CN114198075A - 一种稠油水平井吸汽剖面调整方法 - Google Patents

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Abstract

一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,属于采油工程领域。根据原始井温与实测曲线的偏离程度分析动用程度,建立单一温度模型;通过面积法对水平段进行均匀配汽,达到调整吸汽剖面、均匀注汽的目的。有益效果:通过面积法对水平段进行均匀配汽,最终可实现蒸汽沿着水平段均匀分布,促进蒸汽腔均衡发展,平衡液面,均匀生产,以指导稠油水平井工艺措施调整。

Description

一种稠油水平井吸汽剖面调整方法
技术领域
本发明涉及一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,属于采油工程领域。
背景技术
稠油是指地层条件下,黏度大于50毫帕·秒,或在油层温度下脱气原油黏度为1000~10000毫帕·秒的高黏度重质原油。稠油除黏度高外,密度也高。稠油含轻质馏分少,胶质与沥青含量高。稠油的黏度随温度变化,改变显著,如温度增加8~9℃,黏度可减少一半。因此,对稠油的开采、输送,多用热力降低其黏度,如蒸汽吞吐、蒸汽驱动、SAGD、热油循环、火烧油层等。也可采用掺入稀油、乳化、加入活性剂降低其黏度。
水平井注蒸汽热采已广泛应用于开发稠油油藏。由于储层渗透能力及注汽加热效果的影响,稠油水平井动用状况复杂,在难以取得吸汽和产液剖面资料的条件下,尚不能有效评价水平井储层动用状况。目前生产上在注汽前和吞吐生产后通过油管传输方式大量录取水平井井温资料,并通过温度变化定性认识水平段动用程度,通过调整注汽阀位置改变吸汽剖面最终达到均匀注汽的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,降低高温水平段的吸汽强度,最终达到调整吸汽剖面、均匀注汽的目的,解决了水平井均匀动用问题,实现蒸汽均匀注入与流体均匀产出,抑制汽窜,改善生产剖面,提高油井产量。
为实现上述目的,本申请提出一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,包括如下步骤:
S1.根据原始井温与实测曲线的偏离程度分析动用程度,建立单一温度模型;
S2.通过面积法对水平段进行均匀配汽,达到调整吸汽剖面、均匀注汽的目的。
进一步的,所述的步骤S1包括:
a.测原始地层温度及吞吐生产末期地层温度剖面;
b.将吸汽井段均匀划分成若干段,每段距离为L,i为第i段,利用测原始地层温度T及吞吐生产末期地层温度Ti,定义每段余热系数为
Figure BDA0003386499200000021
该余热系数反应该段吸汽能力;
c.若想实现均匀注汽则需要调整流量控制装置所对应的注汽距离Lj,j为设计注汽装置个数,
由式Qj=Sj·Lj (2),
若是注汽均匀则Qj=Qi (3),
结合式1、式3可知,每一个注汽装置注汽量保持不变,从而调整每一个注汽装置对应的水平段长度Lj,达到均匀注汽的目的。
进一步的,所述的步骤S2包括:
a.根据面积法计算
Figure BDA0003386499200000022
结合式1,
得出
Figure BDA0003386499200000031
可以看出温差与对应注汽段长度成正比;
b.通过式4的比例关系及L=L1+L2+…+Li+…+Lj,计算出L1、L2……Lj
进一步的,所述的步骤S1中的均匀注汽通过均匀注汽管柱实现。
进一步的,所述的均匀注汽管柱包括新悬挂器、若干的油管、若干组的封隔器、若干组流量控制装置;所述的新悬挂器上连有油管,油管的水平段上均布有若干组流量控制装置,油管的水平段外套设有若干组均布的封隔器。
进一步的,所述的油管的外径小于筛管的内径。
进一步的,所述的流量控制装置的外径等于油管的外径。
进一步的,所述的封隔器的外径小于筛管的内径;所述的封隔器的外径大于流量控制装置的外径。
进一步的,若干所述的流量控制装置上设有注汽阀孔。
进一步的,所述的注汽阀孔为文丘里管流型。
有益效果:本发明提出一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,具有如下优点:
1、实现均匀注汽。受注汽管柱及储层非均质性的影响,普遍存在蒸汽分配不均的问题,流量控制技术通过独特的出汽口设计配套封隔器,可实现蒸汽沿水平段均匀分配。
2、抑制蒸汽/气体突破。流量控制装置中的文丘里管在蒸汽突破时能增大蒸汽的流动阻力,减少蒸汽产出量,抑制汽窜。由于是靠增加流动阻力来减少采出,流量控制对非凝析气体采出同样具有抑制作用。
3、优化产液剖面。由于流体流入井底需要克服摩擦阻力,导致脚跟处生产压差高于脚尖,脚跟的流体更容易流入井内,应用流量控制装置完井后由于高产液井段阻力增大,因此能有效地缓解该矛盾,实现各段均匀出液,使水平段动用更加均匀。
附图说明
图1为一种均匀注汽管柱结构示意图;
图2为注汽阀工艺原理示意图;
图3测原始地层温度及吞吐生产末期地层温度;
图4为温度曲线示意图。
图中序号说明:1、隔热油管;2、喇叭口;3、新悬挂器;4、原悬挂器;5、油管;6、封隔器;7、;流量控制装置;8、筛管。
具体实施方式
下面结合附图1~4和具体实施例对本发明作进一步详细的描述:以此为例对本申请做进一步的描述说明。
实施例1
如图1所示,本实施例提供一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,包括如下步骤:
S1.根据原始井温与实测曲线的偏离程度分析动用程度,建立单一温度模型;
S2.通过面积法对水平段进行均匀配汽,达到调整吸汽剖面、均匀注汽的目的。
所述的步骤S1包括:
a.测原始地层温度及吞吐生产末期地层温度剖面;
b.将吸汽井段均匀划分成若干段,每段距离为L,i为第i段,利用测原始地层温度T及吞吐生产末期地层温度Ti,定义每段余热系数为
Figure BDA0003386499200000051
该余热系数反应该段吸汽能力;
c.若想实现均匀注汽则需要调整流量控制装置所对应的注汽距离Lj,j为设计注汽装置个数,
由式Qj=Sj·Lj (2),
若是注汽均匀则Qj=Qi (3),结合式1、式3可知,每一个注汽装置注汽量保持不变,从而调整每一个注汽装置对应的水平段长度Lj,达到均匀注汽的目的。
所述的步骤S2包括:
a.根据面积法计算
Figure BDA0003386499200000052
结合式1,
得出
Figure BDA0003386499200000053
可以看出温差与对应注汽段长度成正比;
b.通过式4的比例关系及L=L1+L2+…+Li+…+Lj,计算出L1、L2……Lj
所述的步骤S1中的均匀注汽通过均匀注汽管柱实现。
所述的均匀注汽管柱包括新悬挂器3、若干的油管5、若干组的封隔器6、若干组流量控制装置7;所述的新悬挂器3上连有油管5,油管5的水平段上均布有若干组流量控制装置7,油管5的水平段外套设有若干组均布的封隔器6。
所述的油管5的外径小于筛管8的内径。
所述的流量控制装置7的外径等于油管5的外径。
所述的封隔器6的外径小于筛管8的内径;所述的封隔器6的外径大于流量控制装置7的外径。
若干所述的流量控制装置7上设有注汽阀孔。
所述的注汽阀孔为文丘里管流型。
实施例2
实际作业中,具体步骤为:
1、冲砂
(1)探砂面,冲砂至人工井底后,起出冲砂管柱;
(2)若无砂起出管柱,控制起管速度,保持井内液面高度,防止抽吸造成油层出砂
2、通井
(1)冲砂结束后采用外径Ф212mm通井规通井至悬挂点,起出,确保悬挂器下入及坐封
(2)使用外径Ф149mm通井规通井至井底,保证流量控制管柱顺利下到预定位置
3、水平段井温剖面测试
进行地层温度剖面测试,收集地层温度数据,与原始井温进行对比,通过温度模型计算流量控制装置及封隔器位置。对水平段进行井温剖面测试以便进一步验证流量控制技术实施效果。
通过温度模型计算流量控制装置及封隔器位置,过程如下:
(1)根据原始井温与实测曲线的偏离程度分析动用程度,建立单一温度模型;
1)测原始地层温度及吞吐生产末期地层温度剖面
2)将吸汽井段均匀划分成若干段,每段距离为L,i为第i段,利用测原始地层温度T及吞吐生产末期地层温度Ti,定义每段余热系数为
Figure BDA0003386499200000071
余热系数反应该段吸汽能力。
若想实现均匀注汽则需要调整流量控制装置所对应的注汽距离Lj,j为设计注汽装置个数。由式Qj=Sj·Lj(式2),若是注汽均匀则Qj=Qi(式3),结合式1、式3可知,每一个注汽装置注汽量保持不变,从而调整每一个注汽装置对应的水平段长度Lj,达到均匀注汽的目的。
(2)通过面积法对水平段进行均匀配汽,达到调整吸汽剖面、均匀注汽的目的。
1)根据面积法计算
Figure BDA0003386499200000072
结合式1得出
Figure BDA0003386499200000073
(式3),可以看出温差与对应注汽段长度成正比。
2)通过式3的比例关系及L=L1+L2+…+Li+…+Lj,计算出L1、L2……Lj
4、套管验封
下入验封管柱对悬挂器以上套管进行验漏,验封起始部位为悬挂点。打压15MPa,稳压30min,压降<0.5MPa为合格。如果验封不住,逐段上提管柱验封,直至找出漏点。悬挂器设计深度根据验封结果进行适当调整。
5、流量控制管柱下入
(1)冲砂通井到位后,按设计要求在筛管内下入流量控制管柱,下放平稳5m/min;
(2)管柱下入到位后,进行悬挂器坐封丢手施工,施工程序:
①投球,观察上提悬重;正循环打压8MPa、10MPa、12MPa分别稳压3min,分步打压后继续打压至18~22MPa左右,直至压力下降至循环压力,同时套管有溢流出现,说明封隔器成功丢手;
②上提管柱2m,观察悬重是否降低。
③丢手被打掉后,起出送入的油管管柱,下入施工结束。
注意:打压过程为分步打压,中途不能泄压,以免钢球离开球座造成无法再次起压,进而引起悬挂器无法丢手。
6、焖井坐封
所下高温封隔器为遇水膨胀坐封,<100℃条件下坐封时间为18天;100-200℃条件下坐封时间为14天;>200℃条件下坐封时间为5天
7、注汽
下入注汽管柱,下至新悬挂器3上部(5m),环空注氮气隔热,注汽后焖井。
注汽管柱:Φ114mm隔热管1+喇叭口2
8、下泵
焖井后起出注汽管柱,下入举升管柱。
本发明能够达到以下有益效果:通过面积法对水平段进行均匀配汽,最终可实现蒸汽沿着水平段均匀分布,促进蒸汽腔均衡发展,平衡液面,均匀生产,以指导稠油水平井工艺措施调整。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护。

Claims (10)

1.一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.根据原始井温与实测曲线的偏离程度分析动用程度,建立单一温度模型;
S2.通过面积法对水平段进行均匀配汽,达到调整吸汽剖面、均匀注汽的目的。
2.根据权利要求1所述的一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,其特征在于,所述的步骤S1包括:
a.测原始地层温度及吞吐生产末期地层温度剖面;
b.将吸汽井段均匀划分成若干段,每段距离为L,i为第i段,利用测原始地层温度T及吞吐生产末期地层温度Ti,定义每段余热系数为
Figure FDA0003386499190000011
该余热系数反应该段吸汽能力;
c.若想实现均匀注汽则需要调整流量控制装置所对应的注汽距离Lj,j为设计注汽装置个数,
由式Qj=Sj·Lj (2),
若是注汽均匀则Qj=Qi (3),
结合式1、式3可知,每一个注汽装置注汽量保持不变,从而调整每一个注汽装置对应的水平段长度Lj,达到均匀注汽的目的。
3.根据权利要求1所述的一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,其特征在于,所述的步骤S2包括:
a.根据面积法计算
Figure FDA0003386499190000021
结合式1,
得出
Figure FDA0003386499190000022
可以看出温差与对应注汽段长度成正比;
b.通过式4的比例关系及L=L1+L2+…+Li+…+Lj,计算出L1、L2……Lj
4.根据权利要求2所述的一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,其特征在于,所述的步骤S1中的均匀注汽通过均匀注汽管柱实现。
5.根据权利要求4所述的一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,其特征在于,所述的均匀注汽管柱包括新悬挂器(3)、若干的油管(5)、若干组的封隔器(6)、若干组流量控制装置(7);所述的新悬挂器(3)上连有油管(5),油管(5)的水平段上均布有若干组流量控制装置(7),油管(5)的水平段外套设有若干组均布的封隔器(6)。
6.根据权利要求5所述的一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,其特征在于,所述的油管(5)的外径小于筛管(8)的内径。
7.根据权利要求5所述的一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,其特征在于,所述的流量控制装置(7)的外径等于油管(5)的外径。
8.根据权利要求5所述的一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,其特征在于,所述的封隔器(6)的外径小于筛管(8)的内径;所述的封隔器(6)的外径大于流量控制装置(7)的外径。
9.根据权利要求5所述的一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,其特征在于,若干所述的流量控制装置(7)上设有注汽阀孔。
10.根据权利要求9所述的一种稠油水平井吸汽剖面调整方法,其特征在于,所述的注汽阀孔为文丘里管流型。
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