CN106246148B - 一种采用连续管向水平井注空气的采油方法 - Google Patents

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Abstract

一种采用连续管向水平井注空气的采油方法，是通过对水平井中连续管分段射孔，先后注入二氧化碳、130‑170℃热水后建立温度场，再注入氧气质量百分比含量40‑70％的高浓度富氧，与原油快速发生裂解反应，释放大量热量再次对油层进行提温，完成点火工作，开始注入空气，空气中的氧气部分促使原油继续发生裂解反应，形成压力差，推动原油向生产井流动并采出。大幅提高采收率，另外二氧化碳的注入起到保护气的作用，降低了安全事故的发生。

Description

一种采用连续管向水平井注空气的采油方法
技术领域
本发明涉及一种采用连续管向水平井注空气的采油方法，属油田空气驱采油技术。
背景技术
连续管起源于第二次世界大战期间，二十世纪六十年代开始应用于石油工艺，经过五十余年的发展现已在世界各国广泛应用于油田钻井、采油领域。连续管具有管径小、挠性好、无接头、无泄漏、抗腐蚀、安全系数高、成本低、效率高等很多常规管柱不具备的特点。
连续管钻井、采油是近些年来全世界广泛应用的一种新型钻井、采油技术，它有着不同于常规钻杆、油管的材质和作业工艺及装备，有着不可替代的优势，在许多油田钻井和采油领域得到了迅速的发展，与此同时连续管与水平井配套采油技术也在不断地深入研究中。
传统空气驱均为直井注气，由于地层渗透率低及连通性差、非均质现象等，造成了空气注入地层后气体分布不均、难以控制气体走向，对空气驱油效果造成较大影响，水平段利用率低、波及体积不均衡，同时可造成水平段堵塞造成气体回流现象。
因此本发明提出了一种采用连续管向水平井注空气的采油方法，以克服现有技术上的难点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用连续管向水平井注空气的采油方法，是通过对水平井中连续管分段射孔、注空气，实现分段注空气驱油的采油模式。
采用连续管向水平井注空气的采油方法，包括以下步骤：
1.根据地质资料分析，确定地层中油藏分布状况，包括死油区的位置、正常驱替时难以波及的区域等，并确定难以动用的原油位于水平段的具体位置。
2.向水平井中依次下入剪切球阀、分段封隔器、投球滑套、分段封隔器，并在直径段下入永久式封隔器、滑套、活动短节、井下安全阀进行高压注气完井，完井后利用连续管在步骤1中分拆好的位置进行射孔，分段射孔，应用聚能爆破原理，利用电缆或管柱将组装并密封好的油气井专用聚能射孔弹输送到井下并对准目的层，采取电磁雷管点火，投棒或加压的方式按先后顺序瞬间引爆起爆器、导爆索和聚能弹射孔弹，本发明方法可在井下通过连续管的伸缩进行不同封隔段的补射孔，可随着需要调整连续管、射孔枪的下入深度，具有较强的灵活性。
3.完成步骤2以后，将连续管注气部分下入要注气部位，首先应用二氧化碳注入系统向油层中注入0.1-0.2PV二氧化碳，接着注入0.1-0.15PV，130-170℃热水，将水平井周围原油推向地层，并对油层进行提温，建立温度场，并可以对水平井周围重质油进行清洗，减少重质油的粘度，增加原油的流动性。
4.步骤3温度场建立完成后，注入0.1-0.2PV的氧气质量百分比含量40％-70％的高浓度富氧。富氧进入油层后，在温度场已建立的条件下与原油快速发生裂解反应，释放大量热量再次对油层进行提温，完成点火工作。
5.步骤4点火完成后，开始注入空气，空气中的氧气部分促使原油继续发生裂解反应，形成稳定的裂解带，产生大量二氧化碳。二氧化碳部分溶于原油，对原油起到稀释作用，增强原油流动性。未溶于原油的二氧化碳与空气中的氮气部分在油层中形成气顶，形成空气驱压力作用区域，对油层施加巨大压力，使注气井与生产井之间的油层形成压力差，在不断补充地层压力的同时，推动原油向生产井流动并采出，大幅提高采收率。
优选地，步骤3中二氧化碳注入系统向油层中注入0.12-0.18PV二氧化碳，接着注入0.12-0.14PV，140-160℃热水。
更优选地，步骤3中二氧化碳注入系统向油层中注入0.15PV二氧化碳，接着注入0.13PV，150℃热水。
优选地，步骤4中注入0.12-0.18PV的氧气质量百分比含量55％-65％的高浓度富氧。
本发明相对于现有技术其优点在于：
相比传统的空气驱本发明使空气驱更加灵活，通过连续管注入的方式，可以根据油层中油气的分布而实现不同区位注气，使空气驱更高效。
应用连续管进行作业，在油层中可以移动，对油层不同位置进行补射孔，应用连续管注气时，可随时通过改变连续管的下入深度来改变注气的位置。
本发明采用分段射孔，可以改善地层连通性，保证空气注入地层后气体分布更均匀、气体走向容易控制，水平段波及体积更均衡，还可避免水平段堵塞造成气体回流现象。
本发明先注入二氧化碳段塞，之后注入空气，如果出现水平井注入气反流现象，空气及二氧化碳被地层中烃类气体推入水平井段，使得地层中烃类反流的时间增加，给地面事故处理留出充足的时间，同时二氧化碳的存在进一步稀释了反流气体中的含氧量，使得含氧量达不到爆炸的极限，从而起到保护气的作用，降低了安全事故的发生。
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，采油速度高，反应周期短。
附图说明
图1分段注气示意图。
1.活动短节；2.井下安全阀；3.活动短节；4.滑套；5.永久封隔器；6.坐落短接；7.合金套管；8.投球滑套；9.分段封隔器；10.投球滑套；11.分段封隔器；12.剪切球阀；13.油管通气喷。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
采用连续管向水平井注空气的采油方法，包括以下步骤：
1.根据地质资料分析，确定地层中油藏分布状况，包括死油区的位置、正常驱替时难以波及的区域等，并确定难以动用的原油位于水平段的具体位置。
2.向水平井中依次下入剪切球阀(12)、分段封隔器(9)、投球滑套(10)、分段封隔器(11)，并在直径段下入永久式封隔器(5)、滑套(4)、活动短节(3)、井下安全阀(2)进行高压注气完井，完井后利用连续管在步骤1中分拆好的位置进行射孔，分段射孔，应用聚能爆破原理，利用电缆或管柱将组装并密封好的油气井专用聚能射孔弹输送到井下并对准目的层，采取电磁雷管点火，投棒或加压的方式按先后顺序瞬间引爆起爆器、导爆索和聚能弹射孔弹，可在井下通过连续管的伸缩进行不同封隔段的补射孔，可随着需要调整连续管、射孔枪的下入深度，具有较强的灵活性。
3.完成步骤2以后，将连续管注气部分下入要注气部位，首先应用二氧化碳注入系统向油层中注入0.1-0.2PV二氧化碳，接着注入0.1-0.15PV，130-170℃热水，将水平井周围原油推向地层，并对油层进行提温，建立温度场，并可以对水平井周围重质油进行清洗，减少重质油的粘度，增加原油的流动性。
4.温度场建立完成后，注入0.1-0.2PV的氧气含量40％-70％的高浓度富氧。富氧进入油层后，在温度场已建立的条件下与原油快速发生裂解反应，释放大量热量再次对油层进行提温，完成点火工作。
5.步骤4点火完成后，开始注入空气，空气中的氧气部分促使原油继续发生裂解反应，形成稳定的裂解带，产生大量二氧化碳。二氧化碳部分溶于原油，对原油起到稀释作用，增强原油流动性。未溶于原油的二氧化碳与空气中的氮气部分在油层中形成气顶，形成空气驱压力作用区域，对油层施加巨大压力，使注气井与生产井之间的油层形成压力差，在不断补充地层压力的同时，推动原油向生产井流动并采出，大幅提高采收率。
实施例1
采用连续管向水平井注空气的采油方法，包括以下步骤：
1.确定地层中油藏分布状况，确定地层中油藏分布状况，包括死油区的位置、正常驱替时难以波及的区域等，并确定难以动用的原油位于水平段的具体位置。
2.高压注气完井后利用连续管在步骤1中分拆好的位置进行分段射孔，可在井下通过连续管的伸缩进行不同封隔段的补射孔，可随着需要调整连续管、射孔枪的下入深度。
3.完成步骤2后，将连续管注气部分下入要注气部位，首先应用二氧化碳注入系统向油层中注入0.15PV二氧化碳，而后注入0.12PV，150℃热水，将水平井周围原油推向地层，并对油层进行提温，建立温度场。
4.温度场建立完成后，注入0.15氧气含量60％的高浓度富氧，与原油快速发生裂解反应，释放大量热量再次对油层进行提温，完成点火工作。
5.步骤4点火完成后，开始注入空气，空气中的氧气部分促使原油继续发生裂解反应，形成稳定的裂解带，产生大量二氧化碳。未溶于原油的二氧化碳与空气中的氮气部分在油层中形成气顶，形成空气驱压力作用区域，对油层施加巨大压力，使注气井与生产井之间的油层形成压力差，在不断补充地层压力的同时，推动原油向生产井流动并采出。
实施例2
跟实施例1相比，不同在于步骤3中二氧化碳的注入量为0.18PV，接着注入0.14PV，135℃热水；步骤4中注入0.12PV的高浓度富氧的氧气含量65％。
实施例3
跟实施例1相比，不同在于步骤3中二氧化碳的注入量为0.13PV，接着注入0.12PV，165℃热水；步骤4中注入0.18PV的高浓度富氧的氧气含量55％。

Claims (4)

1.一种采用连续管向水平井注空气的采油方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.确定地层中油藏分布状况，包括死油区的位置、正常驱替时难以波及的区域，并确定难以动用的原油位于水平段的具体位置；
步骤2.高压注气完井后利用连续管在步骤1中分拆好的位置进行分段射孔；
向水平井中依次下入剪切球阀、分段封隔器、投球滑套、分段封隔器，并在直井段下入永久式封隔器、滑套、活动短节、井下安全阀进行高压注气完井，完井后利用连续管在步骤1中分拆好的位置进行射孔，分段射孔，应用聚能爆破原理，利用电缆或管柱将组装并密封好的油气井专用聚能射孔弹输送到井下并对准目的层，采取电磁雷管点火，投棒或加压的方式按先后顺序瞬间引爆起爆器、导爆索和聚能弹射孔弹；在井下通过连续管的伸缩进行不同封隔段的补射孔，随着需要调整连续管、射孔枪的下入深度；
步骤3.完成步骤2后，将连续管注气部分下入要注气部位，首先应用二氧化碳注入系统向油层中注入0.1-0.2PV二氧化碳，接着注入0.1-0.15PV，130-170℃热水，将水平井周围原油推向地层，并对油层进行提温，建立温度场，并可以对水平井周围重质油进行清洗；
步骤4.步骤3温度场建立完成后，注入0.1-0.2PV的氧气质量百分比含量40％-70％的高浓度富氧，进入油层后，与原油快速发生裂解反应，释放大量热量再次对油层进行提温，完成点火工作；
步骤5.步骤4点火完成后，开始注入空气，空气中的氧气部分促使原油继续发生裂解反应，形成稳定的裂解带，产生大量二氧化碳，部分溶于原油，未溶于原油的二氧化碳与空气中的氮气部分在油层中形成气顶，形成空气驱压力作用区域，对油层施加巨大压力，使注气井与生产井之间的油层形成压力差，在不断补充地层压力的同时，推动原油向生产井流动并采出。
2.如权利要求1所述的一种采用连续管向水平井注空气的采油方法，其特征在于，步骤3中二氧化碳注入系统向油层中注入0.12-0.18PV二氧化碳，接着注入0.12-0.14PV，140-160℃热水。
3.如权利要求1所述的一种采用连续管向水平井注空气的采油方法，其特征在于，步骤3中二氧化碳注入系统向油层中注入0.15PV二氧化碳，接着注入0.13PV，150℃热水。
4.如权利要求1-3之一所述的一种采用连续管向水平井注空气的采油方法，其特征在于，步骤4中注入0.12-0.18PV的氧气质量百分比含量55％-65％的高浓度富氧。
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