CN106050206A - 一种空气驱油藏注富氧自燃点火的方法 - Google Patents

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    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
    • E21B43/243—Combustion in situ

Abstract

本发明涉及一种空气油藏驱注富氧自燃点火的方法，针对现有技术中自燃点火方法存在点火速度慢，点火效率低等问题，本发明通过对注气井进行完井作业、上中下三部位射孔、加入高温热水和富氧混合气，实现了高效点火，安全性高，可以用于稠油、稀油、低渗油藏的点火。

Description

一种空气驱油藏注富氧自燃点火的方法
技术领域
本发明涉及一种空气驱油藏注富氧自燃点火的方法，属于油田注空气采油领域。
背景技术
空气驱技术是利用地层中原油中的重质、胶质部分为燃料，采用注富氧化学反应，能自燃、点燃油层的一种点火方法，能使油层温度达到原油氧化裂解温度需要，再加注部分助燃剂，使油层原油持续高温化学裂解反应，高温裂解反应产生热量，加热油层使得油层温度上升至350-600℃，重质组分高温下发生裂解反应，注入的气体与重油发生裂解反应生成凝析油及烟道气，烟道气及水蒸汽多相混相气体等形成驱动原油的动力，使原油向生产井流动，并从生产井采出。
空气驱具有以下驱油特点：
①具有注气恢复地层压力的作用，能提高生产压差和驱动压差。
②兼有火驱、蒸汽驱、热力驱的作用，高温蒸馏和裂解作用，热利用率更高，还可以提高产出原油的品质。
③氧化裂解产生的二氧化碳形成二氧化碳驱，省去了制造二氧化碳的装置和投资。
④具有混相驱效应，可以降低原油界面张力，迅速提高驱油效率，室内实验及现场试验结果表明，已氧化裂解驱残余油饱和度较低。
⑤空气驱过程氧化裂解了约8％的燃料为原油中的重质部分，采出油的品质会有较大提高。
⑥空气驱采油比蒸汽采油及其他采油技术现场条件更广泛，尤其是埋藏较深的低渗油层，适用性更强。
点火的成功是开展空气驱采油的重要的一步，也是最关键的步骤，点火成功不仅能使油层迅速形成氧化裂解状态，更能加快从低温氧化形成高温氧化，是空气驱采油取得较好效果的基础。然而现有技术中自燃点火方法存在点火速度慢，点火效率低等问题。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种空气驱油藏注富氧自燃点火方法，实现了快速高效点火，安全性高，可以用于稠油、稀油、低渗油藏的点火。
本发明涉及一种空气驱油藏注富氧自燃点火的方法，包括以下步骤：步骤1.对注气井进行完井作业，注入水泥封堵油层段；步骤2.待水泥硬化后进行重新射孔，分别位于油层底部2-4m处，中部0.8-1.2m处，上部0.8-1.2m处；步骤3.进行氮气试压，试压范围为井管及井筒近带3-5m，并形成套管保护气，隔绝可燃物质；步骤4.通过锅炉车向井筒内注入100-300吨130-170℃热水来进行地层增温；向地层中注入富氧混合气0.1-0.3PV，对地层进行自燃点火。
步骤1中注入的水泥采用API级别达到E或F级别，C3A(铝酸三钙3CaO·Al2O3)质量百分比含量10-15％的水泥。
步骤1中对注气井进行完井的方法还包括：完井时，依次下入井中部件顺序为喇叭口、封隔器、安全阀、滑套，随着油管一起并入井底，喇叭口下入至人工井底以上2-5米、射孔段中下部，封隔器位置调整至上覆岩层以上2-5米处，安全阀调至封隔器上10-20米处，滑套调至安全阀上部10-15米处，全部部件下入完毕后进行封隔器做封，封隔器与套管封合，形成封闭空间，使后续的气体注入有严格的封闭性。
步骤4中富氧混合气按质量百分比由氧气50-70％，氮气30-50％组成。
与现有技术相比，本发明的空气驱油藏注富氧自燃点火的方法具有以下有益效果：
1.通过对井筒实施完井作业，使得注入空气进入油藏反应更加安全，上中下三部位射孔可有效降低注气回流发生率。
2.完井作业后，空气的注入效率会大幅提升，并有效降低了重力超覆对油藏开发的影响，对后续注气的效率起到极大的先导作用。
3.在套管内注入氮气，进行氮气加压保护，形成保护气，降低了事故发生的几率。
4.由于设计完井整体工艺先进可靠，后续维护、维修工作量减少，可持续长期使用。
5.本发明的富氧混合气中氧气的质量百分比为50-70％，并且注入130-170℃热水，在此高浓度氧气和高温热水作用下，可以快速启动油藏裂解温度，裂解温度高，采油速度快，加快反应速度。
6.本发明使用的水泥由于铝酸三钙含量高，使得其具有耐高温、使用寿命长的特点，同时具备抗氧气、抗二氧化碳腐蚀等特点。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1
一种空气驱油藏注富氧自燃点火的方法，包括以下步骤：步骤1.对注气井进行完井作业，注入水泥封堵油层段；步骤2.待水泥硬化后进行重新射孔，分别位于油层底部2m处，中部0.8m处，上部1m处；步骤3.进行氮气试压，试压范围为井管及井筒近带3m，并形成套管保护气，隔绝可燃物质；步骤4.通过锅炉车向井筒内注入120吨150℃热水来进行地层增温；向地层中注入富氧混合气0.1PV，对地层进行自燃点火。富氧混合气按质量百分比由氧气70％，氮气30％组成。其中，完井作业包括：完井时，依次下入井中部件顺序为喇叭口、封隔器、安全阀、滑套，随着油管一起并入井底，喇叭口下入至人工井底以上2米、射孔段中下部，封隔器位置调整至上覆岩层以上3米处，安全阀调至封隔器上12米处，滑套调至安全阀上部10米处，全部部件下入完毕后进行封隔器做封，封隔器与套管封合，形成封闭空间。
实施例2
一种空气驱油藏注富氧自燃点火的方法，包括以下步骤：步骤1.对注气井进行完井作业，注入水泥封堵油层段；步骤2.待水泥硬化后进行重新射孔，分别位于油层底部3m处，中部1m处，上部1m处；步骤3.进行氮气试压，试压范围为井管及井筒近带4m，并形成套管保护气，隔绝可燃物质；步骤4.通过锅炉车向井筒内注入150吨160℃热水来进行地层增温；向地层中注入富氧混合气0.15PV，对地层进行自燃点火。富氧混合气按质量百分比由氧气70％，氮气30％组成。其中，完井作业包括：完井时，依次下入井中部件顺序为喇叭口、封隔器、安全阀、滑套，随着油管一起并入井底，喇叭口下入至人工井底以上3米、射孔段中下部，封隔器位置调整至上覆岩层以上4米处，安全阀调至封隔器上15米处，滑套调至安全阀上部12米处，全部部件下入完毕后进行封隔器做封，封隔器与套管封合，形成封闭空间。
实施例3
一种空气驱油藏注富氧自燃点火的方法，包括以下步骤：步骤1.对注气井进行完井作业，注入水泥封堵油层段；步骤2.待水泥硬化后进行重新射孔，分别位于油层底部3.5m处，中部1m处，上部1.2m处；步骤3.进行氮气试压，试压范围为井管及井筒近带4.5m，并形成套管保护气，隔绝可燃物质；步骤4.通过锅炉车向井筒内注入200吨150℃热水来进行地层增温；向地层中注入富氧混合气0.2PV，对地层进行自燃点火。富氧混合气按质量百分比由氧气60％，氮气40％组成。其中，完井作业包括：完井时，依次下入井中部件顺序为喇叭口、封隔器、安全阀、滑套，随着油管一起并入井底，喇叭口下入至人工井底以上5米、射孔段中下部，封隔器位置调整至上覆岩层以上2米处，安全阀调至封隔器上16米处，滑套调至安全阀上部11米处，全部部件下入完毕后进行封隔器做封，封隔器与套管封合，形成封闭空间。

Claims (4)

1.一种空气驱油藏注富氧自燃点火的方法，包括以下步骤：
步骤1.对注气井进行完井作业，注入水泥封堵油层段；
步骤2.待水泥硬化后进行重新射孔，分别位于油层底部2-4m处，中部0.8-1.2m处，上部0.8-1.2m处；
步骤3.进行氮气试压，试压范围为井管及井筒近带3-5m，并形成套管保护气，隔绝可燃物质；
步骤4.通过锅炉车向井筒内注入100-300吨130-170℃热水来进行地层增温；向地层中注入富氧混合气0.1-0.3PV，对地层进行自燃点火。
2.根据权利要求1所述的自燃点火方法，其特征在于，所述水泥采用API级别达到E或F级别，C3A质量百分比含量10-15％的水泥。
3.根据权利要求1或2所述的自燃点火方法，其特征在于，所述富氧混合气按质量百分比由氧气50-70％，氮气30-50％组成。
4.根据权利要求1所述的自燃点火方法，其特征在于，步骤1中的所述完井作业包括：完井时，依次下入井中部件顺序为喇叭口、封隔器、安全阀、滑套，随着油管一起并入井底，喇叭口下入至人工井底以上2-5米、射孔段中下部，封隔器位置调整至上覆岩层以上2-5米处，安全阀调至封隔器上10-20米处，滑套调至安全阀上部10-15米处，全部部件下入完毕后进行封隔器做封，封隔器与套管封合，形成封闭空间。
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