CN105545272B - 特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法，其包括以下步骤：在处于特低渗透或致密油藏区域的水平井套管完井后，采用水平井分段压裂技术对储层进行分段压裂以形成N条与水平井连通的人工裂缝，第M条人工裂缝较第M+1条人工裂缝靠近水平井的井口；将相邻的第1条人工裂缝与第2条人工裂缝之间的水平井的水平段坐封，通过套管向第1条人工裂缝中注入二氧化碳，通过油管进行采油，并且在采油完成后解封；将相邻的第M条人工裂缝与第M+1条人工裂缝之间的水平井的水平段进行坐封并且通过套管向第M条人工裂缝中进行注入二氧化碳后，通过油管进行采油。该方法能够通过一个水平井实现同井注二氧化碳、同井采油。

Description

特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法
技术领域
本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法。
背景技术
特低渗透油藏和致密油藏广泛分布于我国长庆油田、新疆油田、大庆油田、吉林油田、大港油田等各大油田，储量规模巨大，是常规油藏储量的2.5倍，开发前景广阔。目前我国长庆油田在特低渗透油藏开展了先导性开发试验，已建产能规模达到每年300万吨，并逐年增加。新疆油田、大庆油田和吉林油田在致密油藏的勘探开发方面做了大量工作，取得了一定进展。
然而，特低渗透油藏，特别是致密油藏具有油层孔隙度低、渗透率低、孔喉细小、非均质性严重等特征，由于多孔介质空间流体渗流阻力大，开采过程中流动困难，因此通常采取水平井压裂投产。弹性驱是特低渗透油藏和致密油藏主要的开发方式，由于弹性驱的能量不足，因此特低渗透/致密油藏的采收率一般都较低，一般在10％左右。油田现场尝试采用井间注水的开采方式，但部分储层由于渗透率很低、水敏严重，水很难注入储层中。即使采取一定措施可以注入储层中，但当井距过大时，难以在注水井与采油井间建立有效的驱替系统；当井距合适时，平均计算后每一个井控制储量低于经济极限值而变得没有开采价值。目前，国内外各院校、大公司开始研究注CO2驱提高特低渗透/致密油藏采收率，但都是采用“CO2从注入井中注入，原油从采油井中采出”的方式，即至少需要两口井进行CO2驱油。由于特低渗透/致密油藏非均质强，井距较大时驱替效果不理想，井距小时，经济效益差。
专利申请号为CN201110393334.6的中国专利中公开了一种水平井二氧化碳吞吐控水增油方法，其通过向非正常水淹水平井内注入一定量的CO2气体，利用CO2气体与储层内原油作用膨胀、降粘、降低表面张力等机理，使CO2作用范围内的储层含油饱和度升高，油水粘度比降低，油相渗透率提高，提高油相流量，降低水相流量，起到封堵水流通道，改善产液剖面的作用，达到控水稳油目的。虽然该方法实现了单井采油，但是其作用距离较短，只能在水平井附近区域有效，导致其经济效益十分不理想。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法，其能够通过一个水平井实现同井注二氧化碳、同井采油。
本发明实施例的具体技术方案是：
一种特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法，其包括以下步骤：
在处于特低渗透或致密油藏区域的水平井套管完井后，采用水平井分段压裂技术对储层进行分段压裂以形成N条与水平井连通的人工裂缝，其中第M条人工裂缝与第M+1条人工裂缝相邻，其中N为大于等于3的整数，M＝1，2，3，4……N-1，第M条人工裂缝较第M+1条人工裂缝靠近水平井的井口；
采用具有与油管相连接的封隔器的管柱将相邻的第1条人工裂缝与第2条人工裂缝之间的所述水平井的水平段坐封，通过套管向第1条人工裂缝中注入二氧化碳，通过所述油管进行采油，并且在采油完成后解封；
将相邻的第M条人工裂缝与第M+1条人工裂缝之间的水平井的水平段进行坐封并且通过套管向第M条人工裂缝中进行注入二氧化碳后，通过所述油管进行采油。
优选地，对于渗透率低于1毫达西的特低渗油藏或渗透率低于0.1毫达西的致密油藏，在套管完井时，对压裂段的间距进行优化，再按照优化的段间距对水平井进行分段压裂。
优选地，根据储层参数和水平井水平段长度对压裂段的间距进行优化。
优选地，当油藏地层压力满足第一条件时，采用自喷开采方式对油藏进行开采；待地层压力降低到第二条件时，采用具有与油管相连接的封隔器的管柱将第1条人工裂缝与第2条人工裂缝之间的所述水平井坐封，通过套管向所述第1条人工裂缝中注入二氧化碳，通过所述油管进行采油。
优选地，在通过向各个所述人工裂缝注入二氧化碳时，当从井口返回的含油液体的含水率达到极限值时，停止向所述人工裂缝注入二氧化碳，对封隔器进行解封，下放管柱，坐封相邻的远离水平井井口的人工裂缝下方的水平井，对相邻的远离水平井井口的人工裂缝进行注入二氧化碳。
优选地，所述产油量的极限值是根据经济参数计算的经济极限产油量。
优选地，所述管柱包括油管，与油管相连接的封隔器。
优选地，在步骤将相邻的第N-1条人工裂缝与第N条人工裂缝之间的水平井进行坐封并且通过套管向第N-1条人工裂缝中进行注入二氧化碳后，通过所述油管进行采油中，通过管柱向第N-1条人工裂缝进行注二氧化碳，原油自第N条人工裂缝流入油管中，当油管中的原油的含水率达到极限值时，停止向第N-1条人工裂缝进行注入二氧化碳，结束该井的采油作业。
优选地，当油藏地层压力不满足第一条件时，在油管上安装抽油泵或电潜泵以对水平井内的原油进行抽吸。
本发明的技术方案具有以下显著有益效果：
1、本发明中的特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法不需要建立注采井网系统，在一个单井上便可以实现二氧化碳驱作业。同时，在不能注水的渗透率低、水敏严重的油藏中通过注入二氧化碳本发明实现了油藏的经济效益开发。
2、本发明中的特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法对于特低渗透/致密油藏效果更为突出，一般弹性驱在特低渗透/致密油藏上的采收率在10％左右，而采用本发明后可以达到20％以上。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
图1为本发明特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法的步骤流程图。
图2为进行分段压裂后水平井的结构示意图。
图3为对第1条人工裂缝和第2条人工裂缝之间的水平井进行坐封、注二氧化碳以及采油的示意图。
图4为对第2条人工裂缝与第3条人工裂缝之间的水平井进行坐封、注二氧化碳以及采油的示意图。
图5为对第N-1条人工裂缝和第N条人工裂缝之间的水平井进行坐封、注二氧化碳以及采油的示意图。
以上附图的附图标记：
1、水平井；11、井口；12、井底；2、油管；3、第一封隔器；4、人工裂缝。
具体实施方式
结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
油田现场一般尝试采用井间注水的开采方式，但是部分储层由于渗透率很低、水敏严重两大原因，水难以注入到储层当中，为了针对这些不能注水的特低渗油藏、致密油藏，实现这些油藏的经济效益开发，本申请人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法，一方面克服现有技术中需要开设至少两个井才能完成注采工作的缺陷，通过一个单井便实现了对油藏的二氧化碳驱开采，另外一方面克服了部分储层由于渗透率很低、水敏严重，水难以注入到储层的问题。图1为本发明特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法的步骤流程图，如图1所示，本方法包括以下步骤：
在处于特低渗透或致密油藏区域的水平井1套管完井后，采用水平井1分段压裂技术对储层进行分段压裂以形成N条与水平井1连通的人工裂缝4，其中第M条人工裂缝与第M+1条人工裂缝相邻，其中N为大于等于3的整数，M＝1，2，3，4……N-1，第M条人工裂缝较第M+1条人工裂缝靠近水平井1的井口11。
采用具有与油管2相连接的封隔器的管柱将相邻的第1条人工裂缝与第2条人工裂缝之间的水平井1的水平段坐封，通过套管向第1条人工裂缝中注入二氧化碳，通过油管2进行采油，并且在采油完成后解封。
将相邻的第M条人工裂缝与第M+1条人工裂缝之间的水平井1的水平段的水平段进行坐封并且通过套管向第M条人工裂缝中进行注入二氧化碳后，通过油管2进行采油。
下面对本方法中的各个步骤做进一步的说明，图2为进行分段压裂后水平井1的结构示意图，如图2所示，在油藏区域开设一水平井1，对水平井1进行套管完井操作，然后采用水平井1分段压裂技术对储层进行分段压裂以形成N条与水平井1连通的人工裂缝，其中N为大于等于2的整数。本方法可以在任何类型的油藏区域使用，特别适合于特低渗透或致密油藏区域。通常而言，在水平井1同一个深度位置的某条人工裂缝绕水平井1的轴线环向分布于水平井1的四周，人工裂缝4与水平井1连通，通过水平井1可以向人工裂缝4中进行注二氧化碳。
对于渗透率低于1毫达西的特低渗油藏或渗透率低于0.1毫达西的致密油藏，在套管完井时，对压裂段的间距进行优化，再按照优化的段间距对水平井1进行分段压裂。压裂段的间距可以根据储层参数和水平井1水平段长度进行优化决定，如此，通过控制压裂段的间距可以控制相邻两条人工裂缝4之间的距离。
对地层的压力进行测试，得到油藏地层压力。当油藏地层压力较高，油藏地层压力满足第一条件时，第一条件为油藏地层压力满足可以采用自喷开采方式的压力数值范围，直接先采用自喷开采方式对油藏进行开采。当油藏地层压力不满足第一条件时，在油管2上可以安装抽油泵或电潜泵以对水平井1内的原油进行抽吸。随着自喷开采的进行，原油不断输出，地层压力下降。直至地层压力降低到第二条件，第二条件为油藏地层压力不满足可以采用自喷开采方式的压力数值范围。图3为对第1条人工裂缝和第2条人工裂缝之间的水平井1进行坐封、注二氧化碳以及采油的示意图，如图3所示，采用具有与油管2相连接的封隔器的管柱将距离水平井1井口11近的第1条人工裂缝和第2条人工裂缝之间的水平井1进行坐封。其中，管柱的结构具体包括油管2，与油管2相连接的第一封隔器3，第2条人工裂缝较第1条人工裂缝更靠近水平井1的井底12。
将第1条人工裂缝和第2条人工裂缝之间的水平井1坐封后，当对油管2与套管之间进行注二氧化碳时，由于封隔器将水平井1的第1条人工裂缝与第2条人工裂缝之间的水平井1坐封，从套管内注入的二氧化碳只能流入第1条人工裂缝中，二氧化碳从第1条人工裂缝中流入油藏区域进行二氧化碳驱油，将油藏内的油驱至第2条人工裂缝中，从第2条人工裂缝产出的原油从油管2的底部流入油管2内，最终在套管不断的注二氧化碳下，从第2条人工裂缝流出的原油从油管2中不断的返流至水平井1井口11。
通过套管向人工裂缝4注二氧化碳时，当从井口11油管2返回的产油量达到极限值时，停止向人工裂缝4注二氧化碳，对封隔器进行解封。产油量的极限值是根据经济参数计算的经济极限产油量。图4为对第2条人工裂缝与第3条人工裂缝之间的水平井1进行坐封、注二氧化碳以及采油的示意图，如图4所示，下放管柱，通过封隔器坐封相邻的靠近水平井1井口11的第2条人工裂缝与第3条人工裂缝之间的水平井1，其中，通过封隔器在水平井1的第N-2条人工裂缝与第N-1条人工裂缝之间进行坐封，通过第二封隔器在水平井1的第N-1条人工裂缝与第N条人工裂缝之间进行坐封。然后主要对第2条人工裂缝进行注二氧化碳，二氧化碳从第2条人工裂缝中流入油藏区域进行二氧化碳驱油，将油藏内的油驱至第3条人工裂缝中，从第3条人工裂缝产出的原油从油管2底部流向油管2中，最终在套管内不断的注二氧化碳下，原油从油管2内返流至水平井1井口11。当从井口11的油管2中返回的含油液体的含水率达到极限值时，停止向人工裂缝4注二氧化碳，对封隔器进行解封。
图5为对第N-1条人工裂缝和第N条人工裂缝之间的水平井1进行坐封、注二氧化碳以及采油的示意图，如图5所示，依次对第3条人工裂缝进行注二氧化碳操作，直至第N-1条人工裂缝，通过封隔器在水平井1的第N-1条人工裂缝与第N条人工裂缝之间进行坐封。然后对套管内进行注二氧化碳，二氧化碳自套管中通入第N-1条人工裂缝内，然后流入油藏中进行驱油，使得油藏内的原油流向第N条人工裂缝。原油自第N条人工裂缝中流出，进而从油管2底部流向油管2中，由于水平井1的第N-1条人工裂缝与第N条人工裂缝之间被封隔器坐封，从第N条人工裂缝中流出的原油只能流向油管2内，再流至水平井1的井口11。当从井口11返回的含油液体的含水率达到极限值时，停止向第N-1条人工裂缝注二氧化碳，对封隔器进行解封，上提管柱，结束该井的采油作业。
本发明中的特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法不需要建立注采井网系统，在一个单井上便可以实现二氧化碳驱作业，即仅在一个井中注二氧化碳，同时在该井中实现采油并且将原油收集。而且，在不能注水的渗透率低、水敏严重的油藏中通过注入二氧化碳本发明实现了油藏的经济效益开发。其次，特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法对于特低渗透/致密油藏效果更为突出，一般弹性驱在特低渗透/致密油藏上的采收率在10％左右，而采用本发明后可以达到20％以上，与在可以注水的特低渗透或致密油藏区域中采用注水驱油方式的采收率相当。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法，其特征在于，其包括以下步骤：
在处于特低渗透或致密油藏区域的水平井套管完井后，采用水平井分段压裂技术对储层进行分段压裂以形成N条与水平井连通的人工裂缝，其中第M条人工裂缝与第M+1条人工裂缝相邻，其中N为大于等于3的整数，M＝1，2，3，4……N-1，第M条人工裂缝较第M+1条人工裂缝靠近水平井的井口；
采用具有与油管相连接的封隔器的管柱将相邻的第1条人工裂缝与第2条人工裂缝之间的所述水平井坐封，通过套管向第1条人工裂缝中注入二氧化碳，通过所述油管进行采油，并且在采油完成后解封，所述管柱包括油管，与油管相连接的封隔器；
将相邻的第M条人工裂缝与第M+1条人工裂缝之间的水平井的水平段进行坐封并且通过套管向第M条人工裂缝中进行注入二氧化碳后，通过所述油管进行采油。
2.根据权利要求1所述的特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法，其特征在于，对于渗透率低于1毫达西的特低渗油藏或渗透率低于0.1毫达西的致密油藏，在套管完井时，对压裂段的间距进行优化，再按照优化的段间距对水平井进行分段压裂。
3.根据权利要求2所述的特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法，其特征在于，根据储层参数和水平井水平段长度对压裂段的间距进行优化。
4.根据权利要求1所述的特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法，其特征在于，当油藏地层压力满足第一条件时，采用自喷开采方式对油藏进行开采；待地层压力降低到第二条件时，采用具有与油管相连接的封隔器的管柱将第1条人工裂缝与第2条人工裂缝之间的所述水平井坐封，通过套管向所述第1条人工裂缝中注入二氧化碳，通过所述油管进行采油。
5.根据权利要求1所述的特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法，其特征在于，在通过向各个所述人工裂缝注入二氧化碳时，当从井口返回的产油量达到极限值时，停止向所述人工裂缝注入二氧化碳，对封隔器进行解封，下放管柱，坐封相邻的远离水平井井口的人工裂缝下方的水平井，对相邻的远离水平井井口的人工裂缝进行注入二氧化碳。
6.根据权利要求5所述的特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法，其特征在于，所述产油量的极限值是根据经济参数计算的经济极限产油量。
7.根据权利要求1所述的特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法，其特征在于，在步骤将相邻的第N-1条人工裂缝与第N条人工裂缝之间的水平井的水平段进行坐封并且通过套管向第N-1条人工裂缝中进行注入二氧化碳后，通过所述油管进行采油中，通过管柱向第N-1条人工裂缝进行注二氧化碳，原油自第N条人工裂缝流入油管中，当油管中的原油的含水率达到极限值时，停止向第N-1条人工裂缝进行注入二氧化碳，结束该井的采油作业。
8.根据权利要求1所述的特低渗透水敏储层/致密储层的采油方法，其特征在于，当油藏地层压力不满足第一条件时，在油管上安装抽油泵或电潜泵以对水平井内的原油进行抽吸。
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