CN109209306B - 超低渗致密油藏水平井注co2异步吞吐补充能量的方法 - Google Patents

超低渗致密油藏水平井注co2异步吞吐补充能量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种超低渗致密油藏水平井注CO2异步吞吐补充能量的方法。该方法为：沿最大主应力方向布置水平井井排，至少布设一口本井和两口邻井，并对水平井进行压裂改造储层；采取邻井异步吞吐、隔井同步吞吐的方案，整个吞吐周期由注气、焖井和采油构成。本发明既发挥了CO2可以降低原油界面张力，使原油体积膨胀，降低其密度和粘度，萃取原油中的轻质组分，提高近井地带渗透率等优点；同时又补充了地层能量，解决了非常规储层注水开发波及效率低、容易水窜难以提高最终采收率的问题，保障了油田高产稳产；而且异步吞吐的方法能够缓解本井气窜现象，且利用邻井气窜特点发挥驱替作用，提高了整体采出程度。

Description

超低渗致密油藏水平井注CO2异步吞吐补充能量的方法
技术领域
本发明属于油气藏开采技术领域，具体涉及一种超低渗致密油藏水平井注CO2异步吞吐补充能量的方法。
背景技术
世界上低渗透油田资源十分丰富，分布范围广泛，各产油国基本上都有该类油田。目前随着勘探开发的不断深入和储层改造手段的进一步发展，我国低渗透油藏储量、产量均大幅增加，高效开发这类油气藏已成为国内外石油工作者面临的一项重要任务，并且国内外非常规油气藏的生产实践已表明压裂水平井是开发该类油藏的一种有效方式。国外超低渗透致密油藏整体地层压力系数高(1.2-1.5)，地层原油粘度低，多采用自然衰竭式开发方法，效果较好；我国该类油藏与国外相比，物性相近，非均质性均较强，均有天然裂缝发育的特点，最大差异在于地层压力系数低，为0.6-0.8，因此，亟待寻找能够合理补充地层能量的开发方式。
水平井压裂储层改造手段是目前超低渗透致密储层开发的主要方法。杜保健.(致密油藏体积压裂水平井开发效果.大庆石油地质与开发，2014(1)：96-101)介绍了长水平井和大型水力压裂技术形成的体积压裂可以在近井地带形成体积压裂改造区 (SRV)，大幅度增加泄油面积，并大大减小渗流阻力，成为致密油藏有效开发的关键。
而在压裂改造后，采用传统的水驱开发方式波及体积小，驱油效率低，容易水窜，且水窜后有效治理方法少，提采效果有限，因此亟待寻找有效的能量补充方式。CO2气体由于其特殊的物理化学性质，具有降低界面张力，使原油体积膨胀，降低原油密度和粘度，萃取原油轻质组分，提高近井地带渗透率等优点。
然而，常规的CO2吞吐都是采用同步吞吐的方式，即各水平井同时注气、闷井、采油，从矿场实践来看，不论是气驱还是同步吞吐气窜现象都很严重，对增产贡献不大。因此，有必要研究一种新的吞吐方式，可以有效消除气窜的弊端。
发明内容
基于非常规储层进行注气开发波及效率低、容易气窜难以提高最终采收率的问题，本发明的目的在于提供一种超低渗致密油藏水平井注CO2异步吞吐补充能量的方法。该方法采用异步吞吐，对于本井可以缓解其气窜现象，对于邻井可以利用其气窜特点发挥驱替作用，提高邻井的采收率，这样对提高超低渗致密油藏整体采出程度具有很大的潜力。本发明的目的还在于提供方法在超低渗致密油藏水平井注CO2异步吞吐补充能量中的应用。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现：
一方面，本发明提供一种超低渗致密油藏水平井注CO2异步吞吐补充能量的方法，其包括以下步骤：
步骤一，沿最大主应力方向布置水平井井排，至少布设一口本井和两口邻井，并对水平井进行压裂改造储层；
步骤二，当水平井衰竭开采采油速度降至初期采油速度的10％-20％时，开始进行注CO2吞吐补充能量，以设计的日注气量向本井储层中注入CO2，达到设定注入时间后，停止注入CO2并进行焖井，本井两侧的邻井均处于关井状态，焖井过程中，随着CO2扩散，原油体积膨胀，其密度和粘度降低，进而萃取原油中轻质组分，使原油基质中难采的油进入裂缝高渗通道，并随着压力波扩散，驱替邻井并补充地层能量；
步骤三，焖井结束后，本井开井进行生产，与此同时邻井重新开井生产，以设计的日产液量进行开采，在本井达到预定的生产时间时关井结束吞吐过程；
步骤四，关闭本井，本井两侧的邻井开始进行注入CO2，达到设定注入时间后，停止注入CO2并进行焖井，焖井过程中，随着CO2扩散，原油体积膨胀，其密度和粘度降低，进而萃取原油中轻质组分，使原油基质中难采的油进入裂缝高渗通道，并随着压力波扩散，驱替本井并补充地层能量；
步骤五，焖井结束后，邻井开井进行生产，与此同时本井重新开井生产，以设计的日产液量进行开采，在邻井达到预定的生产时间时关井结束吞吐过程；实现邻井异步吞吐、隔井同步吞吐的一个吞吐轮次；循环多轮吞吐，从而有效补充地层能量。
上述的方法中，在步骤二中，向本井中注入CO2，能够预先提高本井近井地带的地层压力，同时可以对两侧的邻井形成驱替的效果。
上述的方法中，在步骤二中，向本井注入CO2完成后进行焖井，开始储层内部 CO2分子扩散过程和压力波扩散过程，依靠CO2分子的扩散作用，降低原油黏度并提高其流动能力引起原油膨胀，原油密度和粘度降低，进而萃取原油中轻质组分，使原油中难采的油进入裂缝高渗通道，并随着压力波扩散，补充地层能量，对邻井起到驱替作用，使井间难采的油向邻井推送。
上述的方法中，优选地，所述水平井井排中，水平井之间的井距为400-500m。
上述的方法中，优选地，所述水平井的长度为600-800m。
上述的方法中，优选地，所述水平井压裂改造的方法为分段多簇体积压裂方式。以利于提高原油产量。
上述的方法中，优选地，所述水平井的油藏为无边底水/气顶的未饱和低压油藏，其储层基质平均渗透率低于0.3mD，平均孔隙度为9％-11％。
上述的方法中，优选地，所述设计的日注气量和注入时间基于油藏数值模拟，进行单因素分析，以累积增油量和提高采出程度为指标，根据实际生产优选得出，且本井和邻井的日注气量和注入时间相同。
上述的方法中，优选地，所述焖井时间基于油藏数值模拟，进行单因素分析，以累积增油量和提高采出程度为指标，根据实际生产优选得出，且本井和邻井的焖井时间相同。
上述的方法中，优选地，所述生产时间基于油藏数值模拟，进行单因素分析，以累积增油量和提高采出程度为指标，根据实际生产优选得出，且本井和邻井的生产时间相同。
上述的方法中，优选地，所述设计的日产液量基于油藏数值模拟，进行单因素分析，以累积增油量和提高采出程度为指标，根据实际生产优选得出，且本井和邻井的日产液量相同。
上述的方法中，优选地，所述设计的日产液量不超过25m3/d。
上述的方法中，优选地，所述循环多轮吞吐的次数不超过6次。
另一方面，本发明还提供上述的方法在超低渗致密油藏水平井注CO2异步吞吐补充能量中的应用。
本发明具有以下有益效果：
(1)既发挥了CO2可以降低原油界面张力，使原油体积膨胀，降低其密度和粘度，萃取原油中的轻质组分，提高近井地带渗透率等优点，同时又补充了地层能量，解决了非常规储层注水开发波及效率低、容易水窜难以提高最终采收率的问题，保障了油田高产稳产；
(2)采用异步吞吐的方法，对于本井可以缓解其气窜现象，对于邻井可以利用其气窜特点发挥驱替作用，最终既利用本井吞吐采出近井地带的油，又通过驱替采出了井间难以波及到的油，提高了整体采出程度；
(3)该实施方法可操作性强，实施简单，易于大规模推广，且具体施工参数可根据目的区块的实际参数进行优化。
附图说明
图1为本发明实施例中水平井井排设置示意图；
图2为本发明实施例中水平井井组注CO2异步吞吐采油示意图；
图3为本发明实施例中不同吞吐方式的含油饱和度场对比分布图；
图4为本发明实施例中异步吞吐采油曲线数据图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例
本实施提供一种超低渗致密油藏水平井注CO2异步吞吐补充能量的方法，选择长庆油田某水平井衰竭式开发区，该地区为长庆油田致密油试验区之一，致密油储层为长7层，油藏埋深2190-2570m，储层平均孔隙度7％-9％，平均渗透率0.1-0.2mD，原始地层压力15.8MPa，地层原油粘度1.23mPa·s、密度0.74g/cm3、气油比为75.40m3/t、饱和压力7.04MPa，该方法具体包括以下步骤：
步骤一，沿最大主应力方向布置水平井井排，如图1所示的井排布置示意图，包括一口本井和两口邻井，井距为400m，水平井长度为800m，采用分段多簇体积压裂方式对水平井进行储层改造(如图2所示)，压裂液采用滑溜水压裂液，改造段数12，加砂量600m3，入地液量6000m3，返排率40％，平均单段施工排量5m3/min，平均单段加砂量50m3；
步骤二，如图3所示，当水平井衰竭开采采油速度降至初期采油速度的10％-20％时(本实施为3t/d)，开始进行注CO2吞吐补充能量，对其进行冲砂洗井，接着以150t/d 的注气速度向本井储层中注入CO2，提高本井近井地带的地层压力，达到对邻井进行驱替的效果；当注入时间达到20d后，停止注入CO2并进行焖井30d，本井两侧的邻井均处于关井状态，焖井过程中，开始储层内部气体分子扩散作用和压力波扩散作用；依靠CO2气体分子的扩散作用，使原油体积膨胀，降低其密度和粘度，进而萃取原油中轻质组分，使原油基质中难采的油进入裂缝高渗通道，并随着压力波扩散，驱替邻井并补充地层能量；
步骤三，焖井结束后，本井开井进行生产，与此同时邻井重新开井生产，以20m3/d的日产液量进行开采，在本井达到预定的生产时间200d时关井结束吞吐过程；
步骤四，关闭本井，本井两侧的邻井开始以150t/d的注气速度注入CO2，当注入时间达到20d时，停止注入CO2并进行焖井30d，焖井过程中，开始储层内部气体分子扩散作用和压力波扩散作用；依靠CO2气体分子的扩散作用，使原油体积膨胀，降低其密度和粘度，进而萃取原油中轻质组分，使原油基质中难采的油进入裂缝高渗通道，并随着压力波扩散，驱替本井并补充地层能量；
步骤五，焖井结束后，邻井开井进行生产，与此同时本井重新开井生产，以20m3/d的日产液量进行开采，在邻井达到200d时关井结束吞吐过程；实现邻井异步吞吐、隔井同步吞吐的一个吞吐轮次；如图4所示，循环5轮吞吐，从而有效补充地层能量。
实施效果：
措施结束初期，吞吐井(本井)日产油从1.83t升至6.17t，吞吐累增油644.21t；左侧邻井日产油从2.67t升至4.22t，基质受效累增油428.51t；右侧邻井日产油从2.33t 升至5.1t，基质受效累增油1157.84t。措施效果明显，可以看出注CO2异步吞吐的开发模式能够合理补充地层能量，能够最大程度挖潜井上和井间难采致密油潜力，提高最终采收率。
另一方面，本发明还提供上述的方法在超低渗致密油藏水平井注CO2异步吞吐补充能量中的应用。本发明适用于长庆油田、大庆油田外围、吉林新民油田等采用水平井体积压裂自然能量衰竭式开发方法的超低渗致密油藏。本发明方法解决了以往采用同步吞吐气窜严重，增产效果有限，井间油难以采出等问题。本发明通过异步吞吐，实现井间压力波的变化，提高了波及效率，同时进行井间驱替，最终既利用本井吞吐采出近井地带的油，又通过驱替采出了井间的油，提高了整体采出程度。

Claims (2)

1.一种超低渗致密油藏水平井注CO2异步吞吐补充能量的方法，其包括以下步骤：
步骤一，沿最大主应力方向布置水平井井排，至少布设一口本井和两口邻井，并对水平井进行压裂改造储层；
步骤二，当水平井衰竭开采采油速度降至初期采油速度的10％-20％时，开始进行注CO2吞吐补充能量，以设计的日注气量向本井储层中注入CO2，达到设定注入时间后，停止注入CO2并进行焖井，本井两侧的邻井均处于关井状态，焖井过程中，随着CO2扩散，原油体积膨胀，其密度和粘度降低，进而萃取原油中轻质组分，使原油基质中难采的油进入裂缝高渗通道，并随着压力波扩散，驱替邻井并补充地层能量；
步骤三，焖井结束后，本井开井进行生产，与此同时邻井重新开井生产，以设计的日产液量进行开采，在本井达到预定的生产时间时关井结束吞吐过程；
步骤四，关闭本井，本井两侧的邻井开始进行注入CO2，达到设定注入时间后，停止注入CO2并进行焖井，焖井过程中，随着CO2扩散，原油体积膨胀，其密度和粘度降低，进而萃取原油中轻质组分，使原油基质中难采的油进入裂缝高渗通道，并随着压力波扩散，驱替本井并补充地层能量；
步骤五，焖井结束后，邻井开井进行生产，与此同时本井重新开井生产，以设计的日产液量进行开采，在邻井达到预定的生产时间时关井结束吞吐过程；实现邻井异步吞吐、隔井同步吞吐的一个吞吐轮次；循环多轮吞吐，从而有效补充地层能量；
其中，所述水平井井排中，水平井之间的井距为400-500m；所述水平井的长度为600-800m；所述水平井压裂改造的方法为分段多簇体积压裂方式；
所述水平井的油藏为无边底水/气顶的未饱和低压油藏，其储层基质平均渗透率低于0.3mD，平均孔隙度为7％-11％；所述本井和所述邻井的日注气量和注入时间相同；所述本井和所述邻井的焖井时间相同；所述本井和所述邻井的生产时间相同；所述本井和所述邻井的日产液量相同；所述设计的日产液量不超过25m3/d；所述循环多轮吞吐的次数不超过6次。
2.权利要求1所述的方法在超低渗致密油藏水平井注CO2异步吞吐补充能量中的应用。
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