CN106368665A - 用于稠油的双水平井井网及稠油的开采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于稠油的双水平井井网及稠油的开采方法。该双水平井井网包括：多个采油水平井，各采油水平井具有设置于油层中的第一水平段，各第一水平段平行设置；至少一个注汽水平井，各注汽水平井具有设置于油层中第二水平段，各第二水平段的两侧平行设置有第一水平段，各第二水平段与相邻的第一水平段之间的距离为30～70m。由于相邻的采油水平井和注汽水平井之间具有上述距离，从而使位于注汽水平井上方的被蒸汽加热的原油能够在重力和蒸汽驱动力作用下流向注汽水平井两侧的采油水平井中被采油水平井采出，该双水平井井网应用于蒸汽吞吐转蒸汽驱的采油方式中生产效果稳定，有效地减缓了油藏递减率。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，具体而言，涉及一种用于稠油的双水平井井网及稠油的开采方法。
背景技术
目前我国稠油、超稠油比较成熟的开采技术是注蒸汽热采。通常的注蒸汽热采方式为蒸汽吞吐，然而稠油在经过一定时间的蒸汽吞吐开采形成热连通后，只能采出各油井井点附近油层中的原油，井间留有大量的死油区，一般采收率仅10％～25％。
以某油田为例，其超稠油油藏埋深为150m～200m，油层厚度平均为44.9m，其中J3q2 2-1+J3q2 2-2层油层厚度为20.6m，J3q2 2-3层油层厚度为11.7m，J3q3层油层厚度为7.2m，各小层油层系数均大于0.8；油层孔隙度为30.6％，渗透率为1627×10-3μm2，含油饱和度为71％；油藏原始地层温度为17℃，原始地层压力为2.3MPa，压力系数为0.987；50℃时原油粘度为15839mPa·s(地层温度下原油粘度大于600000mPa·s)，属于典型的高孔、高渗、高含油饱和度的超稠油油藏；该油田自2008年投入开发以来，已累积投产直井2760口，建设产能208.6×104t。随吞吐轮次的升高，油井吞吐开发效果日益变差，如果继续采用蒸汽吞吐方式开采，一般而言，在生产轮次达到10轮左右，其采出程度只有15～20％左右，油汽比低于0.08，已处于无效开发。
为了提高注蒸汽热采的总体效果以及石油的采收率，需要将蒸汽吞吐开采至适当时机转入蒸汽驱开采，蒸汽驱采油是由注入井连续不断地往油层中注入高干度的蒸汽，蒸汽不断地加热油层，从而大大降低了地层原油的粘度。注入的蒸汽在地层中变为热的流体，将原油驱赶到生产井的周围，并被采到地面上来。适时转入蒸汽驱，采收率可增加20％～30％，总采收率可达45％～60％。
然而在现有技术中，利用双水平井井网的蒸汽驱采油通常只应用于开采地层温度下粘度小于2万厘泊的原油，而对于浅层超稠油油藏，通常地层温度下的脱气原油粘度达到60万厘泊以上，因此通常不采用转蒸汽驱进行超稠油的开采。为了进一步提高浅层超稠油油藏采收率，实现可持续效益开发，必须寻找一种适合于超稠油油藏的开发方式。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于稠油的双水平井井网及稠油的开采方法，以解决现有技术中蒸汽驱无法进行超稠油的开采的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于稠油的双水平井井网，包括：多个采油水平井，各采油水平井具有设置于油层中的第一水平段，各第一水平段平行设置；至少一个注汽水平井，各注汽水平井具有设置于油层中第二水平段，各第二水平段的两侧平行设置有第一水平段，各第二水平段与相邻的第一水平段之间的距离为30～70m。
进一步地，相邻的第一水平段和第二水平段之间的距离相同。
进一步地，各第二水平段与相邻的第一水平段之间的距离为60m。
进一步地，第一水平段和第二水平段的长度为180～210m。
进一步地，第一水平段和第二水平段距离油层下表面的距离为2m。
进一步地，油层的平均厚度大于5m。
进一步地，油层的上表面距离地面的距离为150m～600m，且在地层温度下油层中原油的粘度为60万厘泊以上。
根据本发明的另一方面，提供了一种稠油的开采方法，开采方法利用上述的双水平井井网，且开采方法包括：采用蒸汽吞吐采油方式，通过对双水平井井网中的注汽水平井和采油水平井周期性注入蒸汽，以对油层进行采油；将蒸汽吞吐采油方式转为蒸汽驱采油方式，通过对注汽水平井连续注入蒸汽，以对油层进行采油。
进一步地，在蒸汽吞吐采油方式中，注汽水平井和采油水平井的轮注汽量为每米12～18t，注汽速度为200～250t/d，井底干度>50％。
进一步地，在蒸汽驱采油方式中，一组注汽水平井和采油水平井的日注汽量为60～80t/d，井底干度大于50％；采注比为1.1～1.2。
应用本发明的技术方案，本发明提供了一种用于稠油的双水平井井网，其中，各采油水平井具有设置于油层中的第一水平段，各注汽水平井具有设置于所述油层中第二水平段，各所述第二水平段的两侧平行设置有所述第一水平段，各所述第二水平段与相邻的所述第一水平段之间的距离为30～70m。由于相邻的采油水平井和注汽水平井之间具有上述距离，从而使位于注汽水平井上方的被蒸汽加热的原油能够在重力和蒸汽驱动力作用下流向注汽水平井两侧的采油水平井中被采油水平井采出，该双水平井井网应用于蒸汽吞吐转蒸汽驱的采油方式中生产效果稳定，有效地减缓了油藏递减率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明实施方式所提供的双水平井井网的结构示意图；
图2示出了本发明实施方式所提供的双水平井井网的剖面结构示意图；以及
图3示出了本发明实施方式所提供的双水平井井网的蒸汽扩展示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
正如背景技术中所介绍的，在现有技术中，利用双水平井井网的蒸汽驱采油通常只应用于开采地层温度下粘度小于2万厘泊的原油，而对于浅层超稠油油藏，通常地层温度下的脱气原油粘度达到60万厘泊以上，因此不采用转蒸汽驱进行超稠油的开采。本申请的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种用于稠油的双水平井井网，如图1至2所示，其中，图1为双水平井井网的结构示意图，图2为双水平井井网的剖面结构示意图。该双水平井井网包括：多个采油水平井10，各所述采油水平井10具有设置于油层30中的第一水平段110，各所述第一水平段110平行设置；至少一个注汽水平井20，各所述注汽水平井20具有设置于所述油层30中第二水平段210，各所述第二水平段210的两侧平行设置有所述第一水平段110，各所述第二水平段210与相邻的所述第一水平段110之间的距离为30～70m。
本申请的上述双水平井井网由于相邻的采油水平井和注汽水平井之间具有上述距离，从而使位于注汽水平井上方的被蒸汽加热的原油能够在重力和蒸汽驱动力作用下流向注汽水平井两侧的采油水平井中被采油水平井采出，该双水平井井网应用于蒸汽吞吐转蒸汽驱的采油方式中生产效果稳定，有效地减缓了油藏递减率。
在本申请的双水平井井网中，可以对双水平井井网进行合理布局，使各相邻的第一水平段110和第二水平段210之间的距离相同。即各采油水平井10和各注汽水平井20交替地等间距设置，上述设置关系能够使立体双水平井井网的铺设更为简单，并且进一步地提高了采油水平井10的采油效率。
在本申请的双水平井井网中，优选地，各所述第二水平段210与相邻的所述第一水平段110之间的距离为60m。由于各所述第二水平段210与相邻的所述第一水平段110之间具有上述优选的距离值，从而能够更为有效地使位于注汽水平井20上方的被蒸汽加热的原油在重力和蒸汽驱动力作用下流向注汽水平井20两侧的采油水平井10中被采油水平井10采出。
在本申请的双水平井井网中，采油水平井10具有设置于油层30中的第一水平段110，注汽水平井20具有设置于所述油层30中第二水平段210，第一水平段110和第二水平段210的长度可以根据实际需求进行设定。优选地，所述第一水平段110和所述第二水平段210的长度为180～210m。
在本申请的双水平井井网中，优选地，所述第一水平段110和所述第二水平段210距离所述油层30下表面的距离为2m。各第一水平段110之间具有的上述距离使采油水平井10能够有效地对油层30中不同位置的原油进行采集；另一方面，第一水平段110与油层30下表面具有的上述距离能够使采油水平井10位于冷油带中，从而更有效地采集到被蒸汽加热后的原油。
优选地，本申请的双水平井井网用于浅层超稠油油藏的开采，其中，油层30的平均厚度大于5m，油层30的上表面距离地面的距离为150m～250m，且在地层温度下油层30中原油的粘度为60～100万厘泊，上述油层30中的原油是指地层温度下的脱气原油。
根据本发明的另一方面，提供了一种稠油的开采方法。该开采方法利用上述的双水平井井网，且开采方法包括：采用蒸汽吞吐采油方式，通过对所述双水平井井网中的注汽水平井和采油水平井周期性注入蒸汽，以对油层进行采油；将所述蒸汽吞吐采油方式转为蒸汽驱采油方式，通过对所述注汽水平井连续注入蒸汽，以对所述油层进行采油。如图3所示为双水平井井网的蒸汽扩展示意图，图中油层上表面和油层下表面之间形成油层30，1为蒸汽推进方向，2为泄油方向。
上述开采方法中由于相邻的采油水平井和注汽水平井之间具有上述距离，从而使位于注汽水平井上方的被蒸汽加热的原油能够在重力和蒸汽驱动力作用下流向注汽水平井两侧的采油水平井中被采油水平井采出，该双水平井井网应用于蒸汽吞吐转蒸汽驱的采油方式中生产效果稳定，有效地减缓了油藏递减率；
并且由于注汽水平井连续注入蒸汽，从而在注汽水平井的周围逐渐形成蒸汽腔，随着注入量不断地增加，蒸汽腔不断往两侧和下方扩展，进而能够更加有效的加热并驱替原油，使采油水平井井间的剩余油被动用，最终增加了油藏的采收率。
下面将结合实施例进一步说明本申请提供的双水平井井网及稠油的开采方法。
油田中油层中部深度为257.8m，油层厚度为9.4m～9.9m，平均有效厚度为9.7m；50℃时原油的平均粘度15839厘泊，地层温度下(19～20℃)原油的平均粘度为600016mPa.s；原油密度为0.953g/cm3；原油凝固点在0.6℃～23.4℃之间。油层厚度较大且连续分布，该区域油层连续，夹层不发育。
设置上述双水平井井网于油田中，采油水平井的第一水平段和注汽水平井的第二水平段长度均为210m，各相邻的第一水平段和第二水平段的间距为60m，第一水平段和第二水平段均位于油层下表面以上2m处。
然后，采油水平井和注汽水平井同时开始蒸汽吞吐，采油水平井和注汽水平井吞吐注汽的每轮注汽量为每米12t～18t，注汽速度保持为200t/d～250t/d，井底蒸汽干度>50％。
最终在采油水平井和注汽水平井蒸汽吞吐8周期，采出程度15％～20％时，开始转蒸汽驱。注汽水平井连续注入蒸汽(要求单井组日注汽量在60～80t/d，井底干度大于50％)，蒸汽与油层中的原油不停的进行热交换，采注比设定在1.1～1.2之间，加热的原油流向采油水平井被采出，最终采收率可以达到45％。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1、由于相邻的采油水平井和注汽水平井之间具有上述距离，从而使位于注汽水平井上方的被蒸汽加热的原油能够在重力和蒸汽驱动力作用下流向注汽水平井两侧的采油水平井中被采油水平井采出，该双水平井井网应用于蒸汽吞吐转蒸汽驱的采油方式中生产效果稳定，有效地减缓了油藏递减率；
2、并且由于注汽水平井连续注入蒸汽，从而在注汽水平井的周围逐渐形成蒸汽腔，随着注入量不断地增加，蒸汽腔不断往两侧和下方扩展，进而能够更加有效的加热并驱替原油，使采油水平井井间的剩余油被动用，最终增加了油藏的采收率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于稠油的双水平井井网，其特征在于，包括：
多个采油水平井(10)，各所述采油水平井(10)具有设置于油层(30)中的第一水平段(110)，各所述第一水平段(110)平行设置；
至少一个注汽水平井(20)，各所述注汽水平井(20)具有设置于所述油层(30)中第二水平段(210)，各所述第二水平段(210)的两侧平行设置有所述第一水平段(110)，各所述第二水平段(210)与相邻的所述第一水平段(110)之间的距离为30～70m。
2.根据权利要求1所述的双水平井井网，其特征在于，相邻的所述第一水平段(110)和所述第二水平段(210)之间的距离相同。
3.根据权利要求1所述的双水平井井网，其特征在于，各所述第二水平段(210)与相邻的所述第一水平段(110)之间的距离为60m。
4.根据权利要求1所述的双水平井井网，其特征在于，所述第一水平段(110)和所述第二水平段(210)的长度为180～210m。
5.根据权利要求1所述的双水平井井网，其特征在于，所述第一水平段(110)和所述第二水平段(210)距离所述油层(30)下表面的距离为2m。
6.根据权利要求1所述的双水平井井网，其特征在于，所述油层(30)的平均厚度大于5m。
7.根据权利要求6所述的双水平井井网，其特征在于，所述油层(30)的上表面距离地面的距离为150m～600m，且在地层温度下所述油层(30)中原油的粘度为60万厘泊以上。
8.一种稠油的开采方法，其特征在于，所述开采方法利用权利要求1至7中任一项所述的双水平井井网，且所述开采方法包括：
采用蒸汽吞吐采油方式，通过对所述双水平井井网中的注汽水平井(20)和采油水平井(10)周期性注入蒸汽，以对油层(30)进行采油；
将所述蒸汽吞吐采油方式转为蒸汽驱采油方式，通过对所述注汽水平井(20)连续注入蒸汽，以对所述油层(30)进行采油。
9.根据权利要求8所述的开采方法，其特征在于，在蒸汽吞吐采油方式中，所述注汽水平井(20)和所述采油水平井(10)的轮注汽量为每米12～18t，注汽速度为200～250t/d，井底干度>50％。
10.根据权利要求8所述的开采方法，其特征在于，在蒸汽驱采油方式中，
一组所述注汽水平井(20)和所述采油水平井(10)的日注汽量为60～80t/d，井底干度大于50％；
采注比为1.1～1.2。
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