CN109989733B - 一种溶洞型油藏油井注氮气采油方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种溶洞型油藏油井注氮气采油方法及系统，该方法包括：采集溶洞型油藏油井的指定属性，根据所述溶洞型油藏油井的指定属性，确定待采油的溶洞型油藏油井，向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入氮气，开采所述注入氮气的待采油的溶洞型油藏油井。通过上述方法，通过注入纯氮气，提高置换效率，气体占据原油空间，油水界面下移，实现提高溶洞型油藏油井暴型水淹后提高单井产能。
Description
技术领域
本发明涉及油藏开发技术领域，具体涉及一种溶洞型油藏油井注氮气采油方法及系统。
背景技术
目前，塔里木盆地是我国重要的油气盆地，其中溶洞型油藏储量丰富，溶洞型油藏具有六大特征：①储层孔、缝、洞发育，溶洞是主要的储集体空间，碳酸盐岩油藏基质孔隙度<1％，储集空间以溶洞、溶孔和裂缝为主，常认为裂缝和溶孔主要起连通作用，溶洞为主要储集空间，储量占比71％。②非均质性极强，储集空间组合、连通关系多样，受早期岩溶程度差异，以及后期充填、压实垮塌、构造改造影响，储集体形态、大小差异大，空间连通关系多样。③油水关系复杂，由于储集体分布的强非均匀性，储集空间连通关系极为复杂，加之油藏为多期次的充注形成，存在多种油水分布模式，没有统一油水界面。④受深层水体沟通程度影响，不同单元能量差异较大。⑤流动规律呈现管流、空腔流、渗流三种，产能差异大。
在实际开采过程中，溶洞型油井开发一般采用天然能量开发，溶洞型油藏开发具有“高产、递减快”的特征，油井初期产量可达上百吨甚至上千吨，递减快的主要原因为底水上升、暴型水淹。随着开发的深入，暴型水淹成为制约储量动用的开发瓶颈。以塔河缝洞型油藏为例，溶洞型油藏开发，主要基于地震异常体串珠反射，预测缝洞体，进行打井开发。鉴于地震预测与打井具有一定误差，导致油井不能精确地打到溶洞的顶部。油井暴型水淹后，单井井周存在大量的“阁楼油”，为了提高单井原油提高采收率，需要提供一种溶洞型油藏油井注氮气采油方法。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的溶洞型油藏油井注氮气采油方法及系统。
根据本发明的一个方面，一种溶洞型油藏油井注氮气采油方法，所述方法包括：
采集溶洞型油藏油井的指定属性；
根据所述溶洞型油藏油井的指定属性，确定待采油的溶洞型油藏油井；
向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入氮气；
开采所述注入氮气的待采油的溶洞型油藏油井。
根据本发明的另一方面，提供了一种溶洞型油藏油井注氮气采油系统，所述系统包括：
采集设备，用于采集溶洞型油藏油井的指定属性；
油井筛选设备，用于根据所述溶洞型油藏油井的指定属性，确定待采油的溶洞型油藏油井；
注气设备，用于向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入氮气；
开采设备，用于开采所述注入氮气的待采油的溶洞型油藏油井。
根据本发明提供的溶洞型油藏油井注氮气采油方法及系统，该方法包括：采集溶洞型油藏油井的指定属性，根据所述溶洞型油藏油井的指定属性，确定待采油的溶洞型油藏油井，向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入氮气，开采所述注入氮气的待采油的溶洞型油藏油井。通过上述方法，通过注入纯氮气，提高置换效率，气体占据原油空间，油水界面下移，实现提高溶洞型油藏油井暴型水淹后提高单井产能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的溶洞型油藏油井注氮气采油方法的流程图；
图2示出了根据本发明另一个实施例的溶洞型油藏油井注氮气采油方法的流程图；
图3示出了根据本发明一个实施例的溶洞型油藏油井注氮气采油系统的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明一个实施例的溶洞型油藏油井注氮气采油方法的流程图。如图1所示，该方法包括如下步骤：
S101：采集溶洞型油藏油井的指定属性。
S102：根据所述溶洞型油藏油井的指定属性，确定待采油的溶洞型油藏油井。
由于在实际开采过程中，溶洞型油井开发一般采用天然能量开发，溶洞型油藏开发具有“高产、递减快”的特征，油井初期产量可达上百吨甚至上千吨，递减快的主要原因为底水上升、暴型水淹。随着开发的深入，暴型水淹成为制约储量动用的开发瓶颈。以塔河缝洞型油藏为例，溶洞型油藏开发，主要基于地震异常体串珠反射，预测缝洞体，进行打井开发。鉴于地震预测与打井具有一定误差，导致油井不能精确地打到溶洞的顶部。油井暴型水淹后，单井井周存在大量的“阁楼油”，因此，为了提高单井原油提高采收率，减少单井井周存在的大量“阁楼油”，在本申请实施例中，可以采用向溶洞型油藏油井内注氮气的方式来开发石油。
进一步的，为了更加有效地采用本发明来开采石油，提高石油开采效率，本申请实施例在采用向溶洞型油藏油井内注氮气的方式来开发石油的过程中，首先需要采集溶洞型油藏油井的指定属性，并根据所述溶洞型油藏油井的指定属性，确定待采油的溶洞型油藏油井。
在此需要说明的是，指定属性可以是距油井预设第一范围内地震体异常和钻井放空底部漏失，也可以是距油井预设第一范围内地震体异常、距油井预设第二范围内具有构造高点和酸压沟通溶洞，还可以是油井的注水排量和注水压力。
另外，待采油的溶洞型油藏油井的确定，需要根据指定属性的种类来定，也就是说说，所采集的指定属性的种类不同，则确定出的待采油的溶洞型油藏油井就不同，本申请实施例结合上述三种指定属性的种类给出以下三种根据所述溶洞型油藏油井的指定属性，确定待采油的溶洞型油藏油井的实施方式，具体如下：
第一种实施方式：当所述指定属性包括：距油井预设第一范围内地震体异常和钻井放空底部漏失时，将具有距油井预设第一范围内地震体异常和钻井放空底部漏失的油井，确定为待采油的溶洞型油藏油井。
在此需要说明的是，钻井放空底部漏失的油井具体是，钻井放空距离储层顶面10m以上底部放空漏失的油井，另外，预设的第一范围可根据实际需求来定，可以是一米，也可以是十米，在此不做详细赘述。
第二种实施方式：当所述指定属性包括：距油井预设第一范围内地震体异常、距油井预设第二范围内具有构造高点和酸压沟通溶洞时，将具有距油井预设第一范围内地震体异常、距油井预设第二范围内具有构造高点和酸压沟通溶洞的油井，确定为待采油的溶洞型油藏油井。
在此需要说明的是，预设的第二范围可以根据实际需求来定，本申请实施例给出一个预设的第二范围为100m。
第三种实施方式：当所述指定属性包括：油井的注水排量和注水压力时，将注水排量为10m3/h，且注水压力小于3Mpa的油井，确定为待采油的溶洞型油藏油井。
在此需要说明的是，上述所提到的注水排量为10m3/h，且注水压力小于3Mpa，是本发明最优的数值，也可以根据实际情况适当的调整注水排量和注水压力的数值，另外，所述所测定溶洞型油藏油井的注水排量和注水压力的数值(这两个特征表征了测定溶洞型油藏油井的吸水能力)，可以降低施工风险。
S103：向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入氮气。
进一步的，在确定出哪些溶洞型油藏油井适合注氮气后，则向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入氮气。
在本申请实施例中，向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入氮气有两种实施方式，具体如下：
第一种实施方式：采用70Mpa的氮气增压机，向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入注气量范围为50×104Nm3到100×104Nm3的纯度为95％到99％的氮气。
在此需要说明的是，上述所提到的注气量范围为50×104Nm3到100×104Nm3和纯度为95％到99％，是本发明最优的数值，也可以根据实际情况适当的调整注气量范围和纯度的数值。
第二种实施方式：用70Mpa的氮气增压机，向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入注气量体积为地质储量的0.3％至0.6％、注气量范围为50×104Nm3到100×104Nm3的纯度为95％到99％的氮气。
在此需要说明的是，上述所提到的注气量体积为地质储量的0.3％至0.6％，是本发明最优的数值，也可以根据实际情况适当的调整注气量范围和纯度的数值。
另外，上述注氮气的方式为纯注气，可大大降低后期排水周期，提高油井时效。
S104：开采所述注入氮气的待采油的溶洞型油藏油井。
进一步的，在向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入氮气后，需要将注入氮气后的待采油的溶洞型油藏油井关闭，在预设时间段后将已关闭的待采油的溶洞型油藏油井开启，在溶洞型油藏油井自喷结束后，进行转轴生产，并控制钻井低冲次和长冲程开采溶洞型油藏油井。
在需要说明的是，预设的时间段可以是2至3日，也可以是一周，具体时间段可根据实际情况来定，而本申请实施例所给出的2至3日是一个较优的方案，当然若安全条件允许，也可以缩短关井时间提高开采效率。另外，在预设时间段后将已关闭的待采油的溶洞型油藏油井开启后，初期会自喷生产，停喷后转抽生产，在转抽生产的过程中控制钻井低冲次和长冲程开采溶洞型油藏油井，控制日产液量不超过30吨，正常后转正产生产。
在此还需要说明的是，可根据实际开采效果来控制日产液量，如，假设控制日产液量不超过30吨效果不好，则将日产液量提高至50吨至100吨，改善注氮气提高采收率效果。
另外，鉴于氮气与原油密度差异大，油井地面设备搬离，满足试采要求，即可开井试菜和评价。
通过上述方法，通过注入纯氮气，提高置换效率，气体占据原油空间，油水界面下移，实现提高溶洞型油藏油井暴型水淹后提高单井产能，在塔河油田增产原油1500吨以上，效果显著。
进一步的，本申请实施例还提供了一种溶洞型油藏油井注氮气采油的实施方式，如图2所示，具体如下：
S201：选取钻井放空底部漏失、或者酸压沟通溶洞的溶洞型油藏油井。
S202：测定所选取的溶洞型油藏油井的吸水能力。
S203：当所测定的溶洞型油藏油井的吸水能力为注水排量10m3/h，注水压力＜3MPa时，采用70MPa增压机，向溶洞型油藏油井注入纯度为95％-99％的氮气，注气量设计为50-100×104Nm3的纯氮气。
S204：将注入氮气的溶洞型油藏油井关闭3-5天。
在此需要说明的是，这样可以使得气体充分置换原油。
S205：开井试采采油，初期自喷生产，停喷后转抽生产，初期工作制度采用低冲次、长冲程，控制日产液不超过30t，正常后转正产生产。
在此需要说明的是，若石油开采效果不显著，可采用提高日产液至50-100t，改善注氮气提高采收率效果。
通过本发明提供的溶洞型油藏油井注氮气采油的方法，具有设计参数科学，可操作性强，安全，增油效果显著的特点，适用于溶洞型油藏油井暴型水淹后提高单井产能。
在此需要重点说明，本发明已成功的应用到油田开采领域，效果显著，以下给出三个应用本发明所带来的实际效果的实施例：
实施例1：
塔河油田1#井地处构造残丘，井周有局部构造高点，发育较大规模储集体，原油地质储量达到62×104m3。1999年5月酸压沟通溶洞投产，初期日产原油500t。但随着开发，造成油水界面上移，导致井周溢出口以上高部位剩余油难以采出，2011年5月，油井暴型水淹，高含水达99.9％。2012年4月11日至22日，注入氮气55×104Nm3，4月24日，3mm油嘴开井评价，生产至2013年1月再次高含水，累计增油1658t。
实施例2：
塔河油田2#井地处构造残丘，距离奥陶系顶层20m钻井放空，发育较大规模储集体，原油地质储量达到58×104m3。2006年6月常规完井投产，初期日产原油120t。但随着开发，造成油水界面上移，导致井周溢出口以上高部位剩余油难以采出，2013年5月，油井暴型水淹，高含水达98％。2013年6月10日至20日，注入氮气80×104Nm3，6月22日，6mm油嘴开井评价，生产至2013年8月再次高含水，累计增油1870t。
实施例3：
塔河油田2#井2005年11月27日完钻，钻井过程中钻进至5878m发生严重漏失，井周发育较大规模储集体，地质储量104×104m3。2005年12月10日正式投产，2007年6月16日含水升高至98％后关井，再次开井仅生产2天不出液，面临停喷。2012年12月22日，首轮注气施工，累计注气45.1×104m3，2013年1月1日以4mm油嘴开井，2013年10月18日再次高含水，周期产液2405t，产油1489t。
以上是本申请实施例提供的溶洞型油藏油井注氮气采油的方法，基于此，本申请实施例提供了一种溶洞型油藏油井注氮气采油的系统，如图3所示，该系统包括：
采集设备301，用于采集溶洞型油藏油井的指定属性；
油井筛选设备302，用于根据所述溶洞型油藏油井的指定属性，确定待采油的溶洞型油藏油井；
注气设备303，用于向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入氮气；
开采设备304，用于开采所述注入氮气的待采油的溶洞型油藏油井。
当所述指定属性包括：距油井预设第一范围内地震体异常和钻井放空底部漏失时，所述油井筛选设备302具体用于，将具有距油井预设第一范围内地震体异常和钻井放空底部漏失的油井，确定为待采油的溶洞型油藏油井。
当所述指定属性包括：距油井预设第一范围内地震体异常、距油井预设第二范围内具有构造高点和酸压沟通溶洞时，所述油井筛选设备302具体用于，将具有距油井预设第一范围内地震体异常、距油井预设第二范围内具有构造高点和酸压沟通溶洞的油井，确定为待采油的溶洞型油藏油井。
所述油井筛选设备302还用于：所述预设第二范围为100m。
当所述指定属性包括：油井的注水排量和注水压力时，所述油井筛选设备302具体用于，将注水排量为10m3/h，且注水压力小于3Mpa的油井，确定为待采油的溶洞型油藏油井。
所述注气设备303具体用于，向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入注气量范围为50×104Nm3到100×104Nm3的纯度为95％到99％的氮气。
所述注气设备303还用于：所述注气量体积为地质储量的0.3％至0.6％。
所述开采设备304具体用于，将注入氮气后的待采油的溶洞型油藏油井关闭，在预设时间段后将已关闭的待采油的溶洞型油藏油井开启，在溶洞型油藏油井自喷结束后，进行转轴生产，并控制钻井低冲次和长冲程开采溶洞型油藏油井。
所述预设时间段包括：2至3日。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
Claims (8)
1.一种溶洞型油藏油井注氮气采油方法，包括：
采集暴型水淹后的溶洞型油藏油井的指定属性；
根据所述溶洞型油藏油井的指定属性，确定待采油的溶洞型油藏油井；
选取钻井放空底部漏失、或者酸压沟通溶洞的溶洞型油藏油井；
测定所选取的溶洞型油藏油井的吸水能力；
当所测定的溶洞型油藏油井的吸水能力为注水排量为10m3/h，且注水压力小于3Mpa的油井，确定为待采油的溶洞型油藏油井；
向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入氮气；
将注入氮气后的待采油的溶洞型油藏油井关闭；
在预设时间段后将已关闭的待采油的溶洞型油藏油井开启；
在溶洞型油藏油井自喷结束后，进行转抽生产，并控制钻井低冲次和长冲程开采溶洞型油藏油井。
2.如权利要求1所述的方法，当所述指定属性还包括：距油井预设第一范围内地震体异常和钻井放空底部漏失时，根据所述溶洞型油藏油井的指定属性，确定待采油的溶洞型油藏油井，具体包括：
将具有距油井预设第一范围内地震体异常和钻井放空底部漏失的油井，确定为待采油的溶洞型油藏油井。
3.如权利要求1所述的方法，当所述指定属性还包括：距油井预设第一范围内地震体异常、距油井预设第二范围内具有构造高点和酸压沟通溶洞时，根据所述溶洞型油藏油井的指定属性，确定待采油的溶洞型油藏油井，具体包括：
将具有距油井预设第一范围内地震体异常、距油井预设第二范围内具有构造高点和酸压沟通溶洞的油井，确定为待采油的溶洞型油藏油井。
4.如权利要求3所述的方法，还包括：所述预设第二范围为100m。
5.如权利要求1所述的方法，向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入氮气，具体包括：
向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入注气量范围为50×104Nm3到100×104Nm3的纯度为95％到99％的氮气。
6.如权利要求5所述的方法，还包括：注气量体积为地质储量的0.3％至0.6％。
7.如权利要求1所述的方法，所述预设时间段包括：2至3日。
8.一种溶洞型油藏油井注氮气采油系统，包括：
采集设备，用于采集暴型水淹后的溶洞型油藏油井的指定属性；
油井筛选设备，用于根据所述溶洞型油藏油井的指定属性，确定待采油的溶洞型油藏油井；选取钻井放空底部漏失、或者酸压沟通溶洞的溶洞型油藏油井；测定所选取的溶洞型油藏油井的吸水能力；当所测定的溶洞型油藏油井的吸水能力为注水排量为10m3/h，且注水压力小于3Mpa的油井，确定为待采油的溶洞型油藏油井；
注气设备，用于向所述待采油的溶洞型油藏油井内注入氮气；
开采设备，用于开采所述注入氮气的待采油的溶洞型油藏油井，具体为：将注入氮气后的待采油的溶洞型油藏油井关闭；在预设时间段后将已关闭的待采油的溶洞型油藏油井开启；在溶洞型油藏油井自喷结束后，进行转抽生产，并控制钻井低冲次和长冲程开采溶洞型油藏油井。
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