汽吞吐开采相结合，在水平井蒸汽吞吐基础上加入了分段压裂技术，通过水平井分段压裂对中低渗稠油油藏进行储层改造，大幅度提高储层的渗流能力，以降低注蒸汽过程中的注汽压力，提高注汽干度和注汽量，扩大波及体积；同时，在开井生产阶段，降低原油的流动阻力，提高原油产量和开发效果。

技术术语：

中低渗稠油油藏：是指渗透率小于500×10^-3μm²，且油藏条件下原油粘度大于50mPa.s的稠油油藏，此类油藏渗透率和孔隙度较低，且原油粘度大，水驱开发效果较差，目前稠油油藏主要以蒸汽吞吐等热力开发方式为主。

本发明的技术方案如下：

一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法，包括步骤如下：

1)在不含底边水的油层中下部、且沿地层最小水平主应力方向钻一口水平井，套管完井；由于边底水很可能在水平井局部形成水锥或造成快速水淹，造成大量产水，因此要求所述油层不含边底水；水平井沿地层最小水平主应力方向是为了后续实施分段压裂是能够形成垂直于水平井筒的径向裂缝；

2)将所述水平井分成若干段、并分段进行压裂，形成垂直于水平井井筒的径向压裂裂缝；

3)进行地面工程和采油工程作业；

4)将饱和蒸汽以150-300t/d的速度注入所述水平井，注饱和蒸汽过程中，饱和蒸汽沿水平井进入压裂裂缝，并进入地层流动：

一部分饱和蒸汽沿纵向运移到油层上边界、下边界附近，用以加热油层顶部和底部的原油；另一部分饱和蒸汽从压裂裂缝进入地层后沿平行水平井的方向朝两侧油层流动，以加热压裂裂缝之间的原油；饱和蒸汽注入量具体取决于油层厚度和水平井段长度，与普通水平井蒸汽吞吐相比，由于压裂裂缝的存在使得蒸汽注入压力降低，蒸汽干度提高，波及范围增大，加热效率大幅度提高；

5)注完饱和蒸汽后，立即关闭所述水平井，焖井3-10天：此时饱和蒸汽携带的热量交换到油层中，不断加热原油；位于两个压裂裂缝之间的原油由于来自两侧蒸汽的双向加热作用，粘度迅速下降，流度升高；

6)焖井结束后开井生产。由于蒸汽的热力作用使原油粘度大幅度降低，在地层压力和重力作用下流入压裂裂缝通道，并沿压裂裂缝流入水平井中。

根据本发明优选的，在所述步骤2)中，所述水平井总长度为100m-600m，所述分段个数2-6个，所述水平井分段每段长度为40-100m。

根据本发明优选的，在所述步骤2)中，所述压裂裂缝的支撑半径为所述油层厚度的(1/4)—(1/3)。

根据本发明优选的，所述步骤4)中，所述饱和蒸汽的干度大于75％。

根据本发明优选的，所述步骤4)中，注入饱和蒸汽的强度为8-20t/m。

根据本发明优选的，所述步骤4)中，注入饱和蒸汽的总量为1600-6000t。

本发明具有如下有益效果：

1.与普通直井或水平井蒸汽吞吐相比，本发明利用水平井分段压裂裂缝将蒸汽注入地层，增大了注入蒸汽与稠油地层的接触面积，降低了注汽压力，增加了注汽量，从而增大蒸汽的波及体积；

2.水平井分段压裂裂缝的存在使得油藏整体受热均匀，两个裂缝之间的原油受到来自两侧蒸汽的双向加热作用，蒸汽的热量得到充分利用，蒸汽对原油的加热效率得到提高，原油粘度降低幅度更大；

3.在开井生产阶段，由于压裂裂缝的存在，原油的过流面积增加，流动阻力大幅度降低，提高了原油的流动能力，同时泄油面积增加，大幅度提高了原油产量和开发效果。

附图说明：

图1为中低渗稠油油藏水平井分段压裂示意图；

在图1中，1、直井段；2、地层；3、油层；4、水平井；5、压裂裂缝；6、地层最小水平主应力方向。

图2为现有技术的水平井蒸汽注入过程示意图；

在图2中，1、直井段；2、地层；3、油层；4、水平井；7、蒸汽注入方向；

图3为现有技术的水平井蒸汽吞吐后原油产出过程示意图；

在图3中，1、直井段；2、地层；3、油层；4、水平井；8、原油流动方向。

图4为本发明所述中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽注入过程示意图；

在图4中，1、直井段；2、地层；3、油层；4、水平井；5、压裂裂缝；7、蒸汽注入方向。

图5为本发明所述中低渗稠油油藏水平井分段压裂原油采出过程示意图；

在图5中，1、直井段；2、地层；3、油层；4、水平井；5、压裂裂缝；8、原油流动方向。

具体实施方式：

下面根据实施例和说明书附图对本发明做详细的说明，但不限于此。

如图1-5所示。

实施例1、

一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法，包括步骤如下：

1)在不含底边水的油层中下部、且沿地层最小水平主应力方向6钻一口水平井4，套管完井；

2)将所述水平井4分成若干段、并分段进行压裂，形成垂直于水平井井筒的径向压裂裂缝5；

3)进行地面工程和采油工程作业；

4)将饱和蒸汽以150-300t/d的速度注入所述水平井4，注饱和蒸汽过程中，饱和蒸汽沿水平井进入压裂裂缝5，并进入地层2流动：

一部分饱和蒸汽沿纵向运移到油层上边界、下边界附近，用以加热油层顶部和底部的原油；另一部分饱和蒸汽从压裂裂缝5进入地层2后沿平行水平井的方向朝两侧油层流动，以加热压裂裂缝5之间的原油；所述饱和蒸汽的干度范围大于75％；

5)注完饱和蒸汽后，立即关闭所述水平井4，焖井3-10天：此时饱和蒸汽携带的热量交换到油层3中，不断加热原油；

6)焖井结束后开井生产。

实施例2、

如实施例1所述的一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法，其区别在于，在所述步骤2)中，所述水平井总长度为100m-600m，所述分段个数2-6个，所述水平井分段每段长度为40-100m。所述步骤4)中，注入饱和蒸汽的强度为8-20t/m。所述步骤4)中，注入饱和蒸汽的总量为1600-6000t。

实施例3、

如实施例1所述的一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法，其区别在于，在所述步骤2)中，所述压裂裂缝的支撑半径为所述油层厚度的(1/4)—(1/3)。

如实施例1-3进行实际现场施工，包括具体施工参数如下：

一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法，包括步骤如下：

1)在不含底边水的油层中下部、且沿地层最小水平主应力方向6钻一口水平井300m，套管完井；

2)将所述水平井4分成5段水平井段、并分段进行压裂以形成垂直于水平井的径向压裂裂缝；每段长度60m；所述压裂裂缝的支撑半径为所述油层3厚度的1/3。

3)进行地面工程和采油工程作业；

4)将饱和蒸汽以220t/d的速度注入所述水平井4，注饱和蒸汽过程中，饱和蒸汽沿水平井进入压裂裂缝5，并进入地层3流动，所述饱和蒸汽的干度为75％：

一部分饱和蒸汽沿纵向运移到油层3上边界、下边界附近，用以加热油层顶部和底部的原油；另一部分饱和蒸汽从压裂裂缝5进入地层2后沿平行水平井4的方向朝两侧油层流动，以加热压裂裂缝5之间的原油；注入饱和蒸汽的总量为2200t；

5)注完饱和蒸汽后，立即关闭水平井4，焖井7天：此时饱和蒸汽携带的热量交换到油层3中，不断加热原油；

6)焖井结束后开井生产。

Claims (6)

1.一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：

1)在不含底边水的油层中下部、且沿地层最小水平主应力方向钻一口水平井，套管完井；

2)将所述水平井分成若干段、并分段进行压裂，形成垂直于水平井井筒的径向压裂裂缝；

3)进行地面工程和采油工程作业；

4)将饱和蒸汽以150-300t/d的速度注入所述水平井，注饱和蒸汽过程中，饱和蒸汽沿水平井进入压裂裂缝，并进入地层流动：

一部分饱和蒸汽沿纵向运移到油层上边界、下边界附近，用以加热油层顶部和底部的原油；另一部分饱和蒸汽从压裂裂缝进入地层后沿平行水平井的方向朝两侧油层流动，以加热压裂裂缝之间的原油；

5)注完饱和蒸汽后，立即关闭所述水平井，焖井3-10天：此时饱和蒸汽携带的热量交换到油层中，不断加热原油；

6)焖井结束后开井生产。

2.根据权利要求1所述的一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述水平井总长度为100m-600m，所述分段个数2-6个，所述水平井分段每段长度为40-100m。

3.根据权利要求1所述的一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述压裂裂缝的支撑半径为所述油层厚度的(1/4)—(1/3)。

4.根据权利要求1所述的一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法，其特征在于，所述步骤4)中，所述饱和蒸汽的干度大于75％。

5.根据权利要求2所述的一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法，其特征在于，所述步骤4)中，注入饱和蒸汽的强度为8-20t/m。

6.根据权利要求2所述的一种中低渗稠油油藏水平井分段压裂蒸汽吞吐方法，其特征在于，所述步骤4)中，注入饱和蒸汽的总量为1600-6000t。