CN112727421B - 一种提高双水平井sagd水平段连通长度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法，包括以下步骤：步骤1、通过精细地质研究及储层单元刻画，识别出井组控制储层的低渗夹层(3)；步骤2、根据注汽井(1)和采油井(2)之间油层的渗透率级差分布将注汽井(1)为高级差值段(11)和中级差值段(12)；步骤3、对注汽井(1)的高级差值段(11)实施小孔径高密度深穿透射孔，对注汽井(1)的中级差值段(12)实施大孔径深穿透射孔和电脉冲人造微裂缝作业；步骤4、降粘作业。该提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法能够明显改善不动用水平段的流动能力，保障强非均质性超稠油油藏SAGD的开采效果，可大幅度提高采油速度及原油采收率。

Description

一种提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法
技术领域
本发明涉及一种提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法。
背景技术
超稠油油藏是指在油层温度下脱气原油粘度大于50000mPa.s的油藏，目前超稠油油藏采用双水平井蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)。该过程以蒸汽作为热源、依靠降粘后原油自身重力开采稠油。如果双水平井想要获得好的开采效果，油层连续厚度必须大于12m。当连续油层厚度小于12m时，油田一般采用水平井蒸汽吞吐方式开采。
蒸汽辅助重力泄油水平段有效连通段长度对生产阶段的开发效果影响较大。对于储层非均质性较强的超稠油油藏，其具有连续厚度小、储层渗透率低且并伴随不稳定微型夹层分布等典型油藏特点。现场实践表明，注采水平井间存在低渗透物性段导致SAGD难以实现高连通程度，而勉强转入稳定的SAGD生产阶段，水平段低连通程度也将影响蒸汽腔发育扩展及水平井正常排液，不能实现效益生产。
水力压裂技术也应用到了稠油油藏的开发中，由于在浅层超稠油往往形成水平缝，难以控制压裂方向，以致较难实现改善SAGD井间流动性的目的。深射孔技术往往能穿透油管、水泥环与储层深部地层，在稀油注水方面使用深穿透能够很好的改善注水剖面，达到增产增注的目的，其技术具有穿孔深，孔径大的优势，能增加吸汽剖面水平段长度，降低注汽压力，提高吸汽效率。然而长水平段井间夹层与近井地带夹层，需要定向深穿透低渗区域，如果是在筛管上射孔还需要匹配合适射孔装置，以防筛管射孔后断筋导致进砂。
由于超稠油油藏粘度较大，常温条件下不具有流动能力，注采井间的压差一般小于100KPa，高粘的冷油流动难以在低压差下驱动，在这种情况下实施SAGD操作，将耗费大量蒸汽，长时间的循环预热时间仍会出现水平段加热效果的不均匀性，从而降低水平段动用程度。
技术名称解释：
SAGD井间夹层：影响SAGD水平段井间垂向泄油的渗流屏障。
水平段连通：SAGD的上部注汽井的与下部采油井的水平段之间具有的水力连通响应，可作为有效的泄油段。
深穿透射孔：是利用大孔径射孔弹或高压水射流技术在井段中形成孔道，实现深穿透的技术。
人造微裂缝：利用电脉冲造缝装置在井下局部区域高压放电产出压力冲击波，形成近井地带微裂缝。
发明内容
为了提高超稠油油藏的开采效率，本发明提供了一种提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法，该提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法能够明显改善不动用水平段的流动能力，保障强非均质性超稠油油藏SAGD的开采效果，可大幅度提高采油速度及原油采收率，降低操作过程中的生产成本，进而提高开采综合效益。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法，包括以下步骤：
步骤1、通过精细地质研究及储层单元刻画，识别出井组控制储层的低渗夹层，区分注汽井和采油井之间以及注汽井上部的低渗夹层的分布情况，确定注汽井和采油井之间油层渗透率级差的分布规律；
步骤2、根据注汽井和采油井之间油层渗透率级差的分布将对应的注汽井的水平段分为高级差值段、中级差值段和低级差值段；
步骤3、对注汽井的高级差值段实施小孔径高密度深穿透射孔，对注汽井的中级差值段实施大孔径深穿透射孔和电脉冲人造微裂缝作业；
步骤4、降粘作业；
步骤5、向注汽井和采油井中注入注蒸汽循环预热；
步骤6、进入SAGD生产阶段。
在步骤1中、注汽井的水平段和采油井的水平段的纵向间距为5m。
在步骤2中，注汽井和采油井之间油层的渗透率级差大于10的区域对应的注汽井的水平段为高级差值段，注汽井和采油井之间油层的渗透率级差大于5且小于等于10的区域对应的注汽井的水平段为中级差值段。
在步骤3中，所述小孔径高密度深穿透射孔的射孔孔径为10mm，所述小孔径高密度深穿透射孔的孔道密度为20孔/m。
在步骤3中，所述小孔径高密度深穿透射孔的孔深为2m，所述小孔径高密度深穿透射孔的连续射开长度为5m，所述小孔径高密度深穿透射孔的射孔区间距为5m。
在步骤3中，所述大孔径深穿透射孔的射孔孔径为20mm，所述大孔径深穿透射孔的孔道密度为5孔/m，所述大孔径深穿透射孔的射孔角度保持垂直，方位角误差控制在5°以内。
在步骤3中，所述大孔径深穿透射孔的孔深为2m，所述大孔径深穿透射孔的射孔角度保持垂直，方位角误差控制在5°以内。
在步骤4中，所述降粘作业包括以下步骤：
步骤4.1、向注汽井和采油井中注入降粘剂；
步骤4.2、向注汽井和采油井中热水段塞；
步骤4.3、浸泡设定的时间。
在步骤4中，所述降粘剂含有二甲苯和乙醇，所述二甲苯与乙醇的质量比为5:1。
在步骤4中，所述降粘作业的井底操作压力不超过破裂压力0.5MPa。
本发明的有益效果是：
1、技术实施效果好：本发明提供的方法将水平段深穿透射孔、电脉冲人工造缝技术与超稠油双水平井SAGD技术结合，充分发挥了高密度的人造孔缝改善油藏渗流能力，扩大SAGD水平段的动用长度。此外，深穿透射孔过程中产生的垂直缝一般作用范围在2m以内，优选的射孔方式与射孔孔径降低了井筒出砂，电脉冲人造缝多为不规则的短距离缝，降低了注采井过度窜联的可能性，避免了平面上过早的发生注采井间汽窜，同时不受筛管完井的影响，可在转SAGD作业后反复实施。
2、适用范围扩大：本发明提供的分段水平段深穿透射孔与电脉冲人工造缝组合改造稠油油藏的方法，提高了稠油油藏的开发效率。常规SAGD通常需要储层内部无连续夹层，连续有效储层厚度大于12m。本发明提供的方法可以部署在近井地带夹层发育的位置，对水平不连通段实施作业后为重力泄油创造了有利的流通通道，生产更易控制，实现了非均质较强储层的SAGD开发，并能提高SAGD生产阶段的开发效果，提高采油速度及原油采收率。
3、开发效率提高：本发明提供的降粘剂可进一步提高稠油开采综合效益，利用前面所提到的孔缝极大的创造了溶剂与超稠油接触的空间，二甲苯与乙醇组成复合溶剂可以同时溶剂胶质与沥青，使溶剂在在低温区间增强了超稠油的流动性，降低了沥青在孔隙中沉淀。可大幅度降低不用段的启动时间，节约SAGD预热阶段的蒸汽注入量，节约开发操作成本。
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。
图1是深穿透射孔低渗层与电脉冲人工造缝示意图。
图2是高级差值段、中级差值段和低级差值段的示意图。
1、注汽井；2、采油井；3、低渗夹层；4、孔缝结构；5、油层；
11、高级差值段；12、中级差值段；13、低级差值段。
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。
一种提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法，该提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法，包括以下步骤：
步骤1、通过精细地质研究及储层单元刻画，识别出井组控制储层的低渗夹层3，区分注汽井1和采油井2之间以及注汽井1上部的低渗夹层3的分布情况，以此参考确定注汽井和采油井之间油层渗透率级差的分布规律；
步骤2、根据注汽井1和采油井2之间油层的渗透率级差分布将对应的注汽井1的水平段分为高级差值段11、中级差值段12和低级差值段13；
步骤3、当注汽井1和采油井2之间存在低渗夹层3，对注汽井1的高级差值段11实施小孔径高密度深穿透射孔，对注汽井1的中级差值段12实施大孔径深穿透射孔和电脉冲人造微裂缝作业；
步骤4、降粘作业；
步骤5、向注汽井1和采油井2中注入注蒸汽循环预热(即SAGD循环预热阶段)；
步骤6、进入SAGD生产阶段。
本发明所述提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法适用于采用SAGD技术的超稠油油藏。对于新建的井组，完成SAGD钻井之后，通过高精度建模技术精确识别出微型隔夹层分布状况，实施过程中对双水平井同时实施定向深穿透射孔与人造微裂缝技术，实现水平段的低渗储层及隔夹层的多级改造，并通过改造后的清洁孔道携带适合的降粘溶剂进入地层深部，使原油粘度显著下降，其流动性增强，彻底改变注汽井与生产水平不连通段储层的流通环境，实现强非均质水平段的连通并动用。而对于已经进入SAGD生产阶段的井组，可通过水平段热连通判断区别出不连通水平段，亦可实施井间储层改造作业。
本发明所述提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法通过改善储层流动性，降低低渗段的注采井间生产压降，提高SAGD正常水平段生产长度，改善了隔夹层发育频繁的稠油开发环境，解决目前此类SAGD储层难以动用的困境，同时利用穿透射孔结合人造微裂缝、复合溶剂降粘的技术手段，可进一步扩大溶剂的波及面积和降粘范围，增大油相渗透率的同时并能降低了重质组分的沉淀，降低了超稠油不连通水平段的动用难度。提高SAGD长水平段的动用程度，可使注采井间原本不连通段实现快速预热转入稳定生产，不仅提高了水平段动用程度还缩短了不连通段的启动时间，提高此类稠油开采综合效益，实现经济有效开发。
下面详细介绍该提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法的应用情况。
实施例1
本实施例提供了某油田区块循环预热前采用小孔径深穿透密射孔改造与混合降粘剂混合注入提高水平段动用长度的过程。
新疆油田某油藏区块，油藏埋藏深度200m，平均地层压力2.1MPa，地层温度18.0℃，油层5有效厚度15m，孔隙度28.8％，油层渗透率800mD，50℃温度下平均原油粘度50000mPa.s，含油饱和度65.0％。
该油藏区块拟采用SAGD技术开采，为了充分利用油层厚度，一口采油井2的水平段布置在油层5的底部，一口注汽井1的水平段布置在油藏底部上方5m，即注汽井1的水平段和采油井2的水平段的纵向间距为5m，注汽井1的水平段和采油井2的水平段设计长度400m，然后实施钻井工作。在钻井工作完成后，使用本发明所述提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法。
该提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法，具体包括以下步骤：
步骤1、通过精细地质研究及储层单元刻画，识别出井组控制储层的低渗夹层3，区分注汽井1和采油井2之间以及注汽井1上部的低渗夹层3的分布情况，以此参考确定渗透率级差分布规律；
识别出该低渗夹层的厚度＜30mm，并完成隔夹层分布状况描述。
步骤2、根据注汽井1和采油井2之间油层的渗透率级差分布将对应的注汽井1的水平段分为高级差值段11、中级差值段12和低级差值段13，并标出高级差值段11、中级差值段12和低级差值段13的位置；其中，注汽井1和采油井2之间油层的渗透率级差大于10的区域对应的注汽井1的水平段为高级差值段11，注汽井1和采油井2之间油层的渗透率级差大于5且小于等于10的区域对应的注汽井1的水平段为中级差值段12；
具体的，识别出高级差值段11的位置，高级差值段11对应的据注汽井1和采油井2之间油层的渗透率低于200×10-3μm2；高级差值段11对应的据注汽井1和采油井2之间油层的连续低渗透率长度＞50m，即高级差值段11在图2中左右方向的长度＞50m。识别出中级差值段12的位置，中级差值段12对应的据注汽井1和采油井2之间油层的连续低渗透率长度为100m，即中级差值段12在图2中左右方向的长度为100m。
步骤3、对注汽井1的高级差值段11实施小孔径高密度深穿透射孔，然后对注汽井1的中级差值段12实施大孔径深穿透射孔和电脉冲人造微裂缝作业，如图1所示；
具体的，该小孔径高密度深穿透射孔的技术参数如下，孔深达到2m，孔径为10mm，孔道密度控制在20孔/m，连续射开长度5m，射孔区间距为5m，射孔角度保持垂直，方位角误差控制在5°以内。采用小孔径高密度射孔，最大限度改造储层近井地带流动能力。该大孔径深穿透射孔的技术参数如下：孔径为20mm，孔深达到2m，孔道密度控制在5孔/m，射孔角度保持垂直，方位角误差控制在5°以内，不动用段全段射孔。该电脉冲人造微裂缝作业的方式如下：维持井底压力2MPa，下入井下放电电极与压力监测一体管线，蓄能后满足工作电压20kV下开展多级电脉冲造缝，造缝作业频率控制间距为5m。
步骤4、降粘作业，所述降粘作业包括以下步骤：
步骤4.1、向注汽井1和采油井2中注入降粘剂；
步骤4.2、向注汽井1和采油井2中热水段塞，该热水段塞将复合溶液挤入深部油层，井底操作压力不超过破裂压力0.5MPa；
步骤4.3、浸泡设定的时间。
其中，向注汽井1和采油井2中注入降粘剂的量各为30m3；向注汽井1和采油井2中注入的热水段塞的量各为250m3，维持高压焖井，井底操作压力低于4.0MPa；浸泡设定的时间30天。
步骤5、向注汽井1和采油井2中注入注蒸汽循环预热，然后继续循环预热60天(即SAGD循环预热阶段)，转入SAGD启动阶段；
步骤6、进入SAGD生产阶段。
经过井间储层与溶剂浸泡的井组，需要的循环预热时间显著降低，相对缩短60天左右，节省蒸汽注入量约60000m3，注采井间的连通程度约为85％，取得了较好的连通效果。
实施例2
本实施例提供了某油田区块SAGD已转入生产阶段低水平段动用程度改造案例，采用大孔径深穿透低密度射孔改造、电脉冲人工造缝与混合降粘剂混合注入提高水平段动用长度的过程。
新疆油田某油藏SAGD区块，油藏埋藏深度250m，平均地层压力2.5MPa，地层温度18.0℃；油层有效厚度15m，孔隙度32％，油层渗透率2500md，50℃温度下平均原油粘度25000mPa.s，含油饱和度77.0％。
该油藏区块以进入了SAGD开采的生产阶段，注汽井1的水平段和采油井2的水平段的长度为400m，注汽井1的水平段和采油井2的水平段的纵向间距为5m，通过温度监测点识别水平段连通判断动用程度为62.5％。
使用本发明所述提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法进行改造，该提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法，具体包括以下步骤：
步骤1、通过精细地质研究及储层单元刻画，识别出井组控制储层的低渗夹层3，区分注汽井1和采油井2之间以及注汽井1上部的低渗夹层3的分布情况，以此参考确定渗透率级差分布规律；
识别出注汽井1的下方1.5m以内存在低渗透率条带。
步骤2、根据注汽井1和采油井2之间油层的渗透率级差分布将对应的注汽井1的水平段分为高级差值段11、中级差值段12和低级差值段13，并标出高级差值段11、中级差值段12和低级差值段13的位置；其中，注汽井1和采油井2之间油层的渗透率级差大于10的区域对应的注汽井1的水平段为高级差值段11，注汽井1和采油井2之间油层的渗透率级差大于5且小于等于10的区域对应的注汽井1的水平段为中级差值段12；
具体的，识别中级差值段12的位置，中级差值段12对应的据注汽井1和采油井2之间油层的连续低渗透率长度为100m，即中级差值段12在图2中左右方向的长度为100m。
步骤3、对注汽井1的中级差值段12实施大孔径深穿透射孔和电脉冲人造微裂缝作业；
具体的，该大孔径深穿透射孔的技术参数如下：孔径为20mm，孔深达到2m，孔道密度控制在5孔/m，射孔角度保持垂直，方位角误差控制在5°以内，不动用段全段射孔。该电脉冲人造微裂缝作业的方式如下：维持井底压力2MPa，下入井下放电电极与压力监测一体管线，蓄能后满足工作电压20kV下开展多级电脉冲造缝，造缝作业频率控制间距为5m。
步骤4、降粘作业，所述降粘作业包括以下步骤：
步骤4.1、向注汽井1和采油井2中注入降粘剂；
步骤4.2、向注汽井1和采油井2中热水段塞，该热水段塞将复合溶液挤入深部油层，井底操作压力不超过破裂压力0.5MPa；
步骤4.3、浸泡设定的时间。
其中，向注汽井1和采油井2中注入降粘剂的量各为30m3；向注汽井1和采油井2中注入的热水段塞的量各为250m3，维持高压焖井，井底操作压力低于4.0MPa；浸泡设定的时间5天。
步骤5、对注汽井1采用长管小排量连续注汽60t/d，采油井2继续循环预热30d(即SAGD循环预热阶段)；
步骤6、进入SAGD生产阶段。
经过井间储层改造与混合溶剂浸泡的井组，注采井间的连通程度提高至90％，单井日产油量提高20％，该井组SAGD最终采收率预期可以达到55％。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (5)

1.一种提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法，其特征在于，所述提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法包括以下步骤：
步骤1、通过精细地质研究及储层单元刻画，识别出井组控制储层的低渗夹层(3)，区分注汽井(1)和采油井(2)之间以及注汽井(1)上部的低渗夹层(3)的分布情况，确定注汽井(1)和采油井(2)之间油层渗透率级差的分布；
步骤2、根据注汽井(1)和采油井(2)之间油层渗透率级差的分布将对应的注汽井(1)的水平段分为高级差值段(11)、中级差值段(12)和低级差值段(13)；
步骤3、对注汽井(1)的高级差值段(11)实施小孔径高密度深穿透射孔，对注汽井(1)的中级差值段(12)实施大孔径深穿透射孔和电脉冲人造微裂缝作业；
步骤4、降粘作业；
步骤5、向注汽井(1)和采油井(2)中注入注蒸汽循环预热；
步骤6、进入SAGD生产阶段；
在步骤2中，注汽井(1)和采油井(2)之间油层的渗透率级差大于10的区域对应的注汽井(1)的水平段为高级差值段(11)，注汽井(1)和采油井(2)之间油层的渗透率级差大于5且小于等于10的区域对应的注汽井(1)的水平段为中级差值段(12)；
在步骤3中，所述小孔径高密度深穿透射孔的射孔孔径为10mm，所述小孔径高密度深穿透射孔的孔道密度为20孔/m；
在步骤3中，所述小孔径高密度深穿透射孔的孔深为2m，所述小孔径高密度深穿透射孔的连续射开长度为5m，所述小孔径高密度深穿透射孔的射孔区间距为5m；
在步骤3中，所述大孔径深穿透射孔的射孔孔径为20mm，所述大孔径深穿透射孔的孔道密度为5孔/m，所述大孔径深穿透射孔的射孔角度保持垂直，方位角误差控制在5°以内；
在步骤3中，所述大孔径深穿透射孔的孔深为2m，所述大孔径深穿透射孔的射孔角度保持垂直，方位角误差控制在5°以内。
2.根据权利要求1所述的提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法，其特征在于，在步骤1中、注汽井(1)的水平段和采油井(2)的水平段的纵向间距为5m。
3.根据权利要求1所述的提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法，其特征在于，在步骤4中，所述降粘作业包括以下步骤：
步骤4.1、向注汽井(1)和采油井(2)中注入降粘剂；
步骤4.2、向注汽井(1)和采油井(2)中热水段塞；
步骤4.3、浸泡设定的时间。
4.根据权利要求3所述的提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法，其特征在于，在步骤4中，所述降粘剂含有二甲苯和乙醇，所述二甲苯与乙醇的质量比为5:1。
5.根据权利要求1所述的提高双水平井SAGD水平段连通长度的方法，其特征在于，在步骤4中，所述降粘作业的井底操作压力不超过破裂压力0.5MPa。
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