一種氣體輔助sagd開採超稠油的方法
2023-05-05 09:02:21
專利名稱：一種氣體輔助sagd開採超稠油的方法
技術領域：
本發明涉及一種超稠油開採技術領域，是一種提高蒸汽熱效率、增大蒸汽 波及體積、提高油汽比的稠油油藏開採方法。
背景技術：
常規SAGD技術作為超稠油開採技術，可以通過注汽井注入高幹度蒸汽 來實現。注汽井可以是水平井也可以是直井，位於水平生產井的正上方或側上 方。在重力作用下，注入的蒸汽向上超覆，形成蒸汽室，被加熱降粘的原油和 凝結水向下流動到生產井(圖l)。隨著原油的採出，蒸汽室逐漸擴大。國內外 理論研究和現場實踐表明，成功的SAGD有兩個標誌，是實際採收率接近油 藏條件應有的採收率，二是要實現經濟指標一油汽比最大化。要實現上述指標， 不僅要保證蒸汽幹度大於70%，提高熱效率，而且還要保證實現最大的蒸汽波 及體積，同時在工藝上生產井排液速度與蒸汽室的自然洩油速度相匹配，保證 蒸汽洗油效率和熱效率都最高。
我國稠油油田大約佔18.2%地質儲量的稠油油藏屬於超稠油油藏，油層溫 度下脫氣原油粘度大於50000mPa.S，原油相對密度大於1.00，地層條件下不能 流動，只有依靠注蒸汽加熱降粘開採。在這種注汽方式下， 一方面，高幹度蒸 汽的超覆作用使得蒸汽室向上部發展迅速，到達油層頂部後會加熱上覆巖層， 造成熱量的無效浪費；另一方面，由於油藏的非均質性，使得蒸汽室擴展不均 勻，減小了蒸汽的波及體積，從而降低採油量。
發明內容
本發明的目的是提供一種提高SAGD熱效率、增大蒸汽波及體積，進一步 提高油汽比的超稠油油藏有效開發技術。
本發明所述的一種氣體輔助SAGD開採超稠油的方法，其特徵在於
1) 根據油田地質特徵與開發現狀，進行粗篩選油藏滿足以下條件油層較 淺為530m，剩餘油飽和度〉0. 50，油層厚度>10. Om，水平滲透率〉250md，垂直 與水平滲透率比值〉0. 1，油層孔隙度〉0. 20，油層中不存在連續分布的不滲透泥、 頁巖夾層；
2) 在已有蒸汽吞吐直井間新鑽水平井作為生產井，注採井井間平面距離為 30 50m;或在靠近油層底部鑽一對水平井，注採井垂向距離4 6m;
3) 新鑽水平井吞吐3周期，井間形成熱連通後，首先採用注汽直井連續注 純蒸汽，水平井連續生產的方式3年後，轉換為注汽直井連續注氮氣和蒸汽的 方式，注入過程中，氮氣與蒸汽冷水當量的地下體積比為0.5，氮氣的總注入 量達到0. 10PV後停住，但繼續注蒸汽，直到生產結束，單井組注汽速度為 1.4m7d.ha.m，井底蒸汽幹度為70%，採注比保持在L2。
採用注蒸汽過程中添加氣體的方式，利用氣體導熱係數小並且為非凝析氣 體的性質，在與蒸汽一起注入油層的過程中，逐漸分布在蒸汽室上部，形成隔 熱層，減小蒸汽向上覆巖層的傳熱速度，降低熱損失，提高熱效率。同時分布 在蒸汽室上部的非凝析氣體能夠維持系統壓力，不僅對原油起到向下的推動作 用，還緩解了蒸汽向上的超覆速度，加強了蒸汽腔的側向擴展能力，增大蒸汽 橫向波及體積；根據分壓的作用原理，降低蒸汽腔上部溫度，而注入井附近的 區域為飽和蒸汽溫度，保持與純蒸汽SAGD相當的產油能力。由於加入的非凝析 氣體具有以上作用，因此，在開發過程中，可以適量減少蒸汽注入量而使得採油量穩定不變，從而提高整個開採過程的油汽比和經濟效益。圖2是蒸汽SAGD
與氣體(N2、 C02、煙道氣)輔助蒸汽SAGD採油機理示意圖。
發明效果
採用本發明方式開發超稠油油藏可以取得以下效果
(1) 有效減緩蒸汽向上覆巖層的傳熱速度，蒸汽向上覆巖層的傳熱速度是 純蒸汽SAGD的70%;
(2) 有利於蒸汽的均勻擴展，增加蒸汽室波及體積20% 30%。；
(3) 延長SAGD生產時間2 3年，提高採出程度6.0% 9.0，提高油汽 比0.02 0.05。
圖la.水平井蒸汽輔助重力洩油(SAGD)示意圖。
圖l b.垂直井與水平井蒸汽輔助重力洩油(SAGD)示意圖。
圖2a.水平井氣體輔助SAGD機理示意圖。
圖2 b.垂直井與水平井氣體輔助SAGD機理示意圖。
具體實施例方式
本發明提供超稠油油藏提高SAGD熱效率、增大蒸汽波及體積、進一步提 高油汽比的有效開發技術。超稠油在原始油藏條件下不能流動，通過井筒蒸汽 循環或蒸汽吞吐方式預熱油層，在注採井間形成熱連通後，採用上部水平井或 直井連續注汽/氮氣，下部水平井連續生產的氮氣輔助SAGD開發方式。
實施例l
油田1油藏埋深在530m，油層有效厚度為106.0m，淨總厚度比為0.92，平均孔隙度36.5%，平均水平滲透率5540md，水平滲透率與垂向滲透率的比 值為0.7，油層內部無純泥巖隔夾層，油層條件下原油粘度為23.2X 104cp。油 田已採用直井蒸汽吞吐開發5年，階段採出程度為10.7%，產量遞減率23.4%， 地層壓力2 3MPa。
1) 根據油田地質特徵與開發現狀，進行粗篩選。該油藏滿足以下條件油 層較淺為530m，剩餘油飽和度〉0.50，油層厚度〉10. Om，水平滲透率〉250md， 垂直與水平滲透率比值〉0. 1，油層孔隙度〉0.20，油層中不存在連續分布的不滲 透泥、頁巖夾層。
2) 在已有吞吐直井間新鑽水平井作為生產井，注採井井距可在35米。
3) 新鑽水平井吞吐3周期，井間形成熱連通後，首先採用注汽直井連續注 純蒸汽，水平井連續生產的方式3年後，轉換為注汽直井連續注氮氣和蒸汽的 方式。注入過程中，氮氣與蒸汽(冷水當量)的地下體積比為0.5，氮氣的總 注入量達到O. IOPV後停住，但繼續注蒸汽，直到生產結束。單井組注汽速度為 1. 4m7d. ha. m，井底蒸汽幹度為70%,採注比保持在1. 2以上。
在蒸汽吞吐的基礎上，可提高採出程度41.3%，油汽比可達到0.307，加上 吞吐階段的採出程度，總採收率可達到52.0%。 實施例2
油田2油藏埋深300m，油層有效厚度為32.0m，淨總厚度比為0.82，平均 孔隙度26.0%，平均水平滲透率1250md，水平滲透率與垂向滲透率的比值為 0.60，油層內部無純泥巖隔夾層，油層條件下原油粘度為12.0X104cp。油田是 新開發區塊，原始含油飽和度70%，原始油藏壓力3.0MPa。
1)根據油田地質特徵與開發現狀，進行粗篩選。該油藏滿足以下條件油 層較淺為300m，原始含油飽和度〉0. 50，油層厚度〉10.0m，水平滲透率〉250md，垂直與水平滲透率比值〉0. 1，油層孔隙度〉0.20，油層中不存在連續分布的不滲 透泥、頁巖夾層。
2) 在靠近油層底部鑽一對水平井，注採井垂向距離6米。
3) —對水平井同時採用井筒蒸汽循環的方式預熱油層3個月，當井間形成 熱連通後，首先採用上部水平井連續注純蒸汽，水平井連續生產的方式4年後， 轉換為注汽井連續注煙道氣和蒸汽的方式。注入過程中，煙道氣與蒸汽(冷水 當量)的地下體積比為0.4，煙道氣的總注入量達到O. IOPV後停住，但繼續注 蒸汽，直到生產結束。單井組注汽速度為1. 3m7d. ha. m，井底蒸汽幹度為70%， 採注比保持在1.2以上。
該開發方式下原油採收率為58.7%，油汽比0.336。
權利要求
1.一種氣體輔助SAGD開採超稠油的方法，其特徵在於1)根據油田地質特徵與開發現狀，進行粗篩選油藏滿足以下條件油層較淺為530m，剩餘油飽和度＞0.50，油層厚度＞10.0m，水平滲透率＞250md，垂直與水平滲透率比值＞0.1，油層孔隙度＞0.20，油層中不存在連續分布的不滲透泥、頁巖夾層；2)在已有蒸汽吞吐直井間新鑽水平井作為生產井，注採井井間平面距離為30～50m；或在靠近油層底部鑽一對水平井，注採井垂向距離4～6m；3)新鑽水平井吞吐3周期，井間形成熱連通後，首先採用注汽直井連續注純蒸汽，水平井連續生產的方式3年後，轉換為注汽直井連續注氮氣和蒸汽的方式。注入過程中，氮氣與蒸汽冷水當量的地下體積比為0.5，氮氣的總注入量達到0.10PV後停住，但繼續注蒸汽，直到生產結束，單井組注汽速度為1.4m3/d.ha.m，井底蒸汽幹度為70％，採注比保持在1.2。
全文摘要
本發明涉及一種氣體輔助SAGD開採超稠油的方法，選油層為530m，剩餘油飽和度＞0.50，油層厚度＞10.0m，水平滲透率＞250md，垂直與水平滲透率比值＞0.1，油層孔隙度＞0.20，油層中不存在連續分布的不滲透泥、頁巖夾層油藏；在吞吐直井間鑽水平井，井距在35米或在油層底部鑽一對水平井，垂向距離6米；吞吐3周期，井間形成熱連通後，用直井連續注蒸汽，水平井生產3年，用直井注氮氣和蒸汽，地下體積比為0.5，氮氣的總注入量達到0.10PV後停住，繼續注蒸汽，注汽速度為1.4m3/d.ha.m，井底蒸汽幹度為70％，採注比保持在1.2；提高採出程度6.0～9.0％，提高油汽比0.02～0.05。
文檔編號E21B43/16GK101592028SQ20081011326
公開日2009年12月2日 申請日期2008年5月28日 優先權日2008年5月28日
發明者劉尚奇, 郭二鵬, 高永榮 申請人:中國石油天然氣股份有限公司