一種溶劑輔助sagd開採稠油油藏的方法

2023-05-13 21:34:41

一種溶劑輔助sagd開採稠油油藏的方法
【專利摘要】本發明提供了一種溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法。該溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，包括：部署注採井網，注採井網為新的SAGD水平井井對或為已經轉入生產且蒸汽腔已經形成的SAGD水平井井對；向注入井中注入蒸汽、二甲醚及二甲醚助劑；二甲醚助劑與二甲醚的質量比為0.1:1-1:1，二甲醚與蒸汽的質量比為0.1:1-2:1；當SAGD蒸汽腔開始下降時，停止注入二甲醚及二甲醚助劑，注入純蒸汽直到生產結束；當生產井連續一個月的日產油水平下降到2噸以下時，結束生產，完成溶劑輔助SAGD對稠油油藏的開採。本發明提供的方法可以有效提高SAGD蒸汽腔中的蒸汽幹度和波及體積，提高洩油速度、產油速度及採收率。
【專利說明】_種溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法

【技術領域】
[0001]本發明是涉及一種油田中稠油油藏的開採技術，尤其涉及一種溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，屬於石油開採【技術領域】。

【背景技術】
[0002]蒸汽輔助重力洩油(SteamAssisted Gravity Drainage，簡稱 SAGD)技術由 1978年加拿大人Bulter所發明，在加拿大油砂礦區、我國的遼河油田、新疆油田等地的稠油油藏得到了成功應用。
[0003]SA⑶的原理是在同一油層部署上下疊置的水平井對，在上部注汽井中注入高幹度蒸汽，由於蒸汽的密度遠遠小於原油而向上超覆在地層中形成蒸汽腔，隨著蒸汽的不斷注入，蒸汽腔不斷向上及側面擴展，與油層中的原油發生熱交換；被加熱的原油粘度降低，與冷凝水在重力作用下向下流動，從油層下部的水平生產井中採出。
[0004]溶劑輔助重力洩油(簡稱:溶劑輔助SAGD)技術是在蒸汽輔助重力洩油基礎上發展而來的技術。
[0005]溶劑輔助SAGD的原理是採用與蒸汽輔助重力洩油開採方法相同的井身結構，將碳數為3-8的烷烴溶劑(具體為:丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷)的一種或幾種，按照一定的比例與蒸汽混合後注入SAGD注汽井中，由於上述輕質烷烴溶劑(簡稱:溶劑)對稠油有很好的溶解作用，溶解稠油後可以降低稠油黏度，提高稠油流動性；加上蒸汽本身的加熱降黏作用，上述輕質烷烴溶劑與蒸汽的混合體系可以加速稠油降黏，提高蒸汽腔擴展速度與稠油流動速度，從而提高洩油速度與產量。
[0006]但是，國外礦場實施過程表明，碳數為3-8的烷烴溶劑(具體為:丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷)的來源有限且價格高昂，採用該溶劑大規模工業化應用的經濟效益較差，且液態溶劑在油藏中的回採率也將直接影響經濟效益。受到油藏本身發育的裂縫、層間連通以及壓力不均的影響，注入的液態溶劑損失量往往較大，造成礦場試驗無經濟效益。而蒸汽SAGD則由於持續產生蒸汽的成本較高，且大量蒸汽冷凝水在蒸汽腔中聚集，將大大降低注入蒸汽的幹度，減少注入蒸汽的波及體積，從而降低SAGD的油汽比與經濟效益。
[0007]綜上所述，提出一種新型的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，以克服現有技術的缺陷，是本領域亟待解決的問題。


【發明內容】

[0008]為了解決上述問題，本發明的目的在於提供一種溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，該方法可以有效提高SAGD蒸汽腔中的蒸汽幹度和波及體積，提高洩油速度、產油速度及採收率。
[0009]為了達到上述目的，本發明提供了一種溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，該方法通過向蒸汽SAGD的蒸汽腔中注入二甲醚及二甲醚助劑，使之完全與蒸汽腔中的冷凝水以及油層中的稠油互溶，迅速降低原油粘度，並將蒸汽腔中的冷凝水與降黏後的原油一同採出，從而有效提高蒸汽腔中的蒸汽幹度與波及體積，提高洩油速度、產油速度及採收率，該方法具體包括以下步驟:
[0010]步驟一:部署注採井網，所述注採井網為新的SAGD水平井井對或注採井網為已經轉入生產且已經形成蒸汽腔的SAGD水平井井對；
[0011]當注採井網為新的SAGD水平井井對時，注採井網包括至少一個SAGD水平井井對，其中，所述SAGD水平井井對的注入井水平段位於生產井水平段的上方且注入井水平段和生產井水平段之間的垂向距離為5米；
[0012]當注採井網為已經轉入生產且已經形成蒸汽腔的SAGD水平井井對時，所述注採井網包括至少I 口水平生產井和2 口以上垂直注入井，其中，所述注入井均勻、等距分布在生產井水平段的兩側；
[0013]步驟二:當注採井網為新的SAGD水平井井對時，先對SAGD水平井井對進行預熱100-200天，預熱結束後轉SAGD生產初期，向SAGD水平井井對的注入井中同時注入蒸汽、二甲醚及二甲醚助劑；
[0014]當注採井網為已經轉入生產且已經形成蒸汽腔的SAGD水平井井對時，向SAGD水平井井對的注入井中同時注入蒸汽、二甲醚及二甲醚助劑，或採用交替的方式向注入井中注入蒸汽和二甲醚及二甲醚助劑；
[0015]其中，所述二甲醚助劑與二甲醚的質量比為0.1:1-1:1，二甲醚與蒸汽的質量比為0.1:1-2:1 ;二甲醚助劑包括乙二醇和/或乙醇；
[0016]步驟三:當SA⑶蒸汽腔開始下降時，停止注入二甲醚及二甲醚助劑，改為注入純蒸汽直到生產結束；
[0017]步驟四:當生產井連續一個月內的日產油水平下降到2噸以下時，結束生產，完成溶劑輔助SAGD對稠油油藏的開採。
[0018]本發明提供的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法中，優選地，當注採井網為新的SAGD水平井井對，對SAGD水平井井對進行預熱時，預熱的採用方式包括注入井與生產井同時蒸汽吞吐、溶劑吞吐、蒸汽+溶劑複合吞吐、電磁加熱、微波加熱、射頻加熱、蒸汽循環、蒸汽-溶劑組合物循環、溶劑循環或溶劑浸泡循環；更優選地，採用的溶劑包括碳數為3-20的烷烴溶劑(更優選碳數為3-8的飽和烷烴溶劑)、煤油、汽油、柴油、石腦油和液化石油氣中的一種或幾種的組合。
[0019]本發明提供的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法中，優選地，步驟二中，二甲醚的注入壓力為0.5-5.4MPa，注入溫度為20_127°C。
[0020]根據本發明的【具體實施方式】，向SAGD水平井井對的注入井中同時注入蒸汽、二甲醚及二甲醚助劑，或採用交替的方式向注入井中注入蒸汽和二甲醚及二甲醚助劑時均要求二甲醚的注入壓力為0.5-5.4MPa，注入溫度為20_127°C。
[0021]本發明提供的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法中，優選地，步驟二中，二甲醚及二甲醚助劑的注入速度為10-200噸/天。
[0022]根據本發明的【具體實施方式】，向SAGD水平井井對的注入井中同時注入蒸汽、二甲醚及二甲醚助劑，或採用交替的方式向注入井中注入蒸汽和二甲醚及二甲醚助劑時均要求二甲醚及二甲醚助劑的注入速度為10-200噸/天。
[0023]本發明提供的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法中，優選地，步驟二中，當採用交替的方式向注入井中注入蒸汽時，蒸汽的注入量為10-10000噸。
[0024]本發明提供的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法中，優選地，當採用交替的方式向注入井中注入二甲醚及二甲醚助劑時，二甲醚及二甲醚助劑的注入量為10-10000噸。
[0025]本發明提供的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法中，優選地，在步驟三中，純蒸汽的注入速度為50-500噸/天。
[0026]本發明提供的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法中，優選地，步驟四中，將生產採出的二甲醚及二甲醚助劑、水和油的混合物，經由地面分離器減壓閃蒸分離出二甲醚，重新注入到注入井中，實現循環利用。
[0027]本發明提供的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法中，優選地，減壓閃蒸的壓力為0.001-0.1MPao
[0028]本發明還提供了一種溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的組合物，該組合物包括:蒸汽、二甲醚及二甲醚助劑；
[0029]其中，所述二甲醚助劑與二甲醚的質量比為0.1:1-1:1，所述二甲醚與蒸汽的質量比為0.1:1-2:1 ;所述二甲醚助劑包括乙二醇和/或乙醇。
[0030]本發明提供的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法具有如下優勢:
[0031]1、在本發明提供的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法中，由於二甲醚同時具有良好的水溶性與油溶性，尤其在乙醇和/或乙二醇助劑的作用下，二甲醚可以與油層水以任意比例互溶，且二甲醚可以溶解稠油中的高分子芳香烴、瀝青及膠質，注入二甲醚及二甲醚助劑以後，原來蒸汽SAGD的蒸汽腔中的冷凝水、殘餘附著在油層巖石顆粒表面難以流動的高分子芳香烴、瀝青以及膠質等，均被二甲醚溶解，溶解後的流體具有較高的流動性，可以順利的從油層底部的生產井中採出。因此，注入二甲醚以後，油層內的冷凝水體、常規蒸汽驅無法驅動的高分子芳香烴、瀝青以及膠質等均被驅掃採出，從而有效避免了油層內冷凝水的大量吸熱，提高了蒸汽腔內蒸汽的幹度；同時有效驅除了高分子芳香烴、瀝青以及膠質在巖石顆粒表面附著而堵塞孔隙通道，有利於疏通孔隙，提高孔隙度與滲透率，從而提高洩油速度與採油速度，最終大幅提高採收率。
[0032]2、本發明提供的方法與常規溶劑輔助SAGD的方法相比，由於常規的方法中採用的是碳數為3-8的烷烴溶劑，而上述溶劑不具備溶解瀝青、膠質以及部分高分子芳香烴的能力，溶劑輔助SAGD過程中，脫瀝青現象嚴重，剝離後殘餘的高分子芳香烴、瀝青以及膠質在巖石顆粒表面附著而堵塞孔隙通道，在一定的油藏條件下還會降低溶劑輔助SAGD的開發效果；而本發明通過二甲醚及二甲醚助劑的協同作用，可以完全溶解高分子芳香烴、瀝青及月父質，最終大幅提尚米收率。
[0033]3、此外，與常規的溶劑輔助SAGD所採用的碳數為3_8的烷烴溶劑相比，本發明採用的二甲醚的來源廣泛，可以從醇類、醚類等中經過化學反應得到，不需完全來自於石油化工裂解；且二甲醚的成本低廉，經過循環利用，可大大降低其使用成本。
[0034]4、再者，常規溶劑輔助SAGD過程中，由於注入的烷烴溶劑通常為液態，在油藏中接觸的油藏範圍有限，溶油降粘的範圍小，且液態溶劑在重力作用下容易直接進入油層底部的生產井，造成大量溶劑無效循環。而本發明的方法中採用的二甲醚的沸點較低，注入的二甲醚本身為氣態，在蒸汽腔中波及範圍較廣，可以在更大的空間範圍快速溶油並降低粘度，且由於二甲醚注入壓力為0.5-5.4Mpa，注入溫度為20_127°C，接近其臨界狀態，當溶油或溶水以後，能迅速發生相變，與液相混相，因此不容易發生氣竄等現象，可以實現安全操作。

【具體實施方式】
[0035]為了對本發明的技術特徵、目的和有益效果有更加清楚的理解，現對本發明的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發明的可實施範圍的限定。
[0036]實施例1
[0037]本實施例提供了一種溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，該稠油油藏為未開發過的新油藏，該方法具體包括以下步驟:
[0038]步驟一:在油藏區域內設置井網，包括一個SAGD水平井井對；
[0039]其中，SAGD水平井井對的注入井水平段位於生產井水平段上方5米處；
[0040]步驟二:注入井與生產井同時進行蒸汽+柴油複合吞吐預熱150天，在預熱結束後轉SAGD生產初期，向SAGD水平井井對的注入井中同時注入蒸汽、二甲醚及乙二醇；
[0041]其中，乙二醇與二甲醚的質量比為0.1:1 ;二甲醚與蒸汽的質量比為0.1:1 ;二甲醚的注入壓力為0.5Mpa，注入溫度為20°C ;二甲醚及乙二醇的注入速度為10噸/天；
[0042]步驟三:在SAGD蒸汽腔下降階段，停止注入二甲醚及乙二醇，單獨注入純蒸汽；其中，純蒸汽的注入速度為50噸/天；
[0043]步驟四:生產採出的二甲醚、乙二醇、水和油的混合物，經由地面分離器減壓閃蒸分離出二甲醚(減壓閃蒸的壓力為0.0OlMPa)，並重新注入到注入井中，實現循環利用，完成溶劑輔助SAGD對稠油油藏的開採。
[0044]本實施例的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法中的SAGD井對比相同區域相同油層其它溶劑輔助SAGD井對的峰值採油速度提高50%，最終採收率提高11 %，溶劑回採率提
1? 10 % O
[0045]實施例2
[0046]本實施例提供了一種溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，該稠油油藏為已經轉入SAGD生產I年、蒸汽腔已經擴展到油層頂部的油藏，該油藏採用4 口直井注入井和I 口水平生產井組成的SAGD井網結構，其中，水平井的水平段左右兩側各均勻、等距分布兩口直井注入井，該方法具體包括以下步驟:
[0047]步驟一:採用上述現有的SAGD井網為注採井網；
[0048]步驟二:交替向SAGD井對的注入井中注入蒸汽、二甲醚及乙醇；
[0049]其中，乙醇與二甲醚的質量比為1:1，二甲醚與蒸汽的質量比為0.1:1，二甲醚的注入壓力為5.4Mpa，注入溫度為127°C ;二甲醚及乙醇的注入速度為200噸/天；二甲醚及乙醇的注入量為10000噸；蒸汽的注入量為10000噸；
[0050]步驟三:在SA⑶蒸汽腔下降階段，停止注入二甲醚及乙醇，單獨注入純蒸汽；其中，純蒸汽的注入速度為500噸/天；
[0051]步驟四:生產採出的二甲醚、乙醇、水和油的混合物，經由地面分離器減壓閃蒸分離出二甲醚(減壓閃蒸的壓力為0.1MPa)，重新注入到注入井中，實現循環利用，完成所述溶劑輔助SAGD對稠油油藏的開採。
[0052]本實施例的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法中SAGD井對比相同區域相同油層其它溶劑輔助SAGD井對的峰值採油速度提高80%，最終採收率提高16%，溶劑回採率提高25%。
[0053]上述實施例表明，本發明提供的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法可以有效提高SAGD蒸汽腔中的蒸汽幹度與波及體積，提高洩油速度、產油速度及採收率。
【權利要求】
1.一種溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，該方法包括以下步驟: 步驟一:部署注採井網，所述注採井網為新的SAGD水平井井對或所述注採井網為已經轉入生產且已經形成蒸汽腔的SAGD水平井井對； 當注採井網為新的SAGD水平井井對時，注採井網包括至少一個SAGD水平井井對，其中，所述SAGD水平井井對的注入井水平段位於生產井水平段的上方且注入井水平段和生產井水平段之間的垂向距離為5米； 當注採井網為已經轉入生產且已經形成蒸汽腔的SAGD水平井井對時，所述注採井網包括至少I 口水平生產井和2 口以上垂直注入井，其中，所述注入井均勻、等距分布在生產井水平段的兩側； 步驟二:當注採井網為新的SAGD水平井井對時，先對SAGD水平井井對進行預熱100-200天，預熱結束後轉SAGD生產初期，向SAGD水平井井對的注入井中同時注入蒸汽、二甲醚及二甲醚助劑； 當注採井網為已經轉入生產且已經形成蒸汽腔的SAGD水平井井對時，向SAGD水平井井對的注入井中同時注入蒸汽、二甲醚及二甲醚助劑，或採用交替的方式向注入井中注入蒸汽和二甲醚及二甲醚助劑； 其中，所述二甲醚助劑與二甲醚的質量比為0.1:1-1:1，二甲醚與蒸汽的質量比為0.1:1-2:1 ;二甲醚助劑包括乙二醇和/或乙醇； 步驟三:當SAGD蒸汽腔開始下降時，停止注入二甲醚及二甲醚助劑，改為注入純蒸汽直到生產結束； 步驟四:當SAGD水平井井對的生產井連續一個月內的日產油水平下降到2噸以下時，結束生產，完成溶劑輔助SAGD對稠油油藏的開採。
2.根據權利要求1所述的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，其中，當注採井網為新的SAGD水平井井對，對SAGD水平井井對進行預熱時，所述預熱的方式包括注入井與生產井同時蒸汽吞吐、溶劑吞吐、蒸汽+溶劑複合吞吐、電磁加熱、微波加熱、射頻加熱、蒸汽循環、蒸汽-溶劑組合物循環、溶劑循環或溶劑浸泡循環。
3.根據權利要求2所述的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，其中，所述溶劑包括碳數為3-20的烷烴溶劑、煤油、汽油、柴油、石腦油和液化石油氣中的一種或幾種的組合。
4.根據權利要求1所述的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，其中，步驟二中，所述二甲醚的注入壓力為0.5-5.4MPa，注入溫度為20_127°C。
5.根據權利要求1所述的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，其中，步驟二中，二甲醚及二甲醚助劑的注入速度為10-200噸/天。
6.根據權利要求1所述的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，其中，步驟二中，當採用交替的方式向注入井中注入蒸汽時，蒸汽的注入量為10-10000噸。
7.根據權利要求1所述的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，其中，步驟二中，當採用交替的方式向注入井中注入二甲醚及二甲醚助劑時，二甲醚及二甲醚助劑的注入量為10-10000 噸。
8.根據權利要求1所述的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，其中，步驟三中，所述純蒸汽的注入速度為50-500噸/天。
9.根據權利要求1所述的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，其中，步驟四中，將生產採出的二甲醚及二甲醚助劑、水和油的混合物，經由地面分離器減壓閃蒸分離出二甲醚，重新注入到注入井中，實現循環利用。
10.根據權利要求9所述的溶劑輔助SAGD開採稠油油藏的方法，其中，減壓閃蒸的壓力為 0.001-0.1MPao
【文檔編號】E21B43/22GK104453816SQ201410679996
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】吳永彬 申請人:中國石油天然氣股份有限公司