CN105587300A - 用于水平井的采油方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水平井的采油方法，其包括以下步骤：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，第M条人工裂缝较第M+1条人工裂缝靠近水平井的井口；将距离水平井井口最远的第N条人工裂缝与第N-1条人工裂缝之间的水平井进行坐封，通过油管向第N条人工裂缝中注水，通过套管进行采油，并且在采油完成后解封；分别将第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和第M-1条人工裂缝与第M条人工裂缝之间的水平井的水平段进行坐封，通过油管向第M条人工裂缝中进行注水后，通过套管进行采油。本方法能够通过一个水平井实现同井注水、同井采油。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采领域，特别涉及一种用于水平井的采油方法。
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，但由于储层渗透率低，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；然而当减小井距使得井距变得合适时，单井控制储量变低，其低于经济极限值，如此变得没有开采价值。
专利申请号为CN201310085607.X的中国专利中公开了一种用于同井注采的开采装置及方法，其主要适合多层油藏，通过从直井注水，从邻井的对应层位采油；或从邻井注水，从本井对应层位采油。但是其仍然是两个井间的注采关系，当区域内控制储量低时，多设置一个井便增加了施工的费用，且使得单井控制储量相应变的更低，低于经济极限值，如此该区域便没有开采价值。
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用于水平井的采油方法，其能够通过一个水平井实现同井注水、同井采油。
本发明实施例的具体技术方案是：
一种用于水平井的采油方法，其包括以下步骤：
在水平井套管完井后，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第一封隔器、注水设备、第二封隔器的管柱将距离水平井井口最远的第N条人工裂缝与第N-1条人工裂缝之间的所述水平井进行坐封，通过油管向距离水平井井口最远的第N条人工裂缝中注水，通过所述套管进行采油，并且在采油完成后解封；
分别将第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和第M-1条人工裂缝与第M条人工裂缝之间的水平井的水平段进行坐封，通过油管向第M条人工裂缝中进行注水后，通过所述套管进行采油。
优选地，所述水平井处于特低渗透或致密油藏区域。
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，再采用具有与油管相连接的封隔器和注水设备的管柱将距离水平井井口最远的所述人工裂缝与所述水平井连通处坐封，通过油管向距离水平井井口最远的所述人工裂缝中注水，通过所述套管进行采油。
优选地，在通过向各个所述人工裂缝注水时，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水，对封隔器进行解封，上提管柱，坐封相邻的靠近水平井井口的人工裂缝，对相邻的靠近水平井井口的人工裂缝进行注水。
优选地，所述含水率的极限值为98％；或所述含水率的极限值为根据经济指标计算获得的经济极限含水率；或所述含水率的极限值为根据经验法确定的极限含水率。
优选地，在步骤采用具有与油管相连接的第一封隔器、注水设备、第二封隔器的管柱将距离水平井井口最远的第N条人工裂缝与第N-1条人工裂缝之间的所述水平井进行坐封中，在水平井的第N-1条人工裂缝与第N条人工裂缝之间进行坐封和在水平井的第N条人工裂缝朝向井底方向处进行坐封；或在第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。
优选地，所述管柱包括油管，与油管相连接的第一封隔器，与所述第一封隔器相连接的注水设备，与所述注水设备相连接的第二封隔器。
本发明的技术方案具有以下显著有益效果：
1、本发明中的用于水平井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水驱作业。
2、本发明中的用于水平井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提高到10％以上，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为本发明用于水平井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N条人工裂缝进行坐封、注水以及采油的示意图。
图4为对第N-1条人工裂缝进行坐封、注水以及采油的示意图。
图5为对第2条人工裂缝进行坐封、注水以及采油的示意图。
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、第二封隔器；5、注水设备；6、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。
本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种用于水平井的采油方法，以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水驱开采。
图1为本发明用于水平井1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6，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相连接的第一封隔器3、注水设备5、第二封隔器4的管柱将距离水平井1井口11最远的第N条人工裂缝与第N-1条人工裂缝之间的水平井1进行坐封，通过油管2向距离水平井1井口11最远的第N条人工裂缝中注水，通过套管进行采油，并且在采油完成后解封。
分别将第M条人工裂缝与第M+1条人工裂缝之间的水平井1的水平段和第M-1条人工裂缝与第M条人工裂缝之间的水平井1的水平段进行坐封，通过套管向第M条人工裂缝中进行注水后，通过套管进行采油。
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6，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6绕水平井1的轴线环向分布于水平井1的四周，人工裂缝6与水平井1连通，通过水平井1可以向人工裂缝6中进行注水。
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6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。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N条人工裂缝进行坐封、注水以及采油的示意图，如图3所示，采用具有与油管2相连接的封隔器和注水设备5的管柱将距离水平井1井口11最远的人工裂缝与水平井1连通处坐封。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，与第一封隔器3相连接的注水设备5，与注水设备5相连接的第二封隔器4。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。
由于该人工裂缝位于水平井1的尾部，所以在坐封该人工裂缝与水平井1连通处时，可以只通过第一封隔器3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，而不对人工裂缝朝向井底12方向处进行坐封。如此，当对油管2内进行注水时，由于第一封隔器3将水平井1的第N-1条人工裂缝与第N条人工裂缝之间坐封，从油管2注入的水通过注水设备5流出油管2，流入水平井1的底部，再流入第N条人工裂缝中，水从第N条人工裂缝中流入油藏区域进行水驱油，将油藏内的油驱至第N-1条人工裂缝中，从第N-1条人工裂缝产出的原油流向油管2和套管之间，最终在油管2不断的注水下，套管内的原油返流至水平井1井口11。当然的，在坐封第N条人工裂缝与水平井1连通处时，还可以通过第一封隔器3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，并通过第二封隔器4在水平井1的第N条人工裂缝朝向井底12方向处进行坐封。如此在注水时可以使得水自注水设备5中流出时直接流入第N条人工裂缝中，而不会流入水平井1底部。
通过向人工裂缝6注水时，当从井口11返回的含油液体的含水率达到极限值时，停止向人工裂缝6注水，对第一封隔器3和第二封隔器4进行解封。图4为对第N-1条人工裂缝进行坐封、注水以及采油的示意图，如图4所示，上提管柱，坐封相邻的靠近水平井1井口11的第N-1条人工裂缝，其中，通过第一封隔器3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4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。然后对相邻的靠近水平井1井口11的第N-1条人工裂缝进行注水，水从第N-1条人工裂缝中流入油藏区域进行水驱油，将油藏内的油驱至第N-2条人工裂缝中，从第N-2条人工裂缝产出的油流向油管2和套管之间，最终在油管2不断的注水下，套管内的原油返流至水平井1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，停止向人工裂缝6注水，对第一封隔器3和第二封隔器4进行解封。在上述过程中，含水率的极限值一般为98％，含水率的极限值也可以是根据经济指标计算获得的经济极限含水率，含水率的极限值还可以为根据经验法确定的极限含水率。
图5为对第2条人工裂缝进行坐封、注水以及采油的示意图，如图5所示，依次第N-3条人工裂缝进行注水操作，直至第2条人工裂缝，通过第一封隔器3在水平井1的第1条人工裂缝与第2条人工裂缝之间进行坐封，通过第二封隔器4在水平井1的第2条人工裂缝与第3条人工裂缝之间进行坐封。然后对油管2内进行注水，水自注水设备5通入第2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1条人工裂缝。原油自第1条人工裂缝中流出，进而流向套管中，由于水平井1的第1条人工裂缝与第2条人工裂缝之间被第一封隔器3坐封，在套管中原油只能流向水平井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，停止向人工裂缝6注水，对第一封隔器3和第二封隔器4进行解封，上提管柱，整个采油过程完成。
本发明中的用于水平井1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水驱作业，即仅在一个井中注水，同时在该井中实现采油。其次，用于水平井1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提高到10％以上，达到20％以上。
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 (9)
1.一种用于水平井的采油方法，其特征在于，其包括以下步骤：
在水平井套管完井后，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第一封隔器、注水设备、第二封隔器的管柱将距离水平井井口最远的第N条人工裂缝与第N-1条人工裂缝之间的所述水平井进行坐封，通过油管向距离水平井井口最远的第N条人工裂缝中注水，通过所述套管进行采油，并且在采油完成后解封；
分别将第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和第M-1条人工裂缝与第M条人工裂缝之间的水平井的水平段进行坐封，通过油管向第M条人工裂缝中进行注水后，通过所述套管进行采油。
2.根据权利要求1所述的用于水平井的采油方法，其特征在于，所述水平井处于特低渗透或致密油藏区域。
3.根据权利要求2所述的用于水平井的采油方法，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。
4.根据权利要求3所述的用于水平井的采油方法，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。
5.根据权利要求1所述的用于水平井的采油方法，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，再采用具有与油管相连接的封隔器和注水设备的管柱将距离水平井井口最远的所述人工裂缝与所述水平井连通处坐封，通过油管向距离水平井井口最远的所述人工裂缝中注水，通过所述套管进行采油。
6.根据权利要求1所述的用于水平井的采油方法，其特征在于，在通过向各个所述人工裂缝注水时，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水，对封隔器进行解封，上提管柱，坐封相邻的靠近水平井井口的人工裂缝，对相邻的靠近水平井井口的人工裂缝进行注水。
7.根据权利要求6所述的用于水平井的采油方法，其特征在于，所述含水率的极限值为98％；或所述含水率的极限值为根据经济指标计算获得的经济极限含水率；或所述含水率的极限值为根据经验法确定的极限含水率。
8.根据权利要求1所述的用于水平井的采油方法，其特征在于，在步骤采用具有与油管相连接的第一封隔器、注水设备、第二封隔器的管柱将距离水平井井口最远的第N条人工裂缝与第N-1条人工裂缝之间的所述水平井进行坐封中，在水平井的第N-1条人工裂缝与第N条人工裂缝之间进行坐封和在水平井的第N条人工裂缝朝向井底方向处进行坐封；或在第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。
9.根据权利要求1所述的用于水平井的采油方法，其特征在于，所述管柱包括油管，与油管相连接的第一封隔器，与所述第一封隔器相连接的注水设备，与所述注水设备相连接的第二封隔器。
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