CN108798607B - 一种水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法 - Google Patents

一种水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108798607B
CN108798607B CN201810721969.6A CN201810721969A CN108798607B CN 108798607 B CN108798607 B CN 108798607B CN 201810721969 A CN201810721969 A CN 201810721969A CN 108798607 B CN108798607 B CN 108798607B
Authority
CN
China
Prior art keywords
natural gas
gas hydrate
hydrate reservoir
horizontal
well
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810721969.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108798607A (zh
Inventor
侯健
刘永革
周康
杜庆军
白雅洁
纪云开
陆努
王文斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Petroleum East China
Original Assignee
China University of Petroleum East China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Petroleum East China filed Critical China University of Petroleum East China
Priority to CN201810721969.6A priority Critical patent/CN108798607B/zh
Publication of CN108798607A publication Critical patent/CN108798607A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108798607B publication Critical patent/CN108798607B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/01—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0099—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 specially adapted for drilling for or production of natural hydrate or clathrate gas reservoirs; Drilling through or monitoring of formations containing gas hydrates or clathrates
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection

Abstract

本发明公开了一种水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法。主要包括一口注热直井和一口生产水平井，对生产水平井进行分段打开，结合天然气水合物热开采，迫使直井注入的热流体对天然气水合物藏的不同位置进行加热，提高天然气水合物藏的采收率。其具体方法为：利用直井将热流体注入天然气水合物藏促进水合物的分解，水平井水平段首先全部打开并保持降压开发，当产气量降低至一定程度时根据天然水合物藏渗透率划分分段数，对水平段从趾端到跟段进行分段开发，实现非均质天然气水合物藏的热开采。该方法充分利用水平井结构，降低开采成本，为非均质天然气水合物藏的高效开发提供有效措施。

Description

一种水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法
技术领域
本发明涉及一种天然气水合物藏的开采方法，尤其是指水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法。
背景技术
天然气水合物作为一种非常规天然气资源，以其自身分布广、类型多、储量大、能量密度大的优点而受到全世界的普遍重视和研究。在现阶段传统化石能源资源开发利用难度上升的情况下，天然气水合物被公认为最有前途的新型高效清洁能源之一，具有巨大的开采潜力。
在高压低温环境下，天然气和水则会形成天然气水合物，当打破天然气存在条件，即在给定压力情况下升高温度，或者在给定温度情况下降低压力时，天然气水合物则会分解，天然气水合物的开采是通过破坏天然气水合物的相平衡，使其分解为天然气和水并进行开采。在天然气水合物的开采中，水平井可以有效增大接触面积，扩大天然气水合物的分解范围，从而提高产气速率，然而由于天然气水合物藏的非均质性，在注热开采过程中容易发生窜流现象，严重影响天然气水合物的开采效率。利用分段射孔水平井开发天然气水合物藏，可迫使注入水在不同开发阶段加热不同位置处的水合物，有效避免天然气水合藏非均质性所引起的窜流问题，其充分利用水平井结构，设备利用率高，降低开采成本，为天然气水合物藏的开发提供有效措施。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法，该方法可以大幅提高天然气水合物藏的采收率。
本发明的目的主要通过以下方法实现：利用直井将热流体注入天然气水合物藏，促进天然气水合物的分解，根据天然水合物藏渗透率划分区域，对水平井进行分段射孔，从而实现非均质天然气水合物藏的热开采。具体包括以下步骤：
(1)根据天然气水合物藏地质资料，选择平均有效厚度大于20m的天然气水合物藏，钻取一口直井，该直井全部钻穿所述天然气水合物藏，且射孔段为所述天然气水合物藏的底部至所述天然气水合物藏深度的1/2～2/3处；
(2)在所述直井的一侧钻取一口水平井，所述水平井的跟端为所述直井的远端而水平井的趾端为所述直井的近端，为了避免所述直井注入的热水窜流至所述水平井，所述直井距离所述水平井趾端的水平距离应在20m～100m范围内，所述水平井的水平段深度为天然气水合物藏深度的1/5至1/3处，所述水平井的整个水平段通过射孔连通所述天然气水合物藏；
(3)所述直井以20～200m3/d的速度注入热流体，所述水平井保持低于所述天然气水合物藏原始压力2～6MPa的井底压力进行开采；
(4)当所述水平井生产气量低于500m3/d时，根据所述天然气水合物藏的渗透率分布，采用聚类分析法对水平井分段数和各分段的长度进行设计，所述水平井分段数为3～6，所述聚类分析法为现有方法，具体实现过程可参见参考文献：马立平.聚类分析法[J].数据,2000(5):36-37.所述聚类分析法具有所需内存小，计算速率快等特点。
(5)保持所述直井的注入热流体速度不变，保持距离所述直井距离最近的水平分段为打开状态并对其它分段进行封堵，所述水平分段以低于所述天然气水合物藏原始压力2～6MPa的井底压力进行开采；
(6)当所述水平分段生产气量低于500m3/d时，封堵该水平分段并打开靠近跟端的其相邻水平分段，所述相邻水平分段以低于所述天然气水合物藏原始压力2～6MPa的井底压力进行开采；
(7)重复上述步骤6从所述水平井的趾端至跟端分段进行天然气水合物藏开发，当距离跟端最近的水平分段生产气量低于500m3/d时停止开采。
本发明的有益效果：通过直井注入热流体加热天然气水合物藏，同时控制水平井水平段射孔区域及射孔时间对不同渗透率的区域进行加热开采，从而大幅提高非均质天然气水合物的采收率。该方法适应各种类型的非均质天然气水合物藏的开采，结构简单，容易控制，为天然气水合物藏的开采提供了有效措施。
附图说明
图1：水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法。
其中：1.水平井，2.直井，3.海平面，4.天然气水合物藏，5.直井射孔段，6.水平井射孔段，7.射孔区域Ⅰ，8.射孔区域Ⅱ，9.射孔区域Ⅲ，10.射孔区域Ⅳ。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明，但不限定本发明的实施范围。
(1)根据天然气水合物藏地质资料，选择平均有效厚度为25m的天然气水合物藏4，钻取一口直井2，直井2全部钻穿所述天然气水合物藏，且射孔段5为所述天然气水合物藏4的底部至所述天然气水合物藏4深度的2/3处；
(2)在所述直井2的一侧钻取一口水平井1，所述水平井1的跟端为所述直井的远端而水平井的趾端为所述直井的近端，为了避免所述直井2注入的热水窜流至所述水平井1，所述直井2距离所述水平井1趾端的水平距离为40m，所述水平井1的水平段深度为天然气水合物藏4深度的1/5处，所述水平井1的整个水平段通过射孔6连通所述天然气水合物藏4；
(3)所述直井2以100m3/d的速度注入热流体，所述水平井1保持低于所述天然气水合物藏4原始压力4MPa的井底压力进行开采；
(4)当所述水平井1生产气量低于500m3/d时，根据所述天然气水合物藏4的渗透率分布，采用聚类分析法对水平井分段数和各分段的长度进行设计，设计水平井分段数为4，所述聚类分析法为现有方法，具体实现过程可参见参考文献：马立平.聚类分析法[J].数据,2000(5):36-37.所述聚类分析法具有所需内存小，计算速率快等特点。
(5)保持所述直井2的注入热流体速度不变，保持距离所述直井2距离最近的水平分段10为打开状态并对其它分段7、8、9进行封堵，所述水平分段10以低于所述天然气水合物藏原始压力4MPa的井底压力进行开采；
(6)当所述水平分段10生产气量低于500m3/d时，封堵该水平分段并打开靠近跟端的其相邻水平分段9，所述相邻水平分段9以低于所述天然气水合物藏4原始压力4MPa的井底压力进行开采；
(7)重复上述步骤6从所述水平井的趾端至跟端分段进行天然气水合物藏开发，当距离跟端最近的水平分段7生产气量低于500m3/d时停止开采。

Claims (5)

1.一种水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法，其根据天然水合物藏的渗透率对水平井进行分段开发，实现非均质天然水合物藏的注热开采，大幅提高天然气水合物藏的采收率，其特征在于，包括如下步骤：
(1)根据天然气水合物藏地质资料，选择平均有效厚度大于20m的天然气水合物藏，钻取一口直井，该直井全部钻穿所述天然气水合物藏并通过射孔连通所述天然气水合物藏；
(2)在所述直井的一侧钻取一口水平井，其中水平井的跟端为所述直井的远端而水平井的趾端为所述直井的近端，水平井的整个水平段通过射孔连通所述天然气水合物藏；
(3)所述直井以20～200m3/d的速度注入热流体，所述水平井保持低于所述天然气水合物藏原始压力2～6MPa的井底压力进行开采；
(4)当所述水平井生产气量低于500m3/d时，根据所述天然气水合物藏的渗透率分布，采用聚类分析法对水平井分段数和各分段的长度进行设计；
(5)保持所述直井的注入热流体速度不变，保持距离所述直井距离最近的水平分段为打开状态并对其它分段进行封堵，所述水平分段以低于所述天然气水合物藏原始压力2～6MPa的井底压力进行开采；
(6)当所述水平分段生产气量低于500m3/d时，封堵该水平分段并打开靠近跟端的其相邻水平分段，所述相邻水平分段以低于所述天然气水合物藏原始压力2～6MPa的井底压力进行开采；
(7)重复上述步骤6从所述水平井的趾端至跟端分段进行天然气水合物藏开发，当距离跟端最近的水平分段生产气量低于500m3/d时停止开采。
2.根据权利要求1所述的一种水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法，其特征在于，所述直井的射孔段为所述天然气水合物藏的底部至所述天然气水合物藏深度的1/2～2/3处。
3.根据权利要求1所述的一种水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法，其特征在于，所述水平井的水平段深度为天然气水合物藏深度的1/5至1/3处。
4.根据权利要求1所述的一种水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法，其特征在于，为了避免所述直井注入的热水窜流至所述水平井，所述直井距离所述水平井趾端的水平距离应在20m～100m范围内。
5.根据权利要求1所述的一种水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法，其特征在于，所述水平井分段数为3～6。
CN201810721969.6A 2018-07-04 2018-07-04 一种水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法 Active CN108798607B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810721969.6A CN108798607B (zh) 2018-07-04 2018-07-04 一种水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810721969.6A CN108798607B (zh) 2018-07-04 2018-07-04 一种水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108798607A CN108798607A (zh) 2018-11-13
CN108798607B true CN108798607B (zh) 2020-07-07

Family

ID=64074506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810721969.6A Active CN108798607B (zh) 2018-07-04 2018-07-04 一种水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108798607B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111550222B (zh) * 2019-02-11 2022-07-05 中国石油天然气股份有限公司 一种注蒸汽开采天然气水合物的方法
CN111155973B (zh) * 2020-03-16 2022-03-01 中国石油大学(华东) 一种底水水合物藏射孔方式优选的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107083943A (zh) * 2017-06-01 2017-08-22 中国石油大学(华东) 一种分段水平井热co2吞吐开采非均质水合物藏的方法
CN107514250A (zh) * 2016-06-15 2017-12-26 中国石油化工股份有限公司 一种用于蒸汽辅助重力泄油的方法
CN107676060A (zh) * 2017-10-23 2018-02-09 大庆东油睿佳石油科技有限公司 一种天然气水合物u型井微波加热开采的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6973968B2 (en) * 2003-07-22 2005-12-13 Precision Combustion, Inc. Method of natural gas production

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107514250A (zh) * 2016-06-15 2017-12-26 中国石油化工股份有限公司 一种用于蒸汽辅助重力泄油的方法
CN107083943A (zh) * 2017-06-01 2017-08-22 中国石油大学(华东) 一种分段水平井热co2吞吐开采非均质水合物藏的方法
CN107676060A (zh) * 2017-10-23 2018-02-09 大庆东油睿佳石油科技有限公司 一种天然气水合物u型井微波加热开采的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108798607A (zh) 2018-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107100605B (zh) 一种双水平井循环超临界二氧化碳开发干热岩的方法
CN102777157B (zh) 一种co2驱油气水异井注入油藏混驱开发方法
CN1875168B (zh) 从不可渗透的油页岩中采收碳氢化合物
CN104234677B (zh) 一种注气垂直驱替提高凝析气藏凝析油采收率方法
CN102704902B (zh) 一种天然气水合物的开采方法
CN107664031B (zh) 通过确定水平井蒸汽驱井网形式提高采收率的方法
CN100999992B (zh) 稠油蒸汽吞吐后期转蒸汽驱方法
CN105003237A (zh) 地热开采天然气水合物与co2废气回注处理一体化的装置及方法
CN206174945U (zh) 三气共采三分枝u型井多点井网开采系统
CN113738317A (zh) 一种深部煤层气与干热岩型地热联合开采的方法
CN105422055B (zh) 一种协同开发天然气、水溶气和天然气水合物的系统
CN106837290B (zh) 对称式布缝的分组异井异步注co2采油方法
CN106437642A (zh) 一种裂缝性油藏水平井注采异步开采方法
CN108798607B (zh) 一种水平井分段射孔开发非均质天然气水合物藏的方法
CN107120098A (zh) 一种利用co2和地热能开采天然气水合物藏的井结构设计与方法
CN104033137A (zh) 利用油田污水提高断块油藏采收率方法
CN104847320A (zh) 超深层低渗稠油强化降粘方法
CN106437640B (zh) 一种低渗油藏co2、n2混合驱油方法
CN116108572A (zh) 页岩凝析气井体积压裂外区产能贡献分析方法
CN111608624B (zh) 一种利用地热开采稠油油藏的方法
Srochviksit et al. Simulation on heavy oil production from steam-flooding
CN103470223B (zh) 一种化石能源低碳共采的方法和系统
RU2297524C2 (ru) Способ разработки залежи высоковязкой нефти
CN112984849B (zh) 寒武系岩溶热储和变质岩地层裂缝型热储地热开发方法
CN205297522U (zh) 井网结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant