CN109667570A - 井网结构、储层改造方法及原位采油方法 - Google Patents

井网结构、储层改造方法及原位采油方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种井网结构、储层改造方法及原位采油方法,该井网结构包括:至少一个水平井组,水平井组包括多个用于采油的水平井,每个水平井的水平段上均设置有多个射孔段,水平井的水平井段沿着最小水平主地应力方向延伸,多个水平井的水平段在地层剖面上呈正多边形分布;正多边形的几何中心设置有与水平井同向延伸的加热井,加热井中沿着最小水平主地应力方向等间距安装有微波发生器;射孔段均在微波发生器最适频率作用范围内。本发明能够用于实现改造储层,特别是油页岩等致密储层,增加储层的渗透性,并且充分均匀加热储层至371℃以上,将储层中的干酪根或未成熟有机物大规模热解并转化为高品质油气,最终提高采收率和开采效率。

Description

井网结构、储层改造方法及原位采油方法
技术领域
本发明涉及石油工程技术领域,特别涉及一种井网结构、储层改造方法及原位采油方法。
背景技术
本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息,而不构成现有技术。
油页岩是一种蕴含大量未成熟有机物或干酪根的高灰分沉积岩,只有通过高温裂解才能转化为高品质油气为人们所利用。油页岩在我国储量丰富,考虑到其储层较深且地表干馏油页岩会带来环境污染等问题,原位开采油页岩已是必然趋势。
根据油页岩层受热方式不同,目前油页岩的原位开采技术可分为传导加热、对流加热、辐射加热三类技术。现阶段这三类油页岩原位开采技术的具体施工方法存在着储层加热不均、能耗污染大、成本高、渗透性差、采收率低等一系列问题,很难应用于油页岩资源的大规模开采。
申请人发现:利用常用加热技术在储层中形成的温度场一般呈球状分布,损失快且大,对储层内部加热效果并不理想。以电传导加热为例,只对接触面加热效果比较好,对于储层内部加热效果不均匀也不显著。此外,现有的原位开采油页岩的加热技术只是单纯提升温度将油页岩裂解为高品质油气,但是并不能改造储层及提高储层的渗透率。
应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本发明的目的主要是针对油页岩等致密储层提供一种井网结构、储层改造方法及原位采油方法,利用该井网结构进行储层改造时,能够改造储层,增加储层的渗透性,并且充分均匀加热储层,将储层中的干酪根(或未成熟有机物)大规模热解并转化为高品质油气,最终提高采收率和开采效率。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现:
一种原位采油方法,包括:
沿着最小水平主地应力方向设置水平井网,所述水平井网包括至少一个水平井组,所述水平井组包括多个用于采油的水平井,每个所述水平井的水平段上均设置有多个射孔段,所述水平井的水平井段沿着最小水平主地应力方向延伸,多个所述水平井的水平段在地层剖面上呈正多边形分布;所述正多边形的几何中心设置有与所述水平井同向延伸的加热井,所述加热井中沿着所述最小水平主地应力方向等间距安装有微波发生器;所述射孔段均在所述微波发生器最适频率作用范围内;
启动所述微波发生器,所述微波发生器产生微波,通过所述微波的热效应和非热效应作用在储层中形成微裂缝并对所述储层进行预热;
以水力压裂方式将所述采油井的射孔段外压出主裂缝并向所述主裂缝中注入微波增强剂;
重复上述以水力压裂方式将所述采油井的射孔段外压出主裂缝并向所述主裂缝中注入微波增强剂的步骤,使所述正多边形区域及周围储层的微裂缝进一步扩展并形成贯通的多裂缝;
在形成所述贯通的多裂缝后,同时启动所述微波发生器和水力压裂方式注入微波增强剂的步骤,直至待改造储层的温度升高至预设温度以上。
在一个优选的实施方式中,所述正多边形为正六边形,所述水平井组中的采油井包括:位于正六边形上部的第一水平井和第二水平井,位于正六边形下部的第三水平井和第四水平井,以及位于正六边形中部的第五水平井和第六水平井;
所述第一水平井与所述第二水平井的射孔段交错排布,所述第三水平井与所述第四水平井的射孔段交错排布,所述第五水平井和所述第六水平井的射孔段正对排布。
在一个优选的实施方式中,执行所述压裂步骤时,至少对位于同一水平面上相邻的两口水平井同步压裂。
在一个优选的实施方式中,所述水平井的射孔段为多段,相邻两个所述射孔段之间设置有封隔器,执行所述压裂步骤时,采用分段压裂的方式对每一段射孔段执行压裂步骤。
一种井网结构,包括:至少一个水平井组,
所述水平井组包括多个用于采油的水平井,每个所述水平井的水平段上均设置有多个射孔段,所述水平井的水平井段沿着最小水平主地应力方向延伸,多个所述水平井的水平段在地层剖面上呈正多边形分布;
所述正多边形的几何中心设置有与所述水平井同向延伸的加热井,所述加热井中沿着所述最小水平主地应力方向等间距安装有微波发生器;所述射孔段均在所述微波发生器最适频率作用范围内。
在一个优选的实施方式中,所述正多边形为正六边形,所述水平井组中的采油井包括:位于正六边形上部的第一水平井和第二水平井,位于正六边形下部的第三水平井和第四水平井,以及位于正六边形中部的第五水平井和第六水平井。
在一个优选的实施方式中,所述第一水平井与所述第二水平井的射孔段交错排布,所述第三水平井与所述第四水平井的射孔段交错排布,所述第五水平井和所述第六水平井的射孔段正对排布。
一种储层改造方法,包括:
沿着最小水平主地应力方向设置水平井网,所述水平井网包括至少一个水平井组,所述水平井组包括多个用于采油的水平井,每个所述水平井的水平段上均设置有多个射孔段,所述水平井的水平井段沿着最小水平主地应力方向延伸,多个所述水平井的水平段在地层剖面上呈正多边形分布;所述正多边形的几何中心设置有与所述水平井同向延伸的加热井,所述加热井中沿着所述最小水平主地应力方向等间距安装有微波发生器;所述射孔段均在所述微波发生器最适频率作用范围内;
启动所述微波发生器,所述微波发生器产生微波,通过所述微波的热效应和非热效应作用在储层中形成微裂缝并对储层进行预热;
以水力压裂方式将所述采油井的射孔段外压出主裂缝并向所述主裂缝中注入微波增强剂;
重复上述以水力压裂方式将所述采油井的射孔段外压出主裂缝并向所述主裂缝中注入微波增强剂的步骤,使所述正多边形区域及周围储层的微裂缝进一步扩展并形成贯通的多裂缝。
在一个优选的实施方式中,所述正多边形为正六边形,所述水平井组中的采油井包括:位于正六边形上部的第一水平井和第二水平井,位于正六边形下部的第三水平井和第四水平井,以及位于正六边形中部的第五水平井和第六水平井;
所述第一水平井与所述第二水平井的射孔段交错排布,所述第三水平井与所述第四水平井的射孔段交错排布,所述第五水平井和所述第六水平井的射孔段正对排布。
在一个优选的实施方式中,执行所述压裂步骤时,至少对位于同一水平面上相邻的两口水平井同步压裂。
在一个优选的实施方式中,所述水平井的射孔段为多段,相邻两个所述射孔段之间设置有封隔器,执行所述压裂步骤时,采用分段压裂的方式对每一段射孔段执行压裂步骤。
由以上本申请实施方式提供的技术方案可见,本申请所提供的井网结构设置有至少一个水平井组,该水平井组包括多个水平井,多个水平井在地层剖面上可以呈多正多边形,在该正多边形的几何中心设置加热井,该加热井至每个水平井的距离相等。当在该加热井的水平段设置微波发生器时,每个水平井的射孔段均位于该微波发生器的最适频率作用范围内,利用该微波发生器能够同时对在地层剖面上呈正多边形分布的水平井组中的所有水平井进行高效地均匀地加热,同时还能对整个储层进行改造,产生裂缝,提高渗透性。
进一步的,利用该井网结构进行采油时,首先利用正六边形井网中心的微波发生器对周围地层作用,通过微波对储层周围的介质产生的热效应及非热效应预热储层并在储层中初步形成复杂的微裂缝。微波预热地层之后紧接着用压裂液中携微波增强剂(沥青质分散剂等极性物质)的常规水力压裂方法在预设孔位压出主裂缝。后续在裂缝中填充含微波增强剂的压裂液后再交替使用微波和常规水力压裂,使得正六边形井网区域及周边储层形成贯通、复杂的多裂缝。最后同步使用微波和常规水力压裂,每次微波作用时间不得低于1200s,使原位油页岩升温至371℃以上,在实现了储层的改造、增加了油页岩储层的渗透率的同时也大幅度加热了油页岩储层并促使储层中干酪根转化为高品质油气,最终达到预期的最佳采收率。
参照后文的说明和附图,详细公开了本申请的特定实施方式,指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解,本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
图1是本申请一个实施方式提供的原位采油方法的步骤流程图;
图2是本申请一个实施方式提供的井网结构的结构示意图;
图3是本申请一个实施方式提供的井水平井组的结构示意图;
图4是本申请一个实施方式提供的井网结构中部的结构示意图;
图5是本申请一个实施方式提供的井网结构上部的结构示意图。
附图标记说明:
1-水平井组;10-射孔段;11-第一水平井;12-第二水平井;13-第三水平井;14-第四水平井;15-第五水平井;16-第六水平井;2-加热井;20-微波发生器。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式,对本发明的技术方案作详细说明,应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
油页岩储层比较致密,渗透性较差。渗透性是影响采收率和开采效率的关键因素。而现有的原位开采油页岩的加热技术只是在加热过程中使油页岩裂解为高品质油气,并不能改造储层(压裂造缝),解决渗透性问题。
微波加热属于介质加热范畴,不同物料介质特性所吸收的微波能量是不同的,这种介质吸收微波能量的选择性为微波能量利用率提供了有利条件。由于微波设备腔体为金属材料制成,所以腔体吸收微波的损耗仅占总耗散功率的极小部分。因此进入腔微波腔体的绝大部分微波能量被充填介质吸收,从而形成能耗较集中于被加热物料上的能量利用率高的加热的特征。
当微波应用在油页岩层渗透性差的致密储层时,利用该微波的热效应能产生理想的加热效果,而且利用微波的热效应和非热效应还能达到理想的造缝效果。具体的,加热效果主要体现在以下两个方面:(1)偶极极化:油页岩储层中极性分子分布状态改变分子间摩擦碰撞产热;(2)离子传导:带电介质在微波场作用下振荡,碰撞产生热量。造缝效果主要体现在以下三个方面:(1)矿物失水收缩;(2)颗粒与颗粒之间剥离;(3)岩石颗粒内部开裂。
本申请实施方式中提供一种结合微波加热技术的井网结构以及基于该井网结构的储层改造方法及原位采油方法,利用该井网结构进行储层改造时,能够改造储层(特别是油页岩等致密储层),增加储层的渗透性,并且充分均匀加热储层,将储层中的干酪根(或未成熟有机物)的大规模热解并转化为高品质油气,最终提高采收率和开采效率。
请参阅图1,本申请实施方式中提供一种原位采油方法的方法,该方法可以包括如下步骤:
步骤S10:沿着最小水平主地应力方向设置水平井网,所述水平井网包括至少一个水平井组1,所述水平井组1包括多个用于采油的水平井,每个所述水平井的水平段上均设置有多个射孔段10,所述水平井的水平井段沿着最小水平主地应力方向延伸,多个所述水平井的水平段在地层剖面上呈正多边形分布;所述正多边形的几何中心设置有与所述水平井同向延伸的加热井2,所述加热井2中沿着所述最小水平主地应力方向等间距安装有微波发生器20;所述射孔段10均在所述微波发生器20最适频率作用范围内;
步骤S12:启动所述微波发生器20,所述微波发生器20产生微波,通过所述微波的热效应和非热效应作用在储层中形成微裂缝并对所述储层进行预热;
步骤S14:以水力压裂方式将所述采油井的射孔段10外压出主裂缝并向所述主裂缝中注入微波增强剂;
步骤S16:重复上述以水力压裂方式将所述采油井的射孔段10外压出主裂缝并向所述主裂缝中注入微波增强剂的步骤,使所述正多边形区域及周围储层的微裂缝进一步扩展并形成贯通的多裂缝;
步骤S18:在形成所述贯通的多裂缝后,同时启动所述微波发生器20和水力压裂方式注入微波增强剂的步骤,直至待改造储层的温度升高至预设温度以上。
在本实施方式中,该原位采油方法主要基于本申请实施方式中所提供的一种井网结构实施的。
具体的,该井网结构可以包括:至少一个水平井组1。所述水平井组1包括多个用于采油的水平井,每个所述水平井的水平段上均设置有多个射孔段10。所述水平井的水平井段沿着最小水平主地应力方向延伸。多个所述水平井的水平段在地层剖面上呈正多边形分布。所述正多边形的几何中心设置有与所述水平井同向延伸的加热井2。所述加热井2中沿着所述最小水平主地应力方向等间距安装有微波发生器20。所述射孔段10位置均在所述微波发生器20最适频率作用范围内。
在本实施方式中,该水平井组1包括多个水平井,多个水平井在地层剖面上可以呈多正多边形,在该正多边形的几何中心设置加热井2,该加热井2至每个水平井的距离相等。当在该加热井2的水平段设置微波发生器20时,由于每个水平井的射孔段10均位于该微波发生器20的最适频率作用范围内,利用该微波发生器20能够同时对在地层剖面上呈正多边形分布的水平井组1中的所有水平井进行高效地均匀地加热,同时还能对每个水平井的射孔段10位置波及的储层进行改造,产生裂缝,提高渗透性。
在本实施方式中,该最小水平主地应力方向可以通过测量获得。具体的,工程中地质勘查和岩石取芯一般都会有各种方法对储层地应力进行测量。例如,可以采用声发射Kaiser效应和成像测井等方法确定地应力大小及方位。
一般情况下,射孔后裂缝的延伸方向会沿着垂直于最小水平主地应力方向偏转(即最大水平主应力方向)。其中,最小主地应力和最大主地应力一般都位于水平面上且垂直。当水平井沿着最小水平主应力方向时,射孔方向刚刚好是沿着最大水平主地应力方向,即不会发生偏转,进而能在同样的冲击能量下延伸更远,使储层改造范围更广。
在本实施方式中,微波发生器20的最适频率作用范围可以根据实验进行测定,具体的本申请在此并不作具体的限定。
在本实施方式中,该正多边形可以为正六变形。当然,该正多边形还可以为其他形式,例如,正八边形等。以下以正六边形进行举例说明,其他正多变形的形式可以类比参照,本申请在此不再重复举例。
请结合参阅图2和图3,所述正多边形可以为正六边形,所述水平井组1中的采油井包括:位于正六边形上部的第一水平井11和第二水平井12,位于正六边形下部的第三水平井13和第四水平井14,以及位于正六边形中部的第五水平井15和第六水平井16。设置有微波发生器20的加热井2位于该正六边形的几何中心。每个水平井至该加热井2的距离相同。在地层剖面上,每个水平井位于正六边形的顶点(角点),相邻两个水平井的间距为正六边形的边长。其中,所述第一水平井11与所述第二水平井12的射孔段10交错排布,所述第三水平井13与所述第四水平井14的射孔段10交错排布,所述第五水平井15和所述第六水平井16的射孔段10正对排布。
在本实施方式中,采用轴向沿最小水平主地应力方向、间距为固定值且在地层剖面中呈正六边形分布的水平井布井方式,在六边形的中心沿水平井延伸方向等间距安装微波发生器20。六边形井网中的上下部分的两口水平井均采用交错布缝,中部两口井采用对称布缝。利用现有施工条件尽可能实现六口井同步压裂,或采用同一水平面两口井同步压裂的方式。
在一个实施方式中,执行所述压裂步骤时,至少对位于同一水平面上相邻的两口水平井同步压裂。当同步压裂同一水平面上相邻的两口水平井时,可以使得两个水平井处的裂缝进行有效地沟通,相对于一次压裂一口井的方式而言,能够大大提高裂缝的沟通能力和复杂程度,从而提供储层的改造效果。
请结合参阅图4,对于采用同一水平面内两口井同步压裂的方式而言,位于中部的第五水平井15和第六水平井16而言,两者的距离相对较远,若对该中部水平面的第五水平井15和第六水平井16同时进行压裂,为了保证第五水平井15和第六水平井16压裂时的裂缝能够有效沟通,该第五水平井15和第六水平井16的射孔段10优选为正对设置。
请结合参阅图5,而对于位于上部的第一水平井11和第二水平井12而言,两者距离相对较近,当同时压裂位于该上部平面上的第一水平井11和第二水平井12时,通过将两个水平井的射孔段10错开一定距离,在能够保证裂缝连通的前提下,可以保证相邻两个水平井之间形成的裂缝延伸路径为非直线,最终形成的裂缝更为复杂,压裂效果更好。同样的,对于位于下部的第三水平井13和第四水平井14而言,这两个水平井的射孔段10错开一定距离的原因同上,本申请在此不再赘述。
当布置好上述井网结构后,可以利用位于正六边形几何中心的微波发生器20对周围地层作用,通过微波的热效应及非热效应在储层中形成复杂微裂缝并预热储层。其中,该微波的热效应主要是基于偶极极化和离子传导,使得微观粒子之间碰撞产热。该非热效应主要是基于微波的造缝效果,主要体现在以下三个方面:矿物失水收缩;颗粒与颗粒之间剥离;岩石颗粒内部开裂。
接着利用常规水力压裂方法携微波增强剂(沥青质分散剂等极性物质)在预设孔位(即射孔段10)压出主裂缝。
再交替使用微波和常规水力压裂直至六边形区域及周围储层形成贯通、复杂的多裂缝。
最后同步使用微波和常规水力压裂在实现储层的改造的同时加热油页岩储层,使原位油页岩升温至371℃以上直至储层中干酪根转化的高品质油气达到预期的最佳采收率。
需要说明的是:一般的,每个水平井的射孔段为多段,相邻两个所述射孔段之间设置有封隔器,执行所述压裂步骤时,采用分段压裂的方式对每一段射孔段执行压裂步骤。
微波作用产生的微裂缝位置是随机的、复杂的。后续通过同步压裂、多段压裂以及布井布缝和微波同时作用能够使裂缝延伸且更趋于复杂。
整体上,本申请实施方式中提供的原位采油方法,主要是利用微波改造储层并开采油页岩的方法,首先利用正六边形井网中心的微波发生器20对周围地层作用,通过微波对储层周围的介质产生的热效应及非热效应预热储层并在储层中初步形成复杂的微裂缝。微波预热地层之后紧接着用压裂液中携微波增强剂(沥青质分散剂等极性物质)的常规水力压裂方法在预设孔位压出主裂缝。后续在主裂缝中填充含微波增强剂的压裂液后再交替使用微波和常规水力压裂,使得正六边形井网区域及周边储层形成贯通、复杂的多裂缝。最后同步使用微波和常规水力压裂,每次微波作用时间不得低于1200s,使原位油页岩升温至371℃以上,在实现了储层的改造、增加了油页岩储层的渗透率的同时也大幅度加热了油页岩储层并促使储层中干酪根转化为高品质油气,最终达到预期的最佳采收率。
本申请实施方式中,还提供一种储层改造方法,该储层改造方法可以包括:
步骤S10:沿着最小水平主地应力方向设置水平井网,所述水平井网包括至少一个水平井组1,所述水平井组1包括多个用于采油的水平井,每个所述水平井的水平段上均设置有多个射孔段10,所述水平井的水平井段沿着最小水平主地应力方向延伸,多个所述水平井的水平段在地层剖面上呈正多边形分布;所述正多边形的几何中心设置有与所述水平井同向延伸的加热井2,所述加热井2中沿着所述最小水平主地应力方向等间距安装有微波发生器20;所述射孔段10均在所述微波发生器20最适频率作用范围内;
步骤S12:启动所述微波发生器20,所述微波发生器20产生微波,通过所述微波的热效应和非热效应作用在储层中形成微裂缝并对储层进行预热;
步骤S14:以水力压裂方式向所述采油井中注入微波增强剂,在所述射孔段10位置压出主裂缝并在压出的主裂缝中填充所述微波增强剂;
步骤S16:重复上述启动微波发生器20和以水力压裂方式注入微波增强剂的步骤,使所述正多边形区域及周围储层的微裂缝进一步扩展并形成贯通的多裂缝。
在本实施方式中,该储层改造方法主要用于为开采致密储层(例如油页岩等)作前提准备,具体的执行步骤同上述原位采油方法中的步骤S10至步骤S16具体的,本申请在此不再赘述。其中,该储层改造方法所基于的井网结构也是上述实施方式中的水平井网结构,具体的本申请在此也不再赘述。
本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值,在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说,如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90,优选从20到80,更优选从30到70,则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值,适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例,可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明,所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而,“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”,至少包括指明的端点。
披露的所有文章和参考资料,包括专利申请和出版物,出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”,旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地,单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述,各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可,每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。
以上所述仅为本发明的几个实施方式,虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种原位采油方法,其特征在于,包括:
沿着最小水平主地应力方向设置水平井网,所述水平井网包括至少一个水平井组,所述水平井组包括多个用于采油的水平井,每个所述水平井的水平段上均设置有多个射孔段,所述水平井的水平井段沿着最小水平主地应力方向延伸,多个所述水平井的水平段在地层剖面上呈正多边形分布;所述正多边形的几何中心设置有与所述水平井同向延伸的加热井,所述加热井中沿着所述最小水平主地应力方向等间距安装有微波发生器;所述射孔段均在所述微波发生器最适频率作用范围内;
启动所述微波发生器,所述微波发生器产生微波,通过所述微波的热效应和非热效应作用在储层中形成微裂缝并对所述储层进行预热;
以水力压裂方式将所述采油井的射孔段外压出主裂缝并向所述主裂缝中注入微波增强剂;
重复上述以水力压裂方式将所述采油井的射孔段外压出主裂缝并向所述主裂缝中注入微波增强剂的步骤,使所述正多边形区域及周围储层的微裂缝进一步扩展并形成贯通的多裂缝;
在形成所述贯通的多裂缝后,同时启动所述微波发生器和水力压裂方式注入微波增强剂的步骤,直至待改造储层的温度升高至预设温度以上。
2.如权利要求1所述的原位采油方法,其特征在于,所述正多边形为正六边形,所述水平井组中的采油井包括:位于正六边形上部的第一水平井和第二水平井,位于正六边形下部的第三水平井和第四水平井,以及位于正六边形中部的第五水平井和第六水平井;
所述第一水平井与所述第二水平井的射孔段交错排布,所述第三水平井与所述第四水平井的射孔段交错排布,所述第五水平井和所述第六水平井的射孔段正对排布。
3.如权利要求2所述的原位采油方法,其特征在于,执行所述压裂步骤时,至少对位于同一水平面上相邻的两口水平井同步压裂。
4.如权利要求3所述的原位采油方法,其特征在于,所述水平井的射孔段为多段,相邻两个所述射孔段之间设置有封隔器,执行所述压裂步骤时,采用分段压裂的方式对每一段射孔段执行压裂步骤。
5.一种井网结构,其特征在于,包括:至少一个水平井组,
所述水平井组包括多个用于采油的水平井,每个所述水平井的水平段上均设置有多个射孔段,所述水平井的水平井段沿着最小水平主地应力方向延伸,多个所述水平井的水平段在地层剖面上呈正多边形分布;
所述正多边形的几何中心设置有与所述水平井同向延伸的加热井,所述加热井中沿着所述最小水平主地应力方向等间距安装有微波发生器;所述射孔段均在所述微波发生器最适频率作用范围内。
6.如权利要求5所述的井网结构,其特征在于,所述正多边形为正六边形,所述水平井组中的采油井包括:位于正六边形上部的第一水平井和第二水平井,位于正六边形下部的第三水平井和第四水平井,以及位于正六边形中部的第五水平井和第六水平井;
所述第一水平井与所述第二水平井的射孔段交错排布,所述第三水平井与所述第四水平井的射孔段交错排布,所述第五水平井和所述第六水平井的射孔段正对排布。
7.一种储层改造方法,其特征在于,包括:
沿着最小水平主地应力方向设置水平井网,所述水平井网包括至少一个水平井组,所述水平井组包括多个用于采油的水平井,每个所述水平井的水平段上均设置有多个射孔段,所述水平井的水平井段沿着最小水平主地应力方向延伸,多个所述水平井的水平段在地层剖面上呈正多边形分布;所述正多边形的几何中心设置有与所述水平井同向延伸的加热井,所述加热井中沿着所述最小水平主地应力方向等间距安装有微波发生器;所述射孔段均在所述微波发生器最适频率作用范围内;
启动所述微波发生器,所述微波发生器产生微波,通过所述微波的热效应和非热效应作用在储层中形成微裂缝并对储层进行预热;
以水力压裂方式将所述采油井的射孔段外压出主裂缝并向所述主裂缝中注入微波增强剂;
重复上述以水力压裂方式将所述采油井的射孔段外压出主裂缝并向所述主裂缝中注入微波增强剂的步骤,使所述正多边形区域及周围储层的微裂缝进一步扩展并形成贯通的多裂缝。
8.如权利要求7所述的储层改造方法,其特征在于,所述正多边形为正六边形,所述水平井组中的采油井包括:位于正六边形上部的第一水平井和第二水平井,位于正六边形下部的第三水平井和第四水平井,以及位于正六边形中部的第五水平井和第六水平井;
所述第一水平井与所述第二水平井的射孔段交错排布,所述第三水平井与所述第四水平井的射孔段交错排布,所述第五水平井和所述第六水平井的射孔段正对排布。
9.如权利要求8所述的储层改造方法,其特征在于,执行所述压裂步骤时,至少对位于同一水平面上相邻的两口水平井同步压裂。
10.如权利要求9所述的储层改造方法,其特征在于,所述水平井的射孔段为多段,相邻两个所述射孔段之间设置有封隔器,执行所述压裂步骤时,采用分段压裂的方式对每一段射孔段执行压裂步骤。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110159242A (zh) * 2019-06-27 2019-08-23 西南石油大学 一种适合页岩油/气储层的增产方法
CN110778298A (zh) * 2019-10-16 2020-02-11 中国石油大学(北京) 一种非常规油气储层的热采方法
CN112196506A (zh) * 2020-09-26 2021-01-08 陕西省煤田地质集团有限公司 一种煤层原位热解方法
CN112431580A (zh) * 2020-11-19 2021-03-02 昆明理工大学 一种提高页岩油采收率的方法
CN112746832A (zh) * 2019-10-30 2021-05-04 中国石油天然气股份有限公司 基于水平井压裂后取芯分析的水平井布井间距的优化方法
CN117027748A (zh) * 2023-08-16 2023-11-10 中国石油天然气集团有限公司 页岩油原位建井方法、偏离磁导向系统及多井眼防碰系统
WO2024081541A1 (en) * 2022-10-11 2024-04-18 Saudi Arabian Oil Company Mobilizing heavy oil

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4638863A (en) * 1986-06-25 1987-01-27 Atlantic Richfield Company Well production method using microwave heating
CN101595273A (zh) * 2006-10-13 2009-12-02 埃克森美孚上游研究公司 用于原位页岩油开发的优化的井布置
CN101871339A (zh) * 2010-06-28 2010-10-27 吉林大学 一种地下原位提取油页岩中烃类化合物的方法
CN102261238A (zh) * 2011-08-12 2011-11-30 中国石油天然气股份有限公司 微波加热地下油页岩开采油气的方法及其模拟实验系统
CN103790563A (zh) * 2013-11-09 2014-05-14 吉林大学 一种油页岩原位局部化学法提取页岩油气的方法
CN106437657A (zh) * 2015-08-04 2017-02-22 中国石油化工股份有限公司 一种利用流体对油页岩进行原位改造和开采的方法
CN106640010A (zh) * 2017-01-19 2017-05-10 吉林大学 一种井下原位流体微波电加热方法及其微波电加热器
CN106978998A (zh) * 2017-04-12 2017-07-25 西南石油大学 水平井造缝方法及地下油页岩开采油气的方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4638863A (en) * 1986-06-25 1987-01-27 Atlantic Richfield Company Well production method using microwave heating
CN101595273A (zh) * 2006-10-13 2009-12-02 埃克森美孚上游研究公司 用于原位页岩油开发的优化的井布置
CN101871339A (zh) * 2010-06-28 2010-10-27 吉林大学 一种地下原位提取油页岩中烃类化合物的方法
CN102261238A (zh) * 2011-08-12 2011-11-30 中国石油天然气股份有限公司 微波加热地下油页岩开采油气的方法及其模拟实验系统
CN103790563A (zh) * 2013-11-09 2014-05-14 吉林大学 一种油页岩原位局部化学法提取页岩油气的方法
CN106437657A (zh) * 2015-08-04 2017-02-22 中国石油化工股份有限公司 一种利用流体对油页岩进行原位改造和开采的方法
CN106640010A (zh) * 2017-01-19 2017-05-10 吉林大学 一种井下原位流体微波电加热方法及其微波电加热器
CN106978998A (zh) * 2017-04-12 2017-07-25 西南石油大学 水平井造缝方法及地下油页岩开采油气的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨兆中等: "微波加热技术在非常规油资源中的研究现状与展望", 《化工进展》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110159242A (zh) * 2019-06-27 2019-08-23 西南石油大学 一种适合页岩油/气储层的增产方法
CN110778298A (zh) * 2019-10-16 2020-02-11 中国石油大学(北京) 一种非常规油气储层的热采方法
CN112746832A (zh) * 2019-10-30 2021-05-04 中国石油天然气股份有限公司 基于水平井压裂后取芯分析的水平井布井间距的优化方法
CN112196506A (zh) * 2020-09-26 2021-01-08 陕西省煤田地质集团有限公司 一种煤层原位热解方法
CN112196506B (zh) * 2020-09-26 2022-12-09 陕西省煤田地质集团有限公司 一种煤层原位热解方法
CN112431580A (zh) * 2020-11-19 2021-03-02 昆明理工大学 一种提高页岩油采收率的方法
WO2024081541A1 (en) * 2022-10-11 2024-04-18 Saudi Arabian Oil Company Mobilizing heavy oil
CN117027748A (zh) * 2023-08-16 2023-11-10 中国石油天然气集团有限公司 页岩油原位建井方法、偏离磁导向系统及多井眼防碰系统

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