CN106368668A - 用于稠油的反九点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反九点井网及稠油的开采方法。该反九点井网包括至少一个布井单元，每个布井单元包括位于矩形的中心位置的注汽直井，以及位于矩形的四个顶点位置和矩形的四个边中心位置上的采油直井，且各相邻采油直井之间的距离≤50m。由于相邻采油直井之间具有上述距离，从而有效地利用了各采油直井的加热半径形成井间热连通，进而有效地对原油进行了加热，使蒸汽加热的原油在蒸汽驱动力作用下流至采油直井中被采油直井采出，该反九点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反九点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，利用反九点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反九点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反九点井网，包括至少一个布井单元，每个布井单元包括位于矩形的中心位置的注汽直井，以及位于矩形的四个顶点位置和矩形的四个边中心位置上的采油直井，且各相邻采油直井之间的距离≤50m。
进一步地，在矩形的短边方向上各采油直井之间的距离为50m。
进一步地，在矩形的长边方向上各采油直井之间的距离为70m。
进一步地，注汽直井具有设置于油层中的注汽射孔井段，在注汽射孔井段上形成注汽射孔，注汽射孔井段的上表面低于油层的底面向上1/2处的表面。
进一步地，采油直井具有设置于油层中的采油射孔井段，在采油射孔井段上形成采油射孔，采油射孔井段的上表面低于油层的底面向上2/3处的表面。
进一步地，注汽射孔井段的高度为油层的高度的1/3～1/2。
进一步地，采油射孔井段的高度为油层的高度的1/2～2/3。
进一步地，反九点井网包括沿行方向和列方向依次相连排列的多个布井单元，且各布井单元之间相连的采油直井共用。
进一步地，油层的平均厚度大于8m。
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反九点井网，且开采方法包括：采用蒸汽吞吐采油方式，通过对反九点井网中的蒸汽直井和采油直井周期性注入蒸汽，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，通过对注汽直井连续注入蒸汽，以对油层进行采油。
进一步地，在蒸汽吞吐采油方式中，注汽直井和采油直井的每轮注汽量为每米100-160吨，注汽速度为120-150t/d，井底干度>50％。
进一步地，在蒸汽驱采油方式中，一组蒸汽直井和采油直井的日注汽量为40～60t，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反九点井网，其中，每个布井单元包括位于矩形的中心位置的注汽直井，以及位于矩形的四个顶点位置和矩形的四个边中心位置上的采油直井，且各相邻采油直井之间的距离≤50m。由于相邻采油直井之间具有上述距离，从而有效地利用了各采油直井的加热半径形成井间热连通，进而有效地对原油进行了加热，使蒸汽加热的原油在蒸汽驱动力作用下流至采油直井中被采油直井采出，该反九点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反九点井网的俯视结构示意图；
图2示出了本发明实施方式所提供的反九点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，利用反九点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反九点井网，如图1至2所示，其中，图1为反九点井网的俯视结构示意图。该反九点井网包括至少一个布井单元，每个布井单元包括位于矩形的中心位置的注汽直井10，以及位于矩形的四个顶点位置和矩形的四个边中心位置上的采油直井20，且各相邻采油直井20之间的距离≤50m。
本申请的上述反九点井网由于相邻采油直井之间具有上述距离，从而有效地利用了各采油直井的加热半径形成井间热连通，进而有效地对原油进行了加热，使蒸汽加热的原油在蒸汽驱动力作用下流至采油直井中被采油直井采出，该反九点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。
在本申请的反九点井网中，优选地，在矩形的短边方向上各采油直井20之间的距离为50m；在矩形的长边方向上各采油直井20之间的距离为70m。采油直井20之间具有的上述优选距离能够更为有效地利用了各采油直井20的加热半径，更快地形成井间热连通，进而更为有效地对原油进行了加热，并且各注汽直井10不会因为距离太近太小而导致气窜的发生，使蒸汽加热的原油在蒸汽驱动力作用下流至采油直井20中被采油直井20采出。
在一种优选的实施方式中，注汽直井10还具有设置于油层300中的注汽射孔井段110，在注汽射孔井段110上形成注汽射孔，注汽射孔井段110的上表面低于油层300的底面向上1/2处的表面。注汽射孔覆盖于注汽直井10的区域形成注汽射孔井段110，其中，注汽射孔井段110的下表面是指覆盖有注汽射孔的部分注汽直井10的下表面，汽射孔井段在注汽直井10中的位置如图2所示。在上述步骤中，由于注汽射孔井段110形成于靠近冷油带400的位置，从而使注入的蒸汽能够均衡地扩展于油层300中的冷油带400表面，更有效地对油层300中的冷油带400进行蒸汽驱采油，进而减少了注入蒸汽的浪费，最终有效地提高了石油的采收率和注蒸汽热采的总体效果。
在另一种优选的实施方式中，采油直井20还具有设置于油层300中的采油射孔井段210，在采油射孔井段210上形成采油射孔，采油射孔井段210的上表面低于油层300的底面向上2/3处的表面。采油射孔覆盖于采油直井20的区域形成采油射孔井段210，其中，采油射孔井段210的下表面是指覆盖有采油射孔的部分采油直井20的下表面，如图2所示。采油射孔井段210形成于远离油层300上表面的位置，从而使被蒸汽采集到的油能够更有效地通过采油射孔进入到采油直井20中进行收集，进而提高了蒸汽驱采油过程中注入蒸汽的均衡性以及油层300的动用程度。
更为优选地，上述注汽射孔井段110的高度小于上述采油射孔井段210的高度。由于从注汽射孔井段110注射的蒸汽在经过冷油带400表面时，会带动部分冷油带400使其向采油直井20方向移动，从而使冷油带400在靠近采油直井20一侧具有更高的表面高度，而注入蒸汽会随着冷油带400表面的位置而改变流向，在此基础上，使注汽射孔井段110的高度小于采油射孔井段210的高度，能够使被蒸汽采集到的油更为有效地通过采油射孔进入到采油直井20中进行收集。
注汽射孔井段110的高度可以为油层300的高度的1/3～1/2；采油射孔井段210的高度可以为油层300的高度的1/2～2/3。采用上述优选的高度范围的注汽射孔井段110，能够进一步地减少注入蒸汽的浪费，使注入的蒸汽能够更为均衡地扩展于油层300中的冷油带400表面，从而更有效地对油层300中的冷油带400进行蒸汽驱采油，进而进一步地提高了石油的采收率和注蒸汽热采的总体效果；采用上述优选的高度范围的注汽射孔井段110，能够使注汽射孔井段110的高度等于或小于采油射孔井段210的高度，从而使被蒸汽采集到的油更为有效地通过采油射孔进入到采油直井20中进行收集。
在本申请的反九点井网中，优选地，反九点井网包括沿行方向和列方向依次相连排列的多个布井单元，且各布井单元之间相连的采油直井20共用。多个布井单元能够形成多处井间热连通，通过有效地对原油进行了加热，使更多被蒸汽加热的原油在蒸汽驱动力作用下流至采油直井20中被采油直井20采出。
优选地，本申请的反九点井网用于浅层超稠油油藏的开采，其中，油层300的平均厚度大于8m，油层300的上表面距离地面的距离为150m～600m，且在地层温度下油层300中原油的粘度为60～100万厘泊，上述油层300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反九点井网，且开采方法包括：采用蒸汽吞吐采油方式，通过对反九点井网中的蒸汽直井和采油直井周期性注入蒸汽，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，通过对注汽直井连续注入蒸汽，以对油层进行采油。
如图2所示为反九点井网的蒸汽扩展示意图，油层300上方为盖层500，用于使注入蒸汽形成蒸汽腔，图中1代表蒸汽腔与冷油带400边界，2代表蒸汽推进方向。
上述开采方法中由于相邻采油直井之间具有上述距离，从而有效地利用了各采油直井的加热半径形成井间热连通，进而有效地对原油进行了加热，使蒸汽加热的原油在蒸汽驱动力作用下流至采油直井中被采油直井采出，该反九点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；
并且由于注汽直井连续注入蒸汽，从而在注汽直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，使采油直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反九点井网及稠油的开采方法。
油田中油层厚度为9.4m～18.2m，平均有效厚度为9.7m，孔隙度为29.5％，渗透率为1331mD，含油饱和度为71.8％；50℃时原油的平均粘度为12060mPa.s，且在地层温度下(19～20℃)油层中原油的平均粘度为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。
设置上述反九点井网于油田中，该反九点井网由一个布井单元组成，布井单元包括位于矩形的中心位置的注汽直井，以及位于矩形的四个顶点位置和矩形的四个边中心位置上的采油直井，在矩形的短边方向上各采油直井之间的距离为50m，在矩形的长边方向上各采油直井之间的距离为70m；注汽直井具有设置于油层中的注汽射孔井段，在注汽射孔井段上形成注汽射孔，注汽射孔井段的高度为油层的高度的1/3，采油直井具有设置于油层中的采油射孔井段，在采油射孔井段上形成采油射孔，采油射孔井段的高度为油层的高度的1/2。
然后，蒸汽直井与采油直井同时进行蒸汽吞吐。蒸汽直井吞吐注汽和采油直井吞吐注汽的每轮注汽量保持为每米100-160吨，注汽速度保持为120-150t/d，井底干度>50％。
最终在蒸汽直井与采油直井蒸汽吞吐8周期，采出程度15％～20％时开始转蒸汽驱，蒸汽直井连续注入蒸汽(单井组日注汽量保持在50t，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，加热的原油流至油层中下部的采油井被采出，蒸汽驱阶段生产30个月，油汽比0.09，月递减率为1％，年递减率为11.3％，蒸汽驱阶段增加的采出程度为16.6％，蒸汽吞吐和蒸汽驱阶段累计的采出程度为53.1％。
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、由于相邻采油直井之间具有上述距离，从而有效地利用了各采油直井的加热半径形成井间热连通，进而有效地对原油进行了加热，使蒸汽加热的原油在蒸汽驱动力作用下流至采油直井中被采油直井采出，该反九点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、由于注汽直井连续注入蒸汽，从而在注汽直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，使采油直井井间的剩余油被动用，最终增加了油藏的采收率。
以上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 (13)
1.一种用于稠油的反九点井网，其特征在于，包括至少一个布井单元，每个所述布井单元包括位于矩形的中心位置的注汽直井(10)，以及位于所述矩形的四个顶点位置和所述矩形的四个边中心位置上的采油直井(20)，且各相邻所述采油直井(20)之间的距离≤50m。
2.根据权利要求1所述的反九点井网，其特征在于，在所述矩形的短边方向上各所述采油直井(20)之间的距离为50m。
3.根据权利要求1所述的反九点井网，其特征在于，在所述矩形的长边方向上各所述采油直井(20)之间的距离为70m。
4.根据权利要求1所述的反九点井网，其特征在于，所述注汽直井(10)具有设置于油层(300)中的注汽射孔井段(110)，在所述注汽射孔井段(110)上形成注汽射孔，所述注汽射孔井段(110)的上表面低于所述油层(300)的底面向上1/2处的表面。
5.根据权利要求1所述的反九点井网，其特征在于，所述采油直井(20)具有设置于油层(300)中的采油射孔井段(210)，在所述采油射孔井段(210)上形成采油射孔，所述采油射孔井段(210)的上表面低于所述油层(300)的底面向上2/3处的表面。
6.根据权利要求4所述的反九点井网，其特征在于，所述注汽射孔井段(110)的高度为所述油层(300)的高度的1/3～1/2。
7.根据权利要求5所述的反九点井网，其特征在于，所述采油射孔井段(210)的高度为所述油层(300)的高度的1/2～2/3。
8.根据权利要求1所述的反九点井网，其特征在于，所述反九点井网包括沿行方向和列方向依次相连排列的多个布井单元，且各所述布井单元之间相连的所述采油直井(20)共用。
9.根据权利要求4所述的反九点井网，其特征在于，所述油层(300)的平均厚度大于8m。
10.根据权利要求9所述的反九点井网，其特征在于，所述油层(300)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(300)中原油的粘度为60万厘泊以上。
11.一种稠油的开采方法，其特征在于，所述开采方法利用权利要求1至10中任一项所述的反九点井网，且所述开采方法包括：
采用蒸汽吞吐采油方式，通过对所述反九点井网中的蒸汽直井和采油直井(20)周期性注入蒸汽，以对油层(300)进行采油；
将所述蒸汽吞吐采油方式转为蒸汽驱采油方式，通过对所述注汽直井(10)连续注入蒸汽，以对所述油层(300)进行采油。
12.根据权利要求11所述的开采方法，其特征在于，在蒸汽吞吐采油方式中，
所述注汽直井(10)和所述采油直井(20)的每轮注汽量为每米100-160吨，注汽速度为120-150t/d，井底干度>50％。
13.根据权利要求11所述的开采方法，其特征在于，在蒸汽驱采油方式中，
一组所述蒸汽直井和所述采油直井(20)的日注汽量为40～60t，井底干度大于50％；
采注比为1.1～1.2。
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