一種淺油藏提高稠油採收率的混合開採方法
2024-02-21 21:00:15
專利名稱：一種淺油藏提高稠油採收率的混合開採方法
技術領域：
本發明屬油田採油技術領域，具體涉及一種淺油藏提高稠油採收率的混合開採方法，主要利用CSS (蒸汽吞吐)和SAGD (蒸汽輔助重力驅油)兩種方法優化設置井的位置及操作參數，從而提高淺油藏的稠油採收率。
背景技術：
稠油的粘度很大，不易流動，普通的開採方法已經不能進行開採，必須利用物理降粘或化學降粘方式進行。如今物理降粘開採方式中，SAGD (蒸汽輔助重力驅油)和CSS (蒸汽吞吐)方法是我國、加拿大和委內瑞拉等地稠油開採的兩種重要方法。截止目前，這兩種方法仍在稠油開採中發揮了巨大的作用，其中CSS(蒸汽吞吐)方法是將定量高溫、高壓飽和蒸汽注入油層，然後關井數天，讓蒸汽的熱力向油層擴散，加熱原油，降低原油粘度，最後開井採油；SAGD (蒸汽輔助重力驅油)方法，其機理是在注氣井中注入蒸汽，蒸汽向上超覆在地層中形成蒸汽腔，蒸汽腔向上及側面擴展，與油層中的原油發生熱交換，加熱後的原油和蒸汽冷凝水靠重力作用洩到下面的水平生產井中產出。上述兩種方法是目前最為流行的方法，其中CSS(蒸汽吞吐)方法以垂直井為主，而SAGD(蒸汽輔助重力驅油)方法以水平井為主，隨著目前工藝水平的發展，水平井的造價幾乎與垂直井相同，因此方法的高效性成為選擇水平井和垂直井的主要因素。從效率的角度來看，水平井有助於高效蒸汽腔的形成， 進而提高了熱的效率。較淺油藏開發，SAGD (蒸汽輔助重力驅油)方法單水平井的使用既可以節省成本又可使其開發成為可能，但利用CSS (蒸汽吞吐)和SAGD (蒸汽輔助重力驅油) 混合開採淺油藏的方法從末見諸報端，因此有必要改進。
發明內容
本發明解決的技術問題提供一種淺油藏提高稠油採收率的混合開採方法，針對適合於SAGD(蒸汽輔助重力驅油)方法和CSS(蒸汽吞吐)方法的稠油地區，優化設置 CSS (蒸汽吞吐)和SAGD (蒸汽輔助重力驅油)方法順序、CSS (蒸汽吞吐)開採次數和油井位置，構造設計CSS (蒸汽吞吐)-SAGD (蒸汽輔助重力驅油)優化方法模型，使之既增加蒸氣腔在水平方向的傳播，加速且加大熱的面積與效率，又可在相同的條件下具有更高的油氣比率、採油率和更快的效率。本發明採用的技術方案一種淺油藏提高稠油採收率的混合開採方法，由下述步驟組成1)在淺油藏區設置三口深度直達儲油層下方的水平井，且三口水平井位於儲油層下方的同一水平面上，中間水平井下入注汽和採油管柱；2)首先利用蒸汽吞吐方法同時給三口水平井中注入高溫高壓蒸汽，然後關閉三口水平井，讓三口水平井中的蒸汽熱力向儲油層擴散，加熱儲油層的原油，降低原油粘度；3)打開三口水平井，使粘度降低的稠油開始流出並採收；4)在三口水平井產油的過程中，擴散到儲油層中的熱蒸汽不斷向上散發直至在三口水平井上方形成可以覆蓋三口水平井的蒸汽腔後，開始僅向中間水平井注汽管注入高溫高壓蒸汽以持續向三口水平井上方的蒸汽腔續熱，同時，三口水平井作為蒸汽輔助重力驅油過程的生產井持續產油；5)當儲油層的產油量持續下降不能達到預期採油量時，停止向中間水平井注入高溫高壓蒸汽以停止採油。其中，所述三口水平井的橫向間距兩兩之間不超過50m。進一步地，所述三口水平井的橫向間距兩兩之間為10-30m。進一步地，當所述淺油藏區面積很大時，可將上述模型作為子單元，同時或逐次與其它子單元聯合進行儲油層原油的開發。本發明與現有技術相比主要結合了 CSS(蒸汽吞吐)方法和SAGD(蒸汽輔助重力驅油)方法，通過優化設置布井位置和優化操作參數，從數值模擬結果可見，此方法具有快速高效的特點，可給現場稠油開採和理論研究提供重要的參考。從成本角度，由於這種方法從成本上幾乎與CSS(蒸汽吞吐)和SAGD(蒸汽輔助重力驅油)成本相同，因此可以像 CSS(蒸汽吞吐)方法和SAGD(蒸汽輔助重力驅油)方法一樣推廣於現場稠油開採。同時， 由於實際問題的複雜性，每種方法都有其適應範圍。與傳統SAGD(蒸汽輔助重力驅油)方法和CSS (蒸汽吞吐)方法比較，新的混合採油方法可以增大油井上方蒸汽腔側面延伸的幅度和提高熱使用效率，進而提高產油量、油汽比以及採油率。
具體實施例方式下面描述本發明的一種實施例。一種淺油藏提高稠油採收率的混合開採方法，由下述步驟組成1)在淺油藏區設置三口深度直達儲油層下方的水平井，中間水平井下入注汽和採油套管柱，三口水平井位於儲油層下方的同一水平面上，就是說在淺油藏區先豎直向下挖井，當井的深度達到儲油層下方時，再轉折開挖水平井；三口水平井的橫向間距兩兩之間不超過50m，以10-30米為最宜；2)首先利用蒸汽吞吐方法同時給三口水平井中注入高溫高壓蒸汽，然後關閉三口水平井，讓三口水平井中的蒸汽熱力向儲油層擴散，加熱儲油層的原油，降低原油粘度；3)打開三口水平井，使粘度降低的稠油開始流出並採收；4)在三口水平井產油的過程中，擴散到儲油層中的熱蒸汽不斷向上散發直至在三口水平井上方形成可以覆蓋三口水平井的蒸汽腔後，開始僅向中間水平井的注汽管注入高溫高壓蒸汽以持續向三口水平井上方的蒸汽腔續熱，同時，三口水平井作為蒸汽輔助重力驅油過程的生產井持續產油，其中，中間水平井產出的油從採油管中流出；5)當儲油層的產油量持續下降不能達到預期採油量時，停止向中間水平井的注汽管注入高溫高壓蒸汽以停止採油。6)當所述淺油藏區面積很大時，可將上述模型作為子單元，同時或逐次與其它子單元聯合進行儲油層原油的開發。採油原理本發明設計的優化CSS (蒸汽吞吐)-SAGD (蒸汽輔助重力驅油)稠油開採模型，利用了水平單井的CSS(蒸汽吞吐)方法和SAGD(蒸汽輔助重力驅油)方法，極大地減少了鑽井和油井本身的代價；同時，給較淺油藏開採也提供了一種經濟的混合開採方法，這種新的優化模型包括三口各自相距為10-30米(不超過50米)的水平井，首先給三口水平井同時注蒸汽，與較傳統的CSS(蒸汽吞吐)和SAGD(蒸汽輔助重力驅油)方法單獨相比，將會在三口水平井上方快速高效形成寬闊的蒸汽腔。本發明結合CSS(蒸汽吞吐)方法和SAGD (蒸汽輔助重力驅油)方法的機理，優化設置水平井的位置及操作順序，選擇兩種方法優化的轉換時機，達到快速、高效、經濟地提高稠油的採收率。 上述實施例，只是本發明的較佳實施例，並非用來限制本發明實施範圍，故凡以本發明權利要求所述內容所做的等效變化，均應包括在本發明權利要求範圍之內。
權利要求
1.一種淺油藏提高稠油採收率的混合開採方法，其特徵在於由下述步驟組成1)在淺油藏區設置三口深度直達儲油層下方的水平井，且三口水平井位於儲油層下方的同一水平面上，中間水平井下入注汽和採油管柱；2)首先利用蒸汽吞吐方法同時給三口水平井中注入高溫高壓蒸汽，然後關閉三口水平井，讓三口水平井中的蒸汽熱力向儲油層擴散，加熱儲油層的原油，降低原油粘度；3)打開三口水平井，使粘度降低的稠油開始流出並採收；4)在三口水平井產油的過程中，擴散到儲油層中的熱蒸汽不斷向上散發直至在三口水平井上方形成可以覆蓋三口水平井的蒸汽腔後，開始僅向中間水平井注汽管注入高溫高壓蒸汽以持續向三口水平井上方的蒸汽腔續熱，同時，三口水平井作為蒸汽輔助重力驅油過程的生產井持續產油；5)當儲油層的產油量持續下降不能達到預期採油量時，停止向中間水平井的注汽管注入高溫高壓蒸汽以停止採油。
2.根據權利要求1所述的淺油藏提高稠油採收率的混合開採方法，其特徵在於所述三口水平井的橫向間距兩兩之間不超過50m。
3.根據權利要求2所述的淺油藏提高稠油採收率的混合開採方法，其特徵在於所述三口水平井的橫向間距兩兩之間為10-30m。
4.根據權利要求1或2所述的淺油藏提高稠油採收率的混合開採方法，其特徵在於 當所述淺油藏區面積很大時，可將上述模型作為子單元，同時或逐次與其它子單元聯合進行儲油層原油的開發。
全文摘要
提供一種淺油藏提高稠油採收率的混合開採方法，在淺油藏區設置三口深度直達儲油層下方且位於同一水平面的的水平井；然後利用蒸汽吞吐方法給三口水平井中注入高溫高壓蒸汽並關閉數天；打開油井後使粘度降低的稠油開始流出並採收；在三口水平井產油過程中，擴散到儲油層中的熱蒸汽不斷向上散發在三口水平井上方形成蒸汽腔，此時開始僅向中間水平井注汽管注入高溫高壓蒸汽以持續向蒸汽腔續熱，同時，三口水平井持續產油；當儲油層的產油量持續下降不能達到預期採油量時，停止向中間水平井的注汽管注入高溫高壓蒸汽以停止採油。本發明可以增大油井上方蒸汽腔側面延伸的幅度和提高熱使用效率，進而提高產油量、油汽比以及採油率。
文檔編號E21B43/30GK102268983SQ20111016928
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月23日 優先權日2011年6月23日
發明者李劍 申請人:李劍