SAGD與火驅連用的採油井網的製造方法與工藝

2023-11-30 14:53:06 1

本發明涉及石油開採技術領域，具體涉及一種SAGD與火驅連用的採油井網。

背景技術：
稠油油藏原油粘度高，在油田的稠油開採中，由於稠油具有特殊的高粘度和高凝固點的特性，在儲層和井筒中流動性差，常規開採採收率低，即無法保證正常的經濟產量。為了保證合理的採收率，往往需要通過採用熱採技術降低稠油的粘度來採油。SAGD即蒸汽輔助重力洩油和火驅都是稠油熱採的常規技術，例如，中國專利ZL201210244366.4中公開了一種稠油油藏蒸汽輔助重力洩油後期轉火驅開採方法，該方法中，在蒸汽輔助重力洩油的蒸汽腔擴展階段，當相鄰的注採井對的蒸汽腔聚並後，利用中間注採井對的注入井注入空氣點火，該井對的生產井和左右兩個相鄰井對的生產井生產，左右兩個相鄰井對的注入井轉為火驅的排風井；利用高溫火驅前緣有效驅掃相鄰注採井對中間的油層下部的剩餘儲量。該專利中的稠油油藏蒸汽輔助重力洩油後期轉火驅開採方法，由於前期蒸汽輔助重力洩油階段持續時間很長，已經把油層中的大部分油採出，油層中剩餘殘油量較少，含油飽和度較低，不利於後期火驅點火。另外，在蒸汽輔助重力洩油的蒸汽腔擴展階段，相鄰的注採井對的蒸汽腔聚並後，高溫蒸汽加熱油層，逐漸液化成水被生產井採出，之後轉火驅注入空氣，空氣會填滿之前的蒸汽腔後，竄入生產井中，生產井採油時如遇空氣則會燃燒，甚至會引起井筒爆炸。針對上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現要素：
本發明實施例的目的在於提供一種SAGD與火驅連用的採油井網，利用本發明的SAGD與火驅連用的採油井網可以解決火驅點火不易的技術問題，而且在火驅注氣時不會發生氣竄，安全可靠。本發明實施例的上述目的可採用下列技術方案來實現：一種SAGD與火驅連用的採油井網，它包括：位於油層中的第一水平井，其分別具有穿出地層的第一豎直段和第二豎直段，所述第一豎直段和所述第二豎直段之間具有與所述第一豎直段和所述第二豎直段相連通的第一水平段；所述第一水平井能用於注入高溫蒸汽，和/或舉升流動油至地面；位於油層中的第二水平井，其分別具有穿出地層的第三豎直段和第四豎直段，所述第三豎直段和所述第四豎直段之間具有與所述第三豎直段和所述第四豎直段相連通的第二水平段，所述第二水平段設置在所述第一水平段的上方或下方，且與所述第一水平段相錯開；所述第二水平井能用於注入高溫蒸汽，和/或舉升流動油至地面；第一直井，其伸入所述油層中，且設置在所述第一水平段與所述第二水平段相交處的上方；所述第一直井用於向油層中持續注入高溫蒸汽；四個第二直井，其伸入所述油層中，且相緊鄰的兩個所述第二直井均位於所述第一水平井或第二水平井的其中一個豎直段的兩側；所述第二直井能用於注入高溫蒸汽，和/或注入空氣，和/或點火注氣，和/或注入熱水；所述第一水平井的第一水平段長度為100-600米，所述第二水平井的第二水平段長度為100-600米；所述第二直井距離相鄰豎直段長度為50-300米。在一個實施方式中，所述第二水平段與所述第一水平段相垂直，所述第一直井設置在垂直處的上方。在一個實施方式中，所述第一水平井的第一水平段以及所述第二水平井的第二水平段都位於所述油層的底界；所述第一直井和所述第二直井都為射孔井，所述射孔井的射孔段位於所述油層的1/2-2/3處。在一個實施方式中，所述第一水平井和所述第二水平井都為篩管分段完井。在一個實施方式中，所述第一水平井內設有貫穿第一豎直段以及至少部分第一水平段的第一管柱、貫穿第二豎直段以及至少部分第一水平段的第二管柱、以及位於第一豎直段和/或第二豎直段的至少一個第一舉升管柱；所述第二水平井內下入貫穿第三豎直段以及至少部分第二水平段的第三管柱、貫穿第四豎直段以及至少部分第二水平段的第四管柱、以及位於第三豎直段和/或第四豎直段的至少一個第二舉升管柱；所述第一管柱、所述第二管柱、所述第三管柱、以及所述第四管柱用於向油層中注入高溫蒸汽並監測油井內的溫度，所述第一舉升管柱以及所述第二舉升管柱用於舉升流動油至地面。在一個實施方式中，所述第一管柱包括第一油管，在所述第一水平段所述第一油管上設置有至少一個配氣閥，所述第一油管尾部設有密封件；所述第二管柱包括第二油管，在所述第一水平段所述第二油管上設置有至少一個配氣閥，所述第二油管尾部設有密封件。在一個實施方式中，所述第三管柱包括第三油管，在所述第二水平段所述第三油管上設置有至少一個配氣閥，所述第三油管尾部設有密封件；所述第四管柱包括第四油管，在所述第二水平段所述第四油管上設置有至少一個配氣閥，所述第四油管尾部設有密封件。在一個實施方式中，所述第一舉升管柱和所述第二舉升管柱都包括位於豎直段的第五油管，所述第五油管下方連接有抽油泵，所述第五油管內穿設有與所述抽油泵連接的抽油杆，所述抽油泵下方依次連接有第一篩管、尾管、以及密封件。在一個實施方式中，所述第一管柱與所述第二管柱的末端相對設置；所述第三管柱與所述第四管柱的末端相對設置。在一個實施方式中，所述第一直井內設有第一注採一次管柱，所述第一注採一次管柱用於先向油層中注入高溫蒸汽後舉升流動油至地面。在一個實施方式中，在第一階段，所述第二直井內設有第二注採一次管柱，所述第二注採一次管柱用於先向油層中注入高溫蒸汽後舉升流動油至地面；在第二階段，所述第二直井內設有注氣管柱，所述注氣管柱用於向油層中注入空氣；在第三階段，所述第二直井內設有帶有點火器的注氣管柱，其用於點火注氣；在第四階段，所述第二直井內設有第二注採一次管柱，所述第二注採一次管柱用於向油層中注入熱水。在一個實施方式中，所述第一注採一次管柱和所述第二注採一次管柱都自井口到井底方向依次連接有第六油管、注採一體泵、第二篩管、尾管、以及密封件，所述第六油管外套設有隔熱管；所述第一注採一次管柱和所述第二注採一次管柱的油套環空內都設有第一封隔器，所述第一封隔器位於所述注採一體泵的上方。在一個實施方式中，所述注氣管柱自井口到井底方向依次連接有伸縮管、第七油管、以及喇叭口，所述喇叭口伸入所述油層中，所述第七油管外套設有隔熱管，所述注氣管柱的油套環空內設有第二封隔器，所述第二封隔器位於所述喇叭口的上方。綜上所述，採用本發明實施例中的SAGD與火驅連用的採油井網，在預熱油層建立熱連通之後，採用SAGD與火驅同時驅趕稠油至生產井中後進行開採，能夠有效提高火驅時注氣點火的效率，且注氣過程中不易發生氣竄，安全可靠。附圖說明在此描述的附圖僅用於解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本發明公開的範圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用於幫助對本發明的理解，並不是具體限定本發明各部件的形狀和比例尺寸。本領域的技術人員在本發明的教導下，可以根據具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實施本發明。圖1示出了本發明井網及布井的立體圖；圖2示出了本發明井網及布井的俯視圖；圖3示出了本發明第一水平井的結構示意圖；圖4示出了本發明第二水平井的結構示意圖；圖5示出了本發明的注採一次管柱的結構示意圖；圖6示出了本發明第二直井中注氣管柱的結構示意圖。以上附圖的附圖標記：1、第一水平井；11、第一豎直段；12、第二豎直段；13、第一水平段；14、第一管柱；141、第一監測管柱；142、第一油管；15、第二管柱；151、第二監測管柱；152、第二油管；16、第一舉升管柱；2、第二水平井；21、第三豎直段；22、第四豎直段；23、第二水平段；24、第三管柱；241、第三監測管柱；242、第三油管；25、第四管柱；251、第四監測管柱；252、第四油管；26、第二舉升管柱；3、第一直井；4、第二直井；41、注氣管柱；411、伸縮管；412、第七油管；413、喇叭口；414、第二封隔器；5、油層；6、溫度監測點；7、配氣閥；8、第三篩管；9、第三封隔器；10、密封件；31、第五油管；32、抽油泵；33、第一篩管；34、尾管；35、注採一次管柱；36、第六油管；37、注採一體泵；38、第二篩管；39、第一封隔器。具體實施方式結合附圖和本發明具體實施方式的描述，能夠更加清楚地了解本發明的細節。但是，在此描述的本發明的具體實施方式，僅用於解釋本發明的目的，而不能以任何方式理解成是對本發明的限制。在本發明的教導下，技術人員可以構想基於本發明的任意可能的變形，這些都應被視為屬於本發明的範圍。如圖1和圖2所示，本發明提供了一種SAGD與火驅連用的採油方法，包括如下步驟：布置第一水平井1、第二水平井2、第一直井3、以及四個第二直井4，從而形成井網，所述第一水平井1位於油層5中，且具有穿出地層的第一豎直段11和第二豎直段12，所述第一豎直段11和所述第二豎直段12之間具有與所述第一豎直段11和所述第二豎直段12相連通的第一水平段13；所述第二水平2井位於油層5中，且具有穿出地層的第三豎直段21和第四豎直段22，所述第三豎直段21和所述第四豎直段22之間具有與所述第三豎直段21和所述第四豎直段22相連通的第二水平段23，所述第二水平段23設置在所述第一水平段13的上方或下方，且與所述第一水平段13相錯開；所述第一直井3伸入所述油層5中，且設置在所述第一水平段13與所述第二水平段23相交處的上方；所述第二直井4伸入所述油層5中，且相緊鄰的兩個所述第二直井4均位於所述第一水平井1或第二水平井2的其中一個豎直段的兩側；向所述第一水平井1、所述第二水平井2、所述第一直井3、以及所述第二直井4內注入高溫蒸汽，所述高溫蒸汽進行吞吐預熱油層；向所述第一直井3和所述第二直井4內注入空氣，所述第一水平井1、以及所述第二水平井2內持續注入高溫蒸汽加熱油層5，使油層5初步燃燒後，停止注蒸汽；以使得所述第一水平井1、以及所述第二水平井2排放尾氣，進而使所述第一水平井1、所述第二水平井2、所述第一直井3、以及所述第二直井4連通；向所述第二直井4內持續注入空氣，並下入可移動的點火器(圖中未示出)，通過所述點火器對所述第二直井4內的空氣進行加熱，從而使加熱後的空氣與油層5中的稠油結合引燃油層5產生流動油，同時所述第一直井3持續注入高溫蒸汽，所述高溫蒸汽與油層5中的稠油發生熱交換產生流動油，所述第一水平井1和所述第二水平井2承接在自身重力作用下流入所述第一水平井1和所述第二水平井2內的流動油，並將所述流動油舉升至地面。在本實施方式中，布置井網時，使第一水平井1和第二水平2井大致呈U形。鑽井時，可以先鑽取一段L型水平井，再鑽取一段直井與該L型水平井的水平段末端相對接。第一水平井1的第一水平段13與第二水平井2的第二水平段23呈一定的夾角排布，使第一水平井1的第一豎直段11與第二豎直段12，以及第二水平井2的第三豎直段21與第四豎直段22都穿出地層。第一直井3設置在所述第一水平段13與所述第二水平段23相交處的上方。四個第二直井4分別設置在第一水平井1和第二水平井2豎直段的兩側，也就是說，且相緊鄰的兩個所述第二直井4均位於所述第一水平井1或第二水平井2的其中一個豎直段的兩側。當然，布置井網的順序也可以打亂或者隨機，這對本發明並不受任何影響，例如先布置第一直井3，然後根據第一直井3定位第二直井4，最後布置第一水平井1和第二水平井2也是可以的。井網布置完成之後，向所述第一水平井1、所述第二水平井2、所述第一直井3、以及所述第二直井4內注入高溫蒸汽，所述高溫蒸汽進行吞吐預熱油層5。其中，高溫蒸汽的溫度為260-330℃，注入壓力與地層壓力和注入速度有關，一般注入壓力設計不超過破裂壓力即可。破裂壓力一般是地層原始壓力的1.8倍，所以安全注入壓力一般不超過地層壓力的1.8倍。油層5通過所述第一水平井1、所述第二水平井2、所述第一直井3、以及所述第二直井4吞入高溫蒸汽之後，吐出一定量的流動油至地面。其中第一直井3和第二直井4蒸汽注入300-500t，注入時間2-3天。第一水平井1和第二水平井2注入強度為5t/m，注入時間5-7天。此階段可以預熱油層5，提高稠油的流動性，減少火驅時氣竄；減少火驅時直井近井帶(1m內)過多的油，以防止後期點火注氣時，原油返吐入井，引起井筒燃燒；提高點火時油藏的溫度，降低點火時間。蒸汽吞吐預熱油層之後，向所述第一直井3和第二直井4內注入空氣一個輪次，其中空氣注入速度10000Nm3/d，注入時間7-15天。所述第一水平井1、以及所述第二水平井2內持續注入高溫蒸汽加熱油層5，使油層5初步燃燒後，停止注蒸汽；以使得所述第一水平井1、以及所述第二水平井2排放尾氣，所述尾氣排放量為1000-3000Nm3/d，進而使所述第一水平井1、所述第二水平井2、所述第一直井3、以及所述第二直井4連通。此階段可以建立整個地層的熱連通，因為蒸汽吞吐預熱階段油層溫度已經能提高到100℃左右，再注入空氣，空氣會與稠油發生氧化反應放熱，熱量會繼續加熱油層5，形成的熱尾氣往上走，這樣就把上部的油層5也預熱了，過多的尾氣進入油層5和蓋層之間，是油層5很好的保溫護層。最後，進行SAGD與火驅的聯合生產階段，向所述第二直井4內持續注入空氣，並下入可移動的點火器(圖中未示出)，點火時間為7-10天，空氣注入速度10000Nm3/d，會使油層5加熱到350-400℃。點完火後，提出移動式點火器，繼續注氣，注氣強度調整為250-300Nm3/d·m，一個月後，注氣強度提高至300-350Nm3/d·m。通過所述點火器對所述第二直井4內的空氣進行加熱，從而使加熱後的空氣與油層5中的稠油結合，引燃油層5產生流動油，同時所述第一直井1持續注入高溫蒸汽，所述高溫蒸汽與油層5中的稠油發生熱交換...