CN115492560A - 一种驱油工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种驱油工艺，其特征在于，包括至少一个注采周期；所述注采周期分为第一阶段及第二阶段；所述第一阶段通过控制注采比大于1以使驱替液波及到目的油层的低水淹或未水淹的剩余油区域；所述第二阶段通过控制所述注采比小于1以使所述目的油层内部形成纵向压力差；所述纵向压力差，用于提供驱动力以使所述剩余油区域内的剩余油流向采出端；解决现有较厚油层由于大孔道窜流导致部分低渗透部位的剩余油无法被波及和驱替，以致该部分剩余油无法被采出而影响厚油层采出程度的问题。
Description
技术领域
本发明涉及油田开发驱油技术，具体的是可以提高厚油层内部剩余油采出程度的技术。
背景技术
油田在开发过程中为了保持地层能量，一般都采取注水、聚合物、化学药剂溶液等各种不同性质特点的介质进行地层能量的补充并实现地层原油经济高效的动用和驱替。
对于多油层油藏，一般采取注入端分层的方式解决层间矛盾。但是同一油层内也存在着一定程度的非均质特性，较厚油层非均质性更加严重，在开发过程中，厚油层内注入水会由注入端的高渗透部位向采出端的低渗透部位推进，逐渐形成大孔道（优势通道）窜流现象（即无效水循环），这使得一部分低渗透部位的剩余油无法被波及和驱替，以致该部分剩余油无法被采出。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种驱油工艺，解决现有较厚油层由于大孔道窜流导致部分低渗透部位的剩余油无法被波及和驱替，以致该部分剩余油无法被采出，影响厚油层采出程度的问题。
为实现上述发明目的，所述的一种驱油工艺，其特征在于，包括：
至少一个注采周期；
所述注采周期分为第一阶段及第二阶段；
所述第一阶段通过控制注采比大于1以使驱替液波及到目的油层的低水淹或未水淹的剩余油区域；
所述第二阶段通过控制所述注采比小于1以使所述目的油层内部形成纵向压力差；
所述纵向压力差，用于提供驱动力以使所述剩余油区域内的剩余油流向采出端。
进一步地，在所述第一阶段，当所述目的油层的地层压力接近最大饱和压力或原始饱和压力时转换所述注采比为小于1。
进一步地，在所述第二阶段，当所述目的油层的地层压力系数降低至0.8时转换所述注采比为大于1。
进一步地，所述驱替液通过注入井的分层注入管柱柱注入到所述目的油层；
所述剩余油通过采出井的分层配产管柱采出至地面；
所述分层注入管柱柱与所述分层配产管柱的同一层段一一对应分隔。
进一步地，所述分层注入管柱柱，包括：
注入管柱；
所述注入管柱底部连接封堵件；
所述注入管柱上连接至少两个注入封隔器；
所述注入管柱的相邻两个所述注入封隔器之间设置配注器；
所述配注器，用于向所述目的油层注入所述驱替液。
进一步地，所述分层配产管柱，包括：
采出管柱；
所述采出管柱底部连接封堵件；
所述采出管柱上连接至少两个采出封隔器；
所述采出管柱的相邻两个所述采出封隔器之间设置配产器；
所述配产器，用于连通所述目的油层及所述采出管柱以使所述剩余油流入所述采出管柱。
本发明具有如下有益效果：
本发明的驱油工艺包括若干周期，而每个周期包括两个阶段，分别为第一阶段和第二阶段，第一阶段为强注控采阶段，第二阶段为强采控注阶段。
首先，在强注控采阶段，一方面通过控制采出端的采出速度，减少目的油层的能量损失，增加目的油层存水率，另一方面通过提升注入端的注入速度与注入压力（最大压力不高于地层破裂压力），使尽可能多的驱替液进入目的油层；由于目的油层的注入量远大于采出量，驱替液不断的充满整个目的油层，当压力接近地层原始饱和压力或通过数模与物模获取的油层最大饱和压力时，驱替液波及到正常生产状态所无法波及到的低水淹或未水淹的剩余油区域的剩余油，达到提高厚油层内的纵向波及面积的目的，为提高厚油层采出程度提供良好基础；
由于地层流体在纵向流动时受到重力、摩擦力、毛细管力等影响，低渗透部位的空隙相对更小，受毛细管力影响较大，毛细管力会阻止流体的流动，因此低渗区的能量无法快速释放，形成高压区域，而优势通道常年受驱替液冲蚀，流动阻力较小，容易被快速采出，形成低压区域，如此在低渗区和优势通道之间形成了纵向压差。
然后，强采控注阶段利用上述形成压差原理，一方面通过关闭或控制注入端注入量，减少优势通道的能量补给，另一方面上调采出端参数，增加采出量，使目的油层内的驱替液携带原油快速采出优势通道内的液体以在目的油层内形成压力差，剩余油相对富集的低渗区处于高压状态，剩余油贫瘠的高渗透优势通道处于低压状态，因此低渗区处于高压状态的驱替液在压差作用下克服纵向毛细管力携带原油进入处于低压状态的优势通道，进而进入采出端井筒并采出至地面。随着第二阶段的强采地层压力逐渐降低至第一阶段的强注状态压力时，完成一个周期。
通过两个阶段不同生产模式的交替切换，在目的油层内部形成一个纵向的往复扰流，在该流动状态的冲洗下，不断开采剩余油富集区的原油，从而提高整个层段的采收率。
附图说明
通过以下参考附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：
图1是常规分层驱油技术的纵向示意图；
图2是本发明实施例的驱油技术的第一阶段纵向示意图；
图3是本发明实施例的驱油技术的第二阶段纵向示意图；
图4（a）是常规分层驱油技术的横向示意图；
图4（b）是本发明实施例的驱油技术的第一阶段纵向示意图；
图4（c）是本发明实施例的驱油技术的的第二阶段纵向示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是值得说明的是，本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本发明。
此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本发明的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。
同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。
厚油层受层内非均质性影响，会在油水井间形成高渗透的大孔道（优势通道），现有的注采方式，大量注入水沿高渗透的优势通道做低效或无效循环，而厚油层内部垂向上有很多低渗部位没有得到有效波及，平面上远离主流线部位也存在低水淹或未水淹的剩余油区域，造成存水率低，驱替动能减弱，驱替效果差。
从渗流力学达西公式出发，对控制注水效果的油水密度差、油水两相间毛管力以及由于注水而在高低渗透层间产生的附加压力差等因素进行了分析。垂向非均质厚油层在注水作用下，使纵向上产生重力、毛管力和附加窜流3种形式的运动。
其中，重力作用的大小取决于油、水密度差，其方向一般总是由上向下，有利于反韵律下部的开发而不利于正韵律上部的低渗透部位的开发，若开采时，控制油层的产液量，提高注入压力，使高低渗部位间产生附加压差则可引起油水纵向窜流，提高厚油层内的纵向波及面积。
本发明依据以上纵向窜流理论，提出在目的油层内形成纵向压力差以扰流进行驱油的发明构思，为挖潜厚油层内剩余油提供驱油动力。
为实现上述发明构思，本申请采用如下技术方案：一种驱油工艺，包括至少一个注采周期；所述注采周期分为第一阶段及第二阶段，所述第一阶段通过控制注采比大于1以使驱替液波及到目的油层的低水淹或未水淹的剩余油区域；所述第二阶段通过控制所述注采比小于1以使所述目的油层内部形成纵向压力差；所述纵向压力差用于提供驱动力以使所述剩余油区域内的剩余油流向采出端。
其中，第一阶段的注采比大于1，在这一阶段采用强注控采工艺，具体是控制或者关闭厚油层出口流，放开注入端，使注采比大于1，从而在厚油层内部形成附加压力差，高渗透部位压力高于低渗部位，在此压差作用之下油水从高渗透部位流向低渗透部位进行窜流，在油层内部形成纵向窜流，这样就使高渗大孔道的注入水向中低渗透部位流动，得不到有效驱替的区域（低水淹或未水淹的剩余油区域）都将被波及到，注入水得到有效的利用。
第二阶段的注采比小于1，在这一阶段采用强采控注工艺，控制或停止注入，采出端放开并提升生产能力，高渗透大孔道部位驱替液沿原优势通道快速泄压，形成低压区，此时与具有高压的低渗带形成压差，在吸渗毛管力作用下，高压低渗部位向低压区泄压，剩余油被携带至高渗部位优势通道，从采出端被采出，实现挖潜剩余油。
每个注采周期按照第一阶段与第二阶段的注采关系，整个驱油过程重复执行每个注采周期，在厚油层内形成层内纵向压力差，在高渗透与低渗透区域间形成上下窜动的扰流驱动力，提高厚油层的剩余油采出程度。
进一步地，在所述第一阶段，当所述目的油层的地层压力接近最大饱和压力或原始饱和压力时转换所述注采比为小于1。即判定第一阶段结束，开启第二阶段的节点是根据目的油层的地层压力，其中最大饱和压力可以通过现有技术中的数模与物模获取。
进一步地，在所述第二阶段，当所述目的油层的地层压力系数（压力系数：地层压力与同深度静水压力的比值）降低至0.8时，转换所述注采比为大于1，即所述第二阶段结束，继续进行第一阶段。
具体地，通过如下实施例进行详细说明，以帮助进一步理解本发明的技术方案和有益效果。
在本实施例中，为实施该驱油工艺，同一井组内，油水井采用对应细分注采，注入水井端可通过测试车或地面电控等方式调节注入压力，采出油井端可根据地层注入液饱和情况，或注入压力接近压力临界值，该临界值通过岩心模拟试验获得，可以是最大饱和压力，进行采出压力调节。
在注入井端采用分层注入管柱，在采出井端采用分层配产管柱；所述分层注入管柱与所述分层配产管柱的同一层段一一对应分隔。
其中，所述分层注入管柱，包括注入管柱4，所述注入管柱4底部连接封堵件3，该封堵件可以是丝堵，所述注入管柱4上连接至少两个注入封隔器1，所述注入管柱4的相邻两个所述注入封隔器1之间设置配注器2，所述配注器2用于向所述目的油层注入所述驱替液。可以通过配注器2控制注入井的注入量及注入压力，也可以在地面控制注入井的注入量及注入压力。
所述分层配产管柱，包括采出管柱9，所述采出管柱9底部连接封堵件3，该封堵件可以是丝堵，所述采出管柱9上连接至少两个采出封隔器5；相邻两个封隔器5可以分别采用Y445-114丢手封隔器及Y341-114封隔器，所述采出管柱9的相邻两个所述采出封隔器5之间设置配产器6，所述配产器6用于连通所述目的油层及所述采出管柱9以使所述剩余油流入所述采出管柱9。可以通过该配产器6控制采出井的采出量及采出压力，也可以在地面控制采出井的采出量及采出压力。
本实施例采取的是正韵律地层，即厚油层内的上部区域为低渗层，下部区域为高渗层。
为了更好的阐述层内纵向压力差扰流驱油技术，结合常规技术的分注分采进行对比说明，具体是在纵向和横向上分别与常规分注分采进行对比。
1）从纵向上观察扰流驱油技术的驱油机理
图1是常规分层驱油技术的纵向示意图，图中：夹层7、厚油层8。在图1中，注入水会沿优势通道指进，致使驱替液无法波及到厚油层内的低渗透部位。
图2是本发明实施例的驱油技术的第一阶段纵向示意图；在图2中，扰流驱油过程中，注入井采取加强注入端能量方式，即提高注入速度及注入压力（“强注”），且采出井的采出端配合关闭或控制采出量，及降低采出速度或采出压力，使得注采比大于1，从而在厚油层8内部形成附加压力差，高渗层压力高于低渗层，在此压差作用之下油水从高渗层流向低渗层发生窜流，低渗层部分区域（低水淹或为水淹区域）受到驱替液的波及。
当注入体积达到一定时（地层“强注”压力的临界压力需要根据不同区块的油层物性条件进行调整，调整值可采取物理模拟试验与数值模拟计算相结合的方式获得。）打开或放大采出井的配产器3，如图3所示，高渗层的驱替液沿优势通道快速进入采出井筒（采出管柱9）内，并被抽吸至地面，而低渗层压力下降缓慢，因此低渗层压力高于高渗层压力，从而产生纵向压差，该纵向压差提供垂直驱动力，垂直驱动力驱动剩余油进入优势通道，随驱替液采出，实现剩余油挖潜。
2）从横向平面上观察扰流驱油机理
如图4（a）所示，常规分层驱油技术中，油水井间形成无效循环通道，一部分剩余油未被波及，长期无法动用。
采用本实施例的扰流驱油过程中，首先关闭或控制采出井该层段的配产器，打开注入端，在较大压差作用下，驱替水渗入四周未波及的低渗透部位，将油层浸满，形成油水混合，如图4（b）所示，注入水在水平面上向水线两侧波及。
当注入水量达到一定体积后，关闭或控制注入端，打开（放大）采出井，提升抽吸能力，如图4（c）所示，大孔道内液体首先被采出，此时与被浸满且未及时泄压的低渗部位形成压差，低渗带液流携带剩余油进入大孔道并被采出。
以上所述实施例仅为表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种驱油工艺，其特征在于，包括：
至少一个注采周期；
所述注采周期分为第一阶段及第二阶段；
所述第一阶段通过控制注采比大于1以使驱替液波及到目的油层的低水淹或未水淹的剩余油区域；
所述第二阶段通过控制所述注采比小于1以使所述目的油层内部形成纵向压力差；
所述纵向压力差，用于提供驱动力以使所述剩余油区域内的剩余油流向采出端。
2.根据权利要求1所述的驱油工艺，其特征在于：
在所述第一阶段，当所述目的油层的地层压力接近最大饱和压力或原始饱和压力时转换所述注采比为小于1。
3.根据权利要求1所述的驱油工艺，其特征在于：
在所述第二阶段，当所述目的油层的地层压力系数降低至0.8时，转换所述注采比为大于1。
4.根据权利要求1-3任一项所述的驱油工艺，其特征在于：
所述驱替液通过注入井的分层注入管柱柱注入到所述目的油层；
所述剩余油通过采出井的分层配产管柱采出至地面；
所述分层注入管柱柱与所述分层配产管柱的同一层段一一对应分隔。
5.根据权利要求4所述的驱油工艺，其特征在于，所述分层注入管柱柱包括：
注入管柱（4）；
所述注入管柱（4）底部连接封堵件（3）；
所述注入管柱（4）上连接至少两个注入封隔器（1）；
所述注入管柱（4）的相邻两个所述注入封隔器（1）之间设置配注器（2）；
所述配注器（2），用于向所述目的油层注入所述驱替液。
6.根据权利要求4所述的驱油工艺，其特征在于，所述分层配产管柱包括：
采出管柱（9）；
所述采出管柱（9）底部连接封堵件（3）；
所述采出管柱（9）上连接至少两个采出封隔器（5）；
所述采出管柱（9）的相邻两个所述采出封隔器（5）之间设置配产器（6）；
所述配产器（6），用于连通所述目的油层及所述采出管柱（9）以使所述剩余油流入所述采出管柱（9）。
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