CN107514250A - 一种用于蒸汽辅助重力泄油的方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种用于蒸汽辅助重力泄油的方法，包括以下步骤：步骤一，设置第一井和第二井，所述第一井为水平井，所述第二井为竖直井；步骤二，进行注汽采油，第一井注汽，第二井采油；步骤三，进行补充反向注汽采油，射开第二井的油层上部的部位，在第二井中下入双管井结构，在油层上部设置补充注汽点，在油层下部设置采油点，二者通过第二井封隔器隔开，第二井连续注汽，第二井和第一井同时采油。本申请的方案可提高工艺效率和质量。

Description

一种用于蒸汽辅助重力泄油的方法

技术领域

本发明涉及石油钻井领域，尤其涉及一种用于蒸汽辅助重力泄油的方法。

背景技术

目前蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage,SAGD)的工艺主要是在两口并行的水平井完井中，上部水平井注汽，下部水平井采油，由于油层具有非均质性、两口水平井距离较近，采出液温度较高，油汽比低，能量损耗较大。为解决SAGD工艺中的问题，陆续出现了一些SAGD变种方案，例如：在油层下部钻一口水平井，在水平段的上部，钻几口直井注汽，这样水平井采油，直井注汽；在两个直井排之间钻一口水平井，直井注汽，水平井采油；在2005年左右，现有技术已可以完成U型联通井，采取一系列工艺，主要为了解决注汽和采油的矛盾：水平井注汽，直井采油，然其实际生产效果不佳。目前主要的SAGD工艺技术有以下几种：

1、双水平井，两井平行，间隔5-10m，上井注汽，下井采油，由于油层的非均质性，采出液温度较高，油汽比低，能耗较大，压力控制技术较为复杂，其后续的采出液处理技术也较为复杂，但是注入和采出为连续作业，工艺管理较为简单；

2、在油层下部钻一口水平井，在水平段的上部，钻几口直井注汽，这样水平井采油，直井注汽，该工艺能够控制每口直井的注汽量和注汽压力，一定程度上克服油层的非均质性所带来的困难，但是在水平井中举升较为复杂，同时一口举升井控制多口注汽井的压力较为复杂；

3、在两个直井排之间钻一口水平井，直井注汽，水平井采油，这种工艺基本是在稠油油藏开发后期使用，对于直井间的剩余油进行二次开发，提高最终采收率，该工艺严格说是一种补充开发工艺；

4、U型井工艺，该工艺降低了双水平井的高昂成本，同时降低了举升工艺难度，但是这类井的技术出发点主要是为了解决水平井举升相关的问题。

发明内容

本申请提出了一种用于蒸汽辅助重力泄油的方法，包括以下步骤：步骤一，设置第一井和第二井，所述第一井为水平井，所述第二井为竖直井；步骤二，进行注汽采油，第一井注汽，第二井采油；步骤三，进行补充反向注汽采油，射开第二井的油层上部的部位，在第二井中下入双管井结构，在油层上部设置补充注汽点，在油层下部设置采油点，二者通过第二井封隔器隔开，第二井连续注汽，第二井和第一井同时采油。

在一个实施方案中，第一井的水平段与水平方向形成3-15度的夹角。

在一个实施方案中，在第一井的水平段每隔30m进行射孔，在相邻的两个射孔点之间通过第一井封隔器分隔。

在一个实施方案中，利用阻塞器封堵第一井封隔器。

在一个实施方案中，在第一步骤之后、第二步骤之前，通过第二井注汽，将位于第一井和第二井的近似联通处的原油采出，形成油流通道。

在一个实施方案中，在第一井中，首先座封第一封隔器，通过位于第一封隔器的远离盲端一侧的第一射孔点注汽，将所述第一封隔器周围的原油采出。

在一个实施方案中，在座封第一封隔器时，重复三个轮次的注汽采油。

在一个实施方案中，当第一射孔点的蒸汽绕过所述第一封隔器，到达位于所述第一封隔器的靠近盲端一侧的第二射孔点时，产出液沿着管柱流向第二井，由第二井中的采油泵抽出。

在一个实施方案中，对第一井与第二井控制压差，当含水率上升至90％以上时，打开第一封隔器，封堵位于所述第一封隔器的靠近所述盲端一侧的第二封隔器，继续注汽采油，直到所述第一井上的所有封隔器均依次打开。

在一个实施方案中，在第二井的位于所述第一井和所述第二井的靶点处的直井封隔器的上部3m处，重新射开第二井的油层上部的部位。

通过本申请所提出的方案，可以降低钻井费用，增加蒸汽利用率，降低能耗，延长注汽通道长度，降低采出液温度，利用低温泵采油，控制每个注汽点的注汽量，从而提高蒸汽利用率。还可以增加封堵、非凝析气体伴注等工艺，进一步提高蒸汽利用率。

上述技术特征可以各种技术上可行的方式组合以产生新的实施方案，只要能够实现本发明的目的。

附图内容

在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了根据本申请的方法所设置的U型井的示意图。

在图中，相同的构件由相同的附图标记标示。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

本申请基于现有技术中U型井的基础，进行改进以获得新的技术方案。图1显示了根据本申请的方法所设置的U型井的示意图。下面结合图1具体介绍本申请所提出的方法。第一步骤：设置第一井110和第二井120。

其中，第一井110为水平井，第二井120为竖直井。第一井110的水平段与水平方向形成3-15度的夹角，在水平段的末端部位附近钻一口直井(即第二井)。水平井的水平段位于油层106中，而油层106位于地表108、盖层107之下。水平井的水平段包括水平套管111，所述水平套管由封隔器112间隔成多段，在水平套管上还间隔性设置有筛管113。水平段通过悬挂器114与其竖直段相连接，并通过封隔器115与竖直段分隔开。在竖直井120的油层射孔段以下形成150m的沉砂口袋，两井近似联通。在水平段每隔30m进行射孔，在两个射孔间距之间用封隔器112分隔，封隔器112利用阻塞器打压座封。如图所示，在A位101、B位102和C位103处分别设置有封隔器112。当然，封隔器112的数量仅为示意性的，并非限定性的。在一个实施例中，相邻的封隔器112之间相距30m。

第二步骤：注汽采油。

在完成管柱结构后，通过直井120注汽，三个轮次将位于第一井110和第二井120的近似联通处(即图中所示的D位104处)的原油采出，形成油流通道。水平井首先座封A位101处的封隔器112，通过位于A位101处的第一射孔点注汽，吞吐三个轮次后，可将A位101周围的原油采出。当第一射孔点的蒸汽绕过A位101的封隔器112，到达第二射孔点时，产出液沿着管柱流向直井(第二井)120，由直井中的采油泵抽出。对注入井与采油井控制压差，降低含水率，当含水率上升至90％以上时，打开A位101处的封隔器112，封堵B位102处的封隔器112，继续注汽，直到全井段N-1位处的封隔器112打开。

第三步骤：补充反向注汽采油。

当完成最后一级射孔点注汽后，含水可上升至90％以上，在直井封隔器122(位于水平井与直井靶点)的上部3m处，重新射开直井120的油层上部的部位，在直井120中下入双管井结构，注汽点在油层上部，采油点在油层下部，通过封隔器122隔开。直井连续注汽，按照重力泄油的原理，油水流向直井封隔器122下的采油点和水平井110的水平段，直井120和水平井110可以同时采油，降低剩余油分布。

本申请所提出的工艺有以下优点：

1、降低钻井费用；2、增加蒸汽利用率，降低能耗；3、延长注汽通道长度，降低采出液温度，利用低温泵采油；4、可以控制每个注汽点的注汽量，从而提高蒸汽利用率；5、可以增加封堵、非凝析气体伴注等工艺，进一步提高蒸汽利用率。

下面介绍利用本申请的方法的一个实施例。

某油田顶部埋深500-700m，地层厚度为75.3m-238.6m，平均80.2m。由东北向西南呈条带分布，为一套厚层状砂岩为主、砂碌岩和泥岩为主的沉积体，其中砂体厚度2.5-106.5m，平均54.5m，平面分布特征与地层厚度分布特征一致。平均孔隙度31.9％，平均渗透率1698.9mD。密度0.93-0.98g/cm³，含蜡量1.1-1.4％，胶质含量13.8-19.4％，沥青质含量5.2-9.1％，50℃时粘度为10000-30000mpa.s。

开发初期，主要利用直井120吞吐，由于粘度较高，单井吞吐周期5个月，油汽比为0.25，配套技术复杂，无法实现经济开采。利用水平井110开发稠油是一条较为经济的解决方法，设计U型井开发，主要为解决水平井举升困难，由于水平井110趾部与直井120间距只有1.2m，直井经过5轮吞吐，两井阻力很小而近似联通，水平井完井后下入由5个封隔器112连接的注汽管柱，柱塞座封后，后4个封隔器112打开。第一个封隔器112柱塞座封，开始注汽，由于井筒封隔，蒸汽在第一注汽点注入。由于注汽点集中在第一点，相似直井120注汽，三轮以后，油汽比平均0.35。为配合直井120采油，首先封隔器122在直井120的割缝筛管121(位于E位105处)上部座封完井，抽油泵位置在割缝筛管121下50m处。然后进行了注汽预热，注汽压力低于5Mpa，基本实现热联通，水平井110进行第4轮注汽，在直井120见油，高压启抽，维持油压3Mpa以上，套压3.5Mpa，水平井110注汽压力在10Mpa以上，经过300天连续注汽，出油含水上升到90％以上。这时提出第一级阻塞器，下入第二级阻塞器，继续连续注汽270天，注汽压力不变，采油油压和套压升高至3.5-4Mpa，以此类推。经过多次1200天注汽，波及体积加大，波及面逐步向直井120靠拢，直到水平井110的所有封隔器112打开，含水上升至90％。在直井120的油层106上部射孔，新的射孔点与旧射孔点用封隔器122封隔，由于采用双管井完井，注汽管柱在封隔器122上部，采油管柱在封隔器122下部，实现上注下采，同时水平井采油，这样最终采收率达到55％以上。

本发明利用水平井和直井形成U型井结构；在水平段间隔一定的距离射孔，水平井注汽管柱有多级封隔器串接而成，封隔器位置位于射孔井段之间；开始直井水平井A位101处同时进行三轮吞吐预热地层；随后逐级堵塞封隔器112注汽，直井120采油，直至驱油效果变差；在直井120油层上部射孔，采用双管封隔器完井，封隔器122上半部注汽，下半部采油和水平井采油，形成新的反向注汽采油连续通道。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于蒸汽辅助重力泄油的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，设置第一井和第二井，所述第一井为水平井，所述第二井为竖直井；

步骤二，进行注汽采油，第一井注汽，第二井采油；

步骤三，进行补充反向注汽采油，射开第二井的油层上部的部位，在第二井中下入双管井结构，在油层上部设置补充注汽点，在油层下部设置采油点，二者通过第二井封隔器隔开，第二井连续注汽，第二井和第一井同时采油。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一井的水平段与水平方向形成3-15度的夹角。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一井的水平段每隔30m进行射孔，在相邻的两个射孔点之间通过第一井封隔器分隔。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用阻塞器封堵第一井封隔器。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在第一步骤之后、第二步骤之前，通过第二井注汽，将位于第一井和第二井的近似联通处的原油采出，形成油流通道。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在第一井中，首先座封第一封隔器，通过位于第一封隔器的远离盲端一侧的第一射孔点注汽，将所述第一封隔器周围的原油采出。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在座封第一封隔器时，重复三个轮次的注汽采油。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当第一射孔点的蒸汽绕过所述第一封隔器，到达位于所述第一封隔器的靠近盲端一侧的第二射孔点时，产出液沿着管柱流向第二井，由第二井中的采油泵抽出。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对第一井与第二井控制压差，当含水率上升至90％以上时，打开第一封隔器，封堵位于所述第一封隔器的靠近所述盲端一侧的第二封隔器，继续注汽采油，直到所述第一井上的所有封隔器均依次打开。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在第二井的位于所述第一井和所述第二井的靶点处的直井封隔器的上部3m处，重新射开第二井的油层上部的部位。