CN106593367A - 稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法。该启动方法包括以下步骤：步骤S1、分别向注汽井与生产井注入循环蒸汽；步骤S2、注入循环蒸汽之后，同时向注汽井水平段的两端与生产井水平段的两端注入用于降低原油粘度的溶剂；步骤S3、注入溶剂之后，同时向注汽井水平段的两端与生产井水平段的两端注入蒸汽；步骤S4、注入蒸汽后，对注汽井与生产井进行排液，再同时向注汽井水平段的两端与生产井水平段的两端注入包括溶剂和蒸汽的混合流体；步骤S5、注入混合流体之后，向注汽井水平段的两端注汽，并对生产井水平段的一端注汽，对生产井水平段的另一端排液。上述启动方法具有低能耗快速启动的优点。

Description

稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法

技术领域

本发明涉及石油开采领域，具体而言，涉及一种稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法。

背景技术

蒸汽辅助重力泄油技术(简称：SAGD)是1978年加拿大Bulter所发明，在加拿大油砂矿区、我国的辽河油田、新疆油田等地的稠油油藏得到了成功应用。其原理是在同一油层部署上下叠置的水平井对，在上部注汽井中注入高干度蒸汽，蒸汽由于密度远远小于原油而向上超覆在地层中形成蒸汽腔，随着蒸汽的不断注入，蒸汽腔不断向上及侧面扩展，与油层中的原油发生热交换。被加热的原油粘度降低，与冷凝水在重力作用下向下流动，从油层下部的水平生产井中采出。

在进行SAGD生产之前，必须对井进行热循环启动。从将蒸汽注入生产井和注汽井到开始转为SAGD开采这个阶段称为启动阶段，或者预热阶段。预热阶段的目标是在最短时间内，实现油层的均匀加热，使注汽井和生产井均匀加热连通，注汽井与生产井之间建立泄油通道。在SAGD启动阶段，目前SAGD启动通常有吞吐预热启动和注蒸汽循环预热启动两种方法，其中，吞吐预热启动注入压力高、温度高、容易对完井井身结构造成损害。注蒸汽循环预热启动加热均匀，启动平稳，一般分为三步：(1)蒸汽在两口井中循环，储层主要通过热传导来传递热量；(2)两井之间形成井间压差，注汽井压力高于生产井，使井间原油往生产井流动，为转入完全的SAGD生产作准备；(3)上部注蒸汽井环空停止排液，下部生产井停止注蒸汽，转入完全的SAGD生产阶段。

对于常规的注蒸汽循环预热，注汽井与生产井井筒内均下入一根伸入水平段脚尖的长油管与一根伸入水平段脚跟的短油管，蒸汽分别从上部注汽井与下部生产井井筒内的长油管注入，再分别从上部注汽井与下部生产井井筒内的短油管采出。依靠注入蒸汽与油层之间的热传导、热对流作用加热注汽井与生产井之间的油层，降低原油粘度到150厘泊以下，使之具有较好的流动性，从而在转入SAGD生产阶段后，注汽井与生产井之间的油层内原油能顺利流动并形成泄油通道，使得蒸汽腔能够不断扩展，原油能够不断下泄被采出。

但常规的注蒸汽循环预热方法，受到油层导热率、热扩散系数等热物性参数的影响，纯蒸汽循环预热加热速度慢，通常需要注蒸汽循环预热150－300天，注采井间油层内原油粘度才能达到150厘泊以下。由于循环预热要求从短油管排出的蒸汽具有至少10％的干度，因此要求注入蒸汽的井口干度较高，通常高于80％，尤其对于埋藏较深的油藏，则沿程蒸汽干度热损失更大，井口蒸汽干度通常需要达到100％。因此，在循环预热阶段将消耗大量的蒸汽与大量的热能，造成SAGD预热时间过长，初期开采成本居高不下，上产速度慢。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法，以解决现有启动方法中耗能高且预热时间长的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法，该启动方法包括以下步骤：步骤S1、分别向注汽井与生产井注入循环蒸汽；步骤S2、注入循环蒸汽之后，同时向注汽井水平段的两端与生产井水平段的两端注入用于降低原油粘度的溶剂；步骤S3、注入溶剂之后，同时向注汽井水平段的两端与生产井水平段的两端注入蒸汽；步骤S4、注入蒸汽后，对注汽井与生产井进行排液，再同时向注汽井水平段的两端与生产井水平段的两端注入包括溶剂和蒸汽的混合流体；步骤S5、注入混合流体之后，向注汽井水平段的两端注汽，并对生产井水平段的一端注汽，对生产井水平段的另一端排液。

进一步地，步骤S1之前，向注汽井内伸入至注汽井水平段的一端的注汽长管以及伸入至注汽井水平段的另一端且与注汽长管相互平行的注汽短管，并向生产井内伸入至生产井水平段的一端的生产长管以及伸入至生产井水平段的另一端且与生产长管相互平行的生产短管。

进一步地，步骤S1包括：蒸汽由注汽长管注入并由注汽短管采出，同时蒸汽由生产长管注入并由生产短管采出。

进一步地，注入循环蒸汽的时间为20～30天。

进一步地，溶剂类型为甲苯、二甲苯、柴油和表面活性剂的混合物，其中甲苯、二甲苯和柴油的体积和表面活性剂的体积之间的比例为100～1000:1，表面活性剂为C12-16烷基糖苷。

进一步地，步骤S2中，注汽井和生产井的注入速度均为100～300吨/天，其中，注汽长管和注汽短管的注入速度之比为1:0.8～1.2，生产长管和生产短管的注入速度之比为1:0.8～1.2。

进一步地，注入压力至0.2～0.5MPa时，停止注入并焖井2～3天。

进一步地，步骤S3中，注汽井和生产井的注入速度均为100～200吨/天，其中，注汽长管和注汽短管的注入速度之比为7：1～5，生产长管和生产短管的注入速度之比为7：1～5。

进一步地，注入压力至0.2～0.5MPa时，停止注入并焖井2～3天。

进一步地，步骤S4中，打开注汽短管和生产短管进行排液，至注汽井和生产井之间的压差降至地层压力时，注入混合流体，混合流体中溶剂和蒸汽的质量比为1:1～3。

进一步地，注入压力至0.2～0.5MPa时，停止注入并焖井2～5天。

进一步地，步骤S5中，注汽长管和注汽短管同时注汽，且生产长管注汽，生产短管排液10～15天。

进一步地，步骤S5之后，关闭注汽长管和注汽短管注汽，并关闭生产长管注汽和生产短管排液，进入SAGD生产阶段。

本发明提供的稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法具有低能耗快速启动的优点。

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示出了根据本发明实施方式提供的稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法的示意图。

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申请。

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。

本发明提供了一种稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法。如图1所示，该启动方法包括以下步骤：步骤S1、分别向注汽井与生产井注入循环蒸汽；步骤S2、注入循环蒸汽之后，同时向注汽井水平段的两端与生产井水平段的两端注入用于降低原油粘度的溶剂；步骤S3、注入溶剂之后，同时向注汽井水平段的两端与生产井水平段的两端注入蒸汽；步骤S4、注入蒸汽后，对注汽井与生产井进行排液，再同时向注汽井水平段的两端与生产井水平段的两端注入包括溶剂和蒸汽的混合流体；步骤S5、注入混合流体之后，向注汽井水平段的两端注汽，并对生产井水平段的一端注汽，对生产井水平段的另一端排液。

上述启动方法具有以下技术效果：(1)本发明所提供的SAGD启动方法，首先在注汽井和生产井中进行注蒸汽循环，在井筒附近升温以后，向注汽井与生产井内同时高速注入热溶剂，并焖井扩展可动油带，由于井筒附近温度已经较高，溶剂快速进入井筒附近油层，进一步溶油降粘，扩大波及半径。与常规始终采用蒸汽循环相比，大大节省汽量，提高热效率。(2)经过溶剂侵泡，溶剂充分扩散后，在注汽井与生产井同时注入蒸汽，直至压力接近破裂压力，此时，注入蒸汽可进一步促进溶剂分子深入油层，溶油降粘，同时对热扩散半径具有调节作用，增加注采井之间渗流通道的均匀性。(3)注汽井与生产井开短管排液，可排出前期形成可动油带内的热油以及冷凝液，充分提供蒸汽扩展空间，排液完毕后，再次以一定比例高压力注入溶剂和蒸汽混合流体，充分换热和降粘后，注汽井开始双管注汽，生产井长管注汽，短管排液，该做法可保证在不形成优先渗流通道的情况下，进一步扩展加热半径，强化和增加渗流通道，为转生产后的高产创造条件。(4)与常规SAGD循环预热启动方法相比，本发明提出的上述方法，总体预热时间只需要60－70天，比常规预热启动方法少了1/2以上时间，从而大大提高了热能利用率，可提高SAGD预热启动速度，加快了SAGD上产速度。

下面将更详细地描述根据本发明提供的稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。

本发明提供的稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法中，步骤S1之前，向注汽井内伸入至注汽井水平段的一端的注汽长管以及伸入至注汽井水平段的另一端且与注汽长管相互平行的注汽短管，并向生产井内伸入至生产井水平段的一端的生产长管以及伸入至生产井水平段的另一端且与生产长管相互平行的生产短管。以及一根热电偶温度监测管和测压毛细管。

其中，步骤S1包括：蒸汽由注汽长管注入并由注汽短管采出，同时蒸汽由生产长管注入并由生产短管采出。优选地，注入循环蒸汽的时间为20～30天。

步骤S2中，优选地，溶剂类型为甲苯、二甲苯、柴油和表面活性剂的混合物，其中甲苯、二甲苯和柴油的体积和表面活性剂的体积之间的比例为100～1000:1，表面活性剂为C12-16烷基糖苷。注汽井和生产井的注入速度均为100～300吨/天，其中，注汽长管和注汽短管的注入速度之比为1:0.8～1.2，生产长管和生产短管的注入速度之比为1:0.8～1.2。进一步地，注入压力至0.2～0.5MPa时，停止注入并焖井2～3天。

步骤S3中，优选地，注汽井和生产井的注入速度均为100～200吨/天，其中，注汽长管和注汽短管的注入速度之比为7：1～5，生产长管和生产短管的注入速度之比为7：1～5。注入压力至0.2～0.5MPa时，停止注入并焖井2～3天。

步骤S4中，打开注汽短管和生产短管进行排液，至注汽井和生产井之间的压差降至地层压力时，注入混合流体，混合流体中溶剂和蒸汽的质量比为1:1～3。进一步地，注入压力至0.2～0.5MPa时，停止注入并焖井2～5天。

步骤S5中，注汽长管和注汽短管同时注汽，且生产长管注汽，生产短管排液10～15天。

步骤S5之后，关闭注汽长管和注汽短管注汽，并关闭生产长管注汽和生产短管排液，进入SAGD生产阶段。

下面将结合实施例进一步说明本发明提供的稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法。

施例1

本实施例提供一种稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法，注汽井与生产井井筒内均下入一根伸入水平段脚尖的长油管与一根伸入水平段脚跟、且与长油管相互平行的短油管，以及一根热电偶温度监测管和测压毛细管。本实施例提供的稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法包括以下具体步骤：

(1)注汽井与生产井同时注蒸汽循环预热，循环时间为25天。

(2)向注汽井与生产井长油管与短油管内同时注入溶剂，溶剂类型为甲苯、二甲苯、柴油与表面活性剂的混合物(其中甲苯、二甲苯、柴油的体积与表面活性剂的体积之间的比例为100:1，表面活性剂类型为C12-16烷基糖苷)，溶剂温度为该油层压力下的饱和蒸汽温度，所选溶剂为在油层压力以及该压力对应的饱和蒸汽温度下，对原油降粘幅度最高的溶剂或溶剂体系；单井溶剂总注入速度为120吨/天，长油管与短油管注入速度为1：1，注入压力最高接近油层破裂压力0.2Mpa后停注，焖井2天。

(3)向注汽井与生产井长油管与短油管内同时注入蒸汽，注汽干度100％，注汽井和生产井单井注入速度120吨/天，长油管与短油管注入比例为7：3，注入压力最高接近油层破裂压力0.3MPa时，停注焖井3天；

(4)注汽井与生产井开短管排液，注采井间压差始终保持为0.3－0.5Mpa，压力降至接近地层压力时，注汽井与生产井长管和短管同时注溶剂-蒸汽混合流体(质量比1：2)，接近破裂压力后停注，焖井3天；

(5)注汽井长管和短管同时注汽，生产井长管注汽，短管排液15天，排液期间注采井间压差始终保持为0－0.3Mpa；

(6)关闭生产井长管注汽，注汽井注汽，生产井排液，进入SAGD生产阶段。

与相邻SAGD井对采用常规注蒸汽循环预热启动方法相比，本实施例总体预热时间只需要65天，比常规预热启动方法少了1/2以上时间(常规方法：140天)，从而大大提高了热能利用率，可实现SAGD快速预热启动，加快了SAGD上产速度。

实施例2

本实施例提供一种稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法，注汽井与生产井井筒内均下入一根伸入水平段脚尖的长油管与一根伸入水平段脚跟、且与长油管相互平行的短油管，以及一根热电偶温度监测管和测压毛细管。本实施例提供的稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法包括以下具体步骤：

(1)注汽井与生产井同时注蒸汽循环预热，循环时间为30天。

(2)向注汽井与生产井长油管与短油管内同时注入溶剂，溶剂类型为甲苯、二甲苯、柴油与表面活性剂的混合物(其中甲苯、二甲苯、柴油的体积与表面活性剂的体积之间的比例为1000:1，表面活性剂类型为C12-16烷基糖苷)，溶剂温度为该油层压力下的饱和蒸汽温度，所选溶剂为在油层压力以及该压力对应的饱和蒸汽温度下，对原油降粘幅度最高的溶剂或溶剂体系；单井溶剂总注入速度为100吨/天，长油管与短油管注入速度为1：1，注入压力最高接近油层破裂压力0.2Mpa后停注，焖井2天。

(3)向注汽井与生产井长油管与短油管内同时注入蒸汽，注汽干度100％，注汽井和生产井单井注入速度130吨/天，长油管与短油管注入比例为7：3，注入压力最高接近油层破裂压力0.4MPa时，停注焖井2天；

(4)注汽井与生产井开短管排液，注采井间压差始终保持为0.2－0.4Mpa，压力降至接近地层压力时，注汽井与生产井长管和短管同时注溶剂-蒸汽混合流体(质量比1：2)，接近破裂压力后停注，焖井3天；

(5)注汽井长管和短管同时注汽，生产井长管注汽，短管排液13天，排液期间注采井间压差始终保持为0.1－0.4Mpa；

(6)关闭生产井长管注汽，注汽井注汽，生产井排液，进入SAGD生产阶段。

与相邻SAGD井对采用常规注蒸汽循环预热启动方法相比，本实施例总体预热时间只需要70天，比常规预热启动方法少了1/2以上时间(常规方法：160天)，从而大大提高了热能利用率，可实现SAGD快速预热启动，加快了SAGD上产速度。

从以上实施例可以看出，本发明上述的实例实现了如下技术效果：上述启动方法具有以下技术效果：

(1)本发明所提供的SAGD启动方法，首先在注汽井和生产井中进行20-30天注蒸汽循环，在井筒附近升温以后，向注汽井与生产井内同时高速注入热溶剂，并焖井扩展可动油带，由于井筒附近温度已经较高，溶剂快速进入井筒附近油层，进一步溶油降粘，扩大波及半径。与常规始终采用蒸汽循环相比，大大节省汽量，提高热效率。

(2)经过2-3天的溶剂侵泡，溶剂充分扩散后，在注汽井与生产井同时注入蒸汽，直至压力接近破裂压力，此时，注入蒸汽可进一步促进溶剂分子深入油层，溶油降粘，同时对热扩散半径具有调节作用，增加注采井之间渗流通道的均匀性。

(3)注汽井与生产井开短管排液，可排出前期形成可动油带内的热油以及冷凝液，充分提供蒸汽扩展空间，排液完毕后，再次以一定比例高压力注入溶剂和蒸汽混合流体(质量比1：2)，接近破裂压力后停注，焖井2-5天，充分换热和降粘后，注汽井开始双管注汽，生产井长管注汽，短管排液，该做法可保证在不形成优先渗流通道的情况下，进一步扩展加热半径，强化和增加渗流通道，为转生产后的高产创造条件。

(4)与常规SAGD循环预热启动方法相比，本发明提出的上述方法，总体预热时间只需要60－70天，比常规预热启动方法少了1/2以上时间，从而大大提高了热能利用率，可提高SAGD预热启动速度，加快了SAGD上产速度。

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)

1.一种稠油油藏蒸汽辅助重力泄油的启动方法，其特征在于，所述启动方法包括以下步骤：

步骤S1、分别向注汽井与生产井注入循环蒸汽；

步骤S2、注入循环蒸汽之后，同时向所述注汽井水平段的两端与所述生产井水平段的两端注入用于降低原油粘度的溶剂；

步骤S3、注入所述溶剂之后，同时向所述注汽井水平段的两端与所述生产井水平段的两端注入蒸汽；

步骤S4、注入所述蒸汽后，对所述注汽井与所述生产井进行排液，再同时向所述注汽井水平段的两端与所述生产井水平段的两端注入包括所述溶剂和蒸汽的混合流体；

步骤S5、注入所述混合流体之后，向所述注汽井水平段的两端注汽，并对所述生产井水平段的一端注汽，对所述生产井水平段的另一端排液。

2.根据权利要求1所述的启动方法，其特征在于，所述步骤S1之前，向注汽井内伸入至所述注汽井水平段的一端的注汽长管以及伸入至所述注汽井水平段的另一端且与所述注汽长管相互平行的注汽短管，并向生产井内伸入至所述生产井水平段的一端的生产长管以及伸入至所述生产井水平段的另一端且与所述生产长管相互平行的生产短管。

3.根据权利要求2所述的启动方法，其特征在于，所述步骤S1包括：蒸汽由所述注汽长管注入并由所述注汽短管采出，同时蒸汽由所述生产长管注入并由所述生产短管采出。

4.根据权利要求1所述的启动方法，其特征在于，注入所述循环蒸汽的时间为20～30天。

5.根据权利要求1所述的启动方法，其特征在于，所述溶剂类型为甲苯、二甲苯、柴油和表面活性剂的混合物，其中甲苯、二甲苯和柴油的体积和表面活性剂的体积之间的比例为100～1000:1，所述表面活性剂为C12-16烷基糖苷。

6.根据权利要求2所述的启动方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述注汽井和所述生产井的注入速度均为100～300吨/天，其中，所述注汽长管和注汽短管的注入速度之比为1:0.8～1.2，所述生产长管和所述生产短管的注入速度之比为1:0.8～1.2。

7.根据权利要求6所述的启动方法，其特征在于，注入压力至0.2～0.5MPa时，停止注入并焖井2～3天。

8.根据权利要求2所述的启动方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述注汽井和所述生产井的注入速度均为100～200吨/天，其中，所述注汽长管和注汽短管的注入速度之比为7：1～5，所述生产长管和所述生产短管的注入速度之比为7：1～5。

9.根据权利要求8所述的启动方法，其特征在于，注入压力至0.2～0.5MPa时，停止注入并焖井2～3天。

10.根据权利要求2所述的启动方法，其特征在于，所述步骤S4中，打开所述注汽短管和所述生产短管进行所述排液，至所述注汽井和所述生产井之间的压差降至地层压力时，注入所述混合流体，所述混合流体中溶剂和蒸汽的质量比为1:1～3。

11.根据权利要求10所述的启动方法，其特征在于，注入压力至0.2～0.5MPa时，停止注入并焖井2～5天。

12.根据权利要求2所述的启动方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述注汽长管和所述注汽短管同时注汽，且所述生产长管注汽，所述生产短管排液10～15天。

13.根据权利要求12所述的启动方法，其特征在于，所述步骤S5之后，关闭所述注汽长管和所述注汽短管注汽，并关闭所述生产长管注汽和所述生产短管排液，进入SAGD生产阶段。