CN108119112A - 蒸汽辅助重力泄油开采方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蒸汽辅助重力泄油开采方法，包括以下步骤：a.在目标油藏内加工多个井组，各井组包括上层井和下层井，多个井组至少处于两个不同的高度；b.对各井组均进行蒸汽预热；c.当上层井的油层顶部和下层井的油层顶部连通时，对各井组的上层井注入蒸汽并在注入蒸汽的同时间歇式注入高温的气体；d.当蒸汽淹没多个井组的处于第一高度的井组时，第一高度的井组继续通入蒸汽及高温的气体并停止开采，多个井组中处于第二高度的井组继续开采，第二高度低于第一高度；e.调节第二高度的井组的上层井和第二高度的井组的下层井的压力，以使注气和开采平衡，直到开采完毕。本发明的技术方案解决了油层较厚时开采的速度较低的问题。

Description

蒸汽辅助重力泄油开采方法

技术领域

本发明涉及石油开采的技术领域，具体而言，涉及一种蒸汽辅助重力泄油开采方法。

背景技术

SAGD技术，即蒸汽辅助重力泄油技术是1978年加拿大Bulter教授所发明，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。双水平井SAGD主要原理是在油层底部部署纵向平行的2口水平井，从上部水平井向油层连续注蒸汽加热油层和原油，蒸汽腔持续扩展，与油层中的原油发生热交换，被加热、降粘的原油和蒸汽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。而对于油层较厚、夹层普遍发育的油层而言，常规单一开发层会使的该类型的油层的采油速度较低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种蒸汽辅助重力泄油开采方法，以解决现有技术中的油层较厚时开采的速度较低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种蒸汽辅助重力泄油开采方法，包括以下步骤：a.在目标油藏内加工多个井组，各井组包括上层井和下层井，多个井组至少处于两个不同的高度；b.对各井组均进行蒸汽预热；c.当上层井的油层顶部和下层井的油层顶部连通时，对各井组的上层井注入蒸汽并在注入蒸汽的同时间歇式注入高温的气体；d.当蒸汽淹没多个井组的处于第一高度的井组时，第一高度的井组继续通入蒸汽及高温的气体并停止开采，多个井组中处于第二高度的井组继续开采，第二高度低于第一高度；e.调节第二高度的井组的上层井和第二高度的井组的下层井的压力，以使注气和开采平衡，直到开采完毕。

进一步地，选择目标油藏的参数包括目标油藏的油层中具有不连续的夹层。

进一步地，目标油藏还应满足以下参数：油层的深度小于600米，油层的厚度大于30米，油层的孔隙度大于0.2，油层的渗透率大于500mD，垂直渗透率与水平渗透率比值大于0.5，油层的含油饱和度大于0.4，50℃时地面原油粘度大于10000mPa·S。

进一步地，夹层为泥岩和/或页岩。

进一步地，同一高度的各井组之间的距离在60米至100米之间。

进一步地，下层井到油层的底部的最小距离在1米至2米之间，井组的下层井距离夹层的最小距离在1米至2米之间。

进一步地，不同高度的井组平行且交错布置，相邻的不同高度的井组距离在30米至50米之间。

进一步地，在步骤c中高温的气体包括烟道气或者二氧化碳气体。

进一步地，在步骤c中高温的气体的间歇周期为6个月，每次间歇的注入量为10×104m3，总注入量为0.1PV。

进一步地，在步骤d中输入的蒸汽量为20到60t/d之间。

进一步地，在步骤e中采注比为1.1到1.4之间。

应用本发明的技术方案，首先，选择合适的目标油藏，然后将目标油藏内加工多个井组，各井组包括上层井和下层井，多个井组至少处于两个高度，这样使得多个井组同时开采，进而大大地提高了采油速度。对各个井组的均进行蒸气预热，使得各个井组的原油在高温的作用下容易开采，这样也提高了原油的开采速度。间歇式通入高温的气体能够使高温的气体占据开采出的空间，这也有利于提高开采的速度。这样本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的油层较厚时开采的速度较低的问题。

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示出了根据本发明的蒸气辅助重力泄油开采方法的实施例一的流程示意图；

图2示出了图1的开采方法的立体井网的示意图；以及

图3示出了图1的开采方法的注入烟道气时的立体井网的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、上层井；20、下层井；30、夹层。

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。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

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。

现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施方式。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发明的公开彻底且完整，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，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

如图1至图3所示，在实施例一的技术方案中，一种蒸汽辅助重力泄油开采方法包括以下步骤：a.在目标油藏内加工多个井组，各井组包括上层井10和下层井20，多个井组至少处于两个不同的高度。b.对各井组均进行蒸汽预热。c.当上层井10的油层顶部和下层井20的油层顶部连通时，对各井组的上层井10注入蒸汽并在注入蒸汽的同时间歇式注入高温的气体。d.当蒸汽淹没多个井组的处于第一高度的井组时，第一高度的井组继续通入蒸汽及高温的气体并停止开采，多个井组中处于第二高度的井组继续开采，第二高度低于第一高度。e.调节第二高度的井组的上层井10和第二高度的井组的下层井20的压力，以使注气和开采平衡，直到开采完毕。

应用实施例一的技术方案，首先，选择合适的目标油藏，然后将目标油藏内加工多个井组，各井组包括上层井10和下层井20，多个井组至少处于两个高度，这样使得多个井组同时开采，进而大大地提高了采油速度。对各个井组均进行蒸气预热，使得各个井组的原油在高温的作用下容易开采，这样也提高了原油的开采速度。间歇式通入高温的气体能够使高温的气体占据开采出的空间，这也有利于提高开采的速度。这样实施例一的技术方案有效地解决了现有技术中的油层较厚时开采的速度较低的问题。

在实施例一中，第一高度和第二高度只是为了说明井组的高度不同，可以根据需要布置第三高度的井组或者第四高度的井组。

如图1至图3所示，在实施例一的技术方案中，选择目标油藏的参数包括目标油藏的油层中具有不连续的夹层30。实施例一的技术方案更适用于具有不连续的夹层30的目标油藏。具体地，在实施例时，不同高度的井组有的在油层底界稍微靠上一些(以距离下层井20的高度为2米左右为宜)，有的井组在夹层30稍微靠上一些(以距离下层井20的高度为2米左右为宜)。这样，当原油停留在夹层30上方时，井组能够实现夹层30上方的原油的开采，上述结构使得原油开采的更加彻底，减少了原油因为不能开采出而造成的浪费。

如图1至图3所示，在实施例一的技术方案中，目标油藏还应满足以下参数：油层的深度小于600米，油层的厚度大于30米，油层的孔隙度大于0.2，油层的渗透率大于500mD，垂直渗透率与水平渗透率比值大于0.5，油层的含油饱和度大于0.4，50℃时地面原油粘度大于10000mPa·S。根据上述目标油藏的特点采用实施例一的技术方案能够实现快速、高效地原油的开采。

如图1至图3所示，在实施例一的技术方案中，夹层30为泥岩和/或页岩。泥岩和页岩一方面能够对原油实现支撑，使得原油不容易流至油层底界，另一方面泥岩和页岩的结构比较坚固，不容易由于损毁而导致意外情况的发生。

如图1至图3所示，在实施例一的技术方案中，同一高度的各井组之间的距离在60米至100米之间。上述井组的设置使得油层中的原油能够开采的更加彻底。具体地，同一高度的各井组之间的距离为水平距离，即水平距离为60米至100米之间，上述距离可以根据原油的粘度情况、油层内的参数进行调整以使油层内的原油开采的比较彻底。

如图1至图3所示，在实施例一的技术方案中，下层井20到油层的底部的最小距离在1米至2米之间，井组的下层井20距离夹层30的最小距离在1米至2米之间。这样保证了原油在开采的过程中既能将油层底部的原油开采比较彻底，又能保证原油在开采时不会出现意外的情况，例如如果井组的下层井20距离油层底界比较近，即下层井20紧贴油层底界时，油层底界的污物或者泥沙随原油采出导致原油的质量较差。上述距离设置合理。

如图1至图3所示，在实施例一的技术方案中，不同高度的井组平行且交错布置，相邻的不同高度的井组距离在30米至50米之间。具体地，不同高度的井组在竖直方向上的距离为30米至50米之间。上述距离使得油层内的上下高度方向的原油开采的比较彻底。

如图1至图3所示，在实施例一的技术方案中，在步骤c中高温的气体包括烟道气或者二氧化碳气体。上述高温的气体使得原油的温度升高，进而原油的粘度降低，这样大大地提高了原油的开采效率。当然，作为本领域的技术人员知道，高温的气体也可以为其它的不与原油反应的气体，例如，高温的氮气，高温的惰性气体等，但是为了节约成本实施例一采用的是高温的烟道气和/或二氧化碳气体。

如图1至图3所示，在实施例一的技术方案中，在步骤c中高温的气体的间歇周期为6个月，每次间歇的注入量为10×104m³，总注入量为0.1PV。间歇的注入高温的气体使得注入的高温气体将温度传递至原油，另外，高温的气体还能从伸入井底的各个地方，为接下来的注气提供空间。

如图1至图3所示，在实施例一的技术方案中，在步骤d中输入的蒸汽量为20到60t/d之间。注入的蒸汽量比较少时，会影响开采的效率，注入的蒸汽量太大时，会使得注入井底的压力较高，容易出现危险或者增加成本的情况。

如图1至图3所示，在实施例一的技术方案中，在步骤e中采注比为1.1到1.4之间。实施例一的采注比一方面不会因为压力低而影响开采的效率，另一方面使得原油不会因为压力过高而发生危险。

在实施例一的技术方案中，，所选油层埋深265m，连续油层厚度38m，油层孔隙度0.35，水平渗透率2018mD，垂直渗透率与水平渗透率比值0.7，含油饱和度0.76，油层中发育不连续的岩性、物性夹层，50℃条件下脱气原油粘度3.0万厘泊。

在实施例一的技术方案中，在该油藏内部署立体井网，下层SAGD井组(第二高度的井组)井距为80m，水平段长度500m，生产井距油层底部2m，注汽井与生产井间距5m；第一高度的井组与第二高度的井组平行交错部署。在竖直方向上，第一高度的井组与第二高度的井组构成40m井距的立体井网(当然，第一井组可以包括多个井组，第二井组也可以包括多个井组)，垂向上部署在油层中部(夹层发育部位部署在距离夹层底界1至2m处)，水平段长度500m，注汽井(上层井)与生产井(下层井)间距5m。

在实施例一的技术方案中，第一高度的井组和第二高度的井组进行常规蒸汽循环预热及SAGD生产。SAGD生产约1年后，第二高度的井组(或者称为上部的井组，因为为了生产的需要有时候需要第三高度的井组或者第四高度的井组)蒸汽腔先到达油层顶部，并横向扩展；2年后下部SAGD井组(下部的井组)蒸汽腔到达油层顶部，2.5年后上、下部SAGD井组(上部的井组和下部的井组)蒸汽腔连通，此时，上部SAGD井组段塞式注入烟道气，段塞周期为6个月，注入量10×104m³，段塞总量为60×104m³。

在实施例一的技术方案中，生产5.5年后，上部SAGD井组生产井被蒸汽腔淹没，上部SAGD井组生产井关井，上部SAGD井组注汽井以50t/d注汽量继续注蒸汽，下部SAGD井组正常生产。

在实施例一的技术方案中，调节下部SAGD井组注采参数，保持压力平衡，控制整体采注比为1.3，直至结束。

在实施例一的技术方案中，与常规SAGD部署相比，峰值采油速度提高52.0％，最终采收率提高5.9％，油汽比提高0.02。

实施例二的技术方案与实施例一的区别在于，进行油藏粗筛选，所选油层埋深280m，连续油层厚度36m，油层孔隙度0.33，水平渗透率1620mD，垂直渗透率与水平渗透率比值0.7，含油饱和度0.74，油层中发育不连续的岩性、物性夹层，50℃条件下脱气原油粘度2.8万厘泊。

在实施例二的技术方案中，在该油藏内部署立体井网，下层SAGD井组井距为80m，水平段长度500m，生产井距油层底部2m，注汽井与生产井间距5m；第一高度的井组与第二高度的井组平行交错部署。在竖直方向上，第一高度的井组与第二高度的井组构成40m井距的立体井网，垂向上部署在油层中部(夹层发育部位部署在距离夹层底界1至2m处)，水平段长度500m，注汽井与生产井间距5m。

在实施例二的技术方案中，上、下层SAGD井组进行常规蒸汽循环预热及SAGD生产。转SAGD生产约1年后，上层SAGD井组蒸汽腔先到达油层顶部，并横向扩展；2.5年后下部SAGD井组蒸汽腔到达油层顶部，3年后上、下部SAGD井组蒸汽腔连通，此时，上部SAGD井组段塞式注入二氧化碳，段塞周期为6个月，注入量10×104m³，段塞总量为60×104m³。

在实施例二的技术方案中，SAGD生产6年后，上部SAGD井组生产井被蒸汽腔淹没，上部SAGD井组生产井关井，上部SAGD井组注汽井以50t/d注汽量继续注蒸汽，下部SAGD井组正常生产。

在实施例二的技术方案中，调节下部SAGD井组注采参数，保持压力平衡，控制整体采注比为1.3，直至结束。

在实施例二的技术方案中，与常规SAGD部署相比，峰值采油速度提高55.6％，最终采收率提高6.5％，油汽比提高0.02。

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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

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 (11)

1.一种蒸汽辅助重力泄油开采方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.在目标油藏内加工多个井组，各所述井组包括上层井(10)和下层井(20)，所述多个井组至少处于两个不同的高度；

b.对各所述井组均进行蒸汽预热；

c.当所述上层井(10)的油层顶部和所述下层井(20)的油层顶部连通时，对各所述井组的上层井(10)注入蒸汽并在注入蒸汽的同时间歇式注入高温的气体；

d.当蒸汽淹没所述多个井组的处于第一高度的井组时，所述第一高度的井组继续通入蒸汽及所述高温的气体并停止开采，所述多个井组中处于第二高度的井组继续开采，第二高度低于第一高度；

e.调节所述第二高度的井组的上层井(10)和所述第二高度的井组的下层井(20)的压力，以使注气和开采平衡，直到开采完毕。

2.根据权利要求1所述的蒸汽辅助重力泄油开采方法，其特征在于，选择所述目标油藏的参数包括所述目标油藏的油层中具有不连续的夹层(30)。

3.根据权利要求2所述的蒸汽辅助重力泄油开采方法，其特征在于，所述目标油藏还应满足以下参数：所述油层的深度小于600米，所述油层的厚度大于30米，所述油层的孔隙度大于0.2，所述油层的渗透率大于500mD，垂直渗透率与水平渗透率比值大于0.5，所述油层的含油饱和度大于0.4，50℃时地面原油粘度大于10000mPa·S。

4.根据权利要求2所述的蒸汽辅助重力泄油开采方法，其特征在于，所述夹层(30)为泥岩和/或页岩。

5.根据权利要求2所述的蒸汽辅助重力泄油开采方法，其特征在于，同一高度的各所述井组之间的距离在60米至100米之间。

6.根据权利要求5所述的蒸汽辅助重力泄油开采方法，其特征在于，所述下层井(20)到所述油层的底部的最小距离在1米至2米之间，所述井组的下层井(20)距离所述夹层(30)的最小距离在1米至2米之间。

7.根据权利要求5所述的蒸汽辅助重力泄油开采方法，其特征在于，不同高度的所述井组平行且交错布置，相邻的所述不同高度的所述井组距离在30米至50米之间。

8.根据权利要求1所述的蒸汽辅助重力泄油开采方法，其特征在于，在步骤c中所述高温的气体包括烟道气或者二氧化碳气体。

9.根据权利要求1所述的蒸汽辅助重力泄油开采方法，其特征在于，在步骤c中所述高温的气体的间歇周期为6个月，每次间歇的注入量为10×104m³，总注入量为0.1PV。

10.根据权利要求1所述的蒸汽辅助重力泄油开采方法，其特征在于，在步骤d中输入的蒸汽量为20到60t/d之间。

11.根据权利要求1所述的蒸汽辅助重力泄油开采方法，其特征在于，在步骤e中采注比为1.1到1.4之间。