CN106837277A - 油藏开采方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种油藏开采方法及装置,所述装置包括:在油藏中布置的水平井,其完井方式为套管完井,位于水平段中且连通油层和水平段的第一射孔段和第二射孔段,下入到水平段中的第一连续管,第一连续管与套管之间形成环空;第一连续管上设置有封隔装置,封隔装置位于第一射孔段和第二射孔段之间,封隔装置坐封在套管上从而封隔环空;与第一连续管相连通的注入设备,以向第一连续管中注入蒸汽或助燃气体源;下入到直井段中的第二连续管。本申请仅需要一口水平井即可实现油藏的开采,成本较低且操作简易。
Description
技术领域
本申请涉及油藏开采领域,尤其涉及一种油藏开采方法及装置。
背景技术
本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息,而不构成现有技术。
火驱技术是一种常见的油藏开采方法,其主要可以用于开采稠油、超稠油、特稠油等粘度较大的油藏。常见的火驱技术包括水平井火驱,水平井火驱一般是利用一口直井和一口水平井的组合进行火驱开发,直井布置在水平井的趾端,从直井注空气并点燃油层,燃烧产生的热量加热原油改善其流动性,之后原油在重力的作用下流向水平井,从水平井产出。
由此可知,现有的水平井火驱技术一般需要钻直井和水平井两口井,成本较高;且实际开采时,需要两口井相互配合,操作难度较大。
应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种油藏开采方法及装置,仅需要一口水平井即可实现油藏的开采,成本较低且操作简易。
为了实现上述目的,本申请提供了如下的技术方案。
一种油藏开采方法,包括:
钻一口水平井,所述水平井包括相连接的直井段和水平段,所述水平段具有靠近所述直井段的跟端以及远离所述直井段的趾端;
对所述水平井执行套管完井工序;
对所述水平段执行射孔工序,形成第一射孔段和第二射孔段,所述第一射孔段和所述第二射孔段连通油层和所述水平段;
向所述水平段中下入第一连续管,所述第一连续管与所述套管之间形成环空;所述第一连续管上设置有封隔装置,所述封隔装置位于所述第一射孔段和所述第二射孔段之间;
向所述直井段中下入第二连续管;
使所述封隔装置坐封在所述套管上,对所述环空进行封隔;
向所述第一连续管中注入蒸汽,所述蒸汽经所述第一射孔段进入所述油层,从而对所述油层进行加热;
执行化学点火工序,使所述油层燃烧;
向所述第一连续管中注入助燃气体,所述助燃气体经所述第一射孔段进入所述油层,以维持所述油层的燃烧;
所述油层中的原油经所述第二射孔段泄入所述水平段中,经所述第二连续管采出。
优选地,在对所述水平段执行射孔工序,形成第一射孔段和第二射孔段的步骤中,所述第一射孔段靠近所述趾端,所述第二射孔段位于所述跟端和所述第一射孔段之间。
优选地,在向所述水平段中下入第一连续管的步骤中,所述第一连续管的下端靠近所述第一射孔段,所述封隔装置靠近所述第一连续管的下端。
优选地,在向所述水平段中下入第一连续管,所述第一连续管上设置有封隔装置的步骤中,所述封隔装置为封隔器;或者,所述第一连续管外设置有热固树脂以形成所述封隔装置。
优选地,在向所述直井段中下入第二连续管的步骤中,所述第二连续管的下端靠近所述跟端。
优选地,所述方法还包括第二开采阶段,所述第二开采阶段包括:
检测所述第二连续管产出的气体中氧气的含量;
当所述第二连续管产出的气体中氧气的含量大于3%时,停止向所述第一连续管中注入所述助燃气体,并封堵所述第一射孔段;
对所述水平段执行射孔工序,形成第三射孔段,所述第三射孔段位于所述第二射孔段和所述跟端之间,且所述第三射孔段连通油层和所述水平井;
解封所述封隔装置,上提所述第一连续管,使所述封隔装置位于所述第二射孔段和第三射孔段之间;
使所述封隔装置坐封在所述套管上,对所述环空进行封隔;
向所述第一连续管中注入蒸汽,所述蒸汽经所述第二射孔段进入所述油层,从而对所述油层进行加热;
执行化学点火工序,使所述油层燃烧;
向所述第一连续管中注入助燃气体,所述助燃气体经所述第二射孔段进入所述油层,以维持所述油层的燃烧;所述油层中的原油经所述第三射孔段泄入所述水平段中,经所述第二连续管采出。
优选地,重复执行所述第二开采阶段的步骤,直至射孔段遍历所述水平段,完成对所述油层的开采。
优选地,重复上述步骤,直至射孔段遍历所述水平段,完成对所述油层的开采。
一种油藏开采装置,包括:
一口水平井,所述水平井包括相连接的直井段和水平段,所述水平段具有靠近所述直井段的跟端以及远离所述直井段的趾端;
套管,所述套管设置在所述水平井中;
位于所述水平段中的第一射孔段和第二射孔段,所述第一射孔段和第二射孔段连通油层和所述水平段;
下入到所述水平段中的第一连续管,所述第一连续管与所述套管之间形成有环空;所述第一连续管上设置有封隔装置,所述封隔装置位于所述第一射孔段和所述第二射孔段之间,所述封隔装置坐封在套管上,从而封隔所述环空;
注入设备,所述注入设备与所述第一连续管相连通,以向所述第一连续管中注入蒸汽或助燃气体源;
第二连续管,所述第二连续管下入到所述直井段中。
优选地,所述水平段位于所述油层中,且所述水平段与所述油层的底部之间的距离不大于5米。
优选地,所述第一射孔段靠近所述趾端,所述第二射孔段位于所述跟端和所述第一射孔段之间。
优选地,所述第一连续管的下端靠近所述第一射孔段,所述封隔装置靠近所述第一连续管的下端。
优选地,所述封隔装置为封隔器;或者,所述第一连续管外设置有热固树脂以形成所述封隔装置。
优选地,所述第二连续管的下端靠近所述跟端。
优选地,所述第二连续管中设置有举升机构。
优选地,还包括:位于所述第二射孔段和所述跟端之间的第三射孔段,所述第三射孔段连通油层和所述水平井。
借由以上的技术方案,本申请通过在水平段形成第一射孔段和第二射孔段,并使用位于第一射孔段和第二射孔段的封隔装置将环空封隔开来,这样,向第一连续管中注入的助燃气体将由第一射孔段进入油层,在执行化学点火后,经第一射孔段注入到油层中的助燃气体可以维持油层的燃烧,从而可以加热油层,使原油粘度降低,流动性改善,如此原油将在自身重力的作用下向下流动;同时,由于第一射孔段注入助燃气体,那么第一射孔段附近压力较大,从而可以将原油驱向第二射孔段,使原油经第二射孔段泄入水平段,并最终可以经与第一连续管相连通的第二连续管采出。由此可见,本申请实施方式的油藏开采方法仅需要一口水平井即可实现油藏的开采,无需钻直井,成本较低;且无需直井与水平井相互配合,实际操作较为简易。
其它应用领域将根据本文中提供的描述而变得明显。本发明内容的描述和具体示例仅旨在例示的目的,并非旨在限制本发明的范围。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的,而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外,图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的,用于帮助对本申请的理解,并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下,可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中:
图1为本申请一个实施方式的油藏开采方法的流程图;
图2为本申请一个实施方式的油藏开采装置的结构示意图;
图3为本申请另一个实施方式的油藏开采方法的流程图;
图4为本申请另一个实施方式的油藏开采装置的结构示意图;
图5为在一个具体的应用实例中油藏一个周期的生产动态曲线图。
具体实施方式
需要说明的是,当一个零部件被称为“设置于”另一个零部件,它可以直接在另一个零部件上或者也可以存在居中的零部件。当一个零部件被认为是“连接”另一个零部件,它可以是直接连接到另一个零部件或者可能同时存在居中零部件。本文所使用的术语“竖直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
图1为本申请一个实施方式的一种油藏开采方法的流程图。虽然本申请提供了如下述实施方式或流程图所述的方法操作步骤,但是基于常规或者无需创造性的劳动,在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。此外,所述方法在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中,这些步骤的执行顺序不限于本申请实施方式中所提供的执行顺序。
请一并参阅图1和图2,本申请实施方式的油藏开采方法可以包括如下步骤。
步骤S10:钻一口水平井9,所述水平井9包括相连接的直井段91和水平段92,所述水平段92具有靠近所述直井段91的跟端911以及远离所述直井段91的趾端912。
在本实施方式中,水平井9包括的直井段91和水平段92可以根据实际工况进行规格设置。具体的,举例为,直井段91的下端延伸位于油层1中,水平段92位于油层1中,其具有靠近直井段91的跟端911(图2所示的左端)以及远离直井段91的趾端912(图2所示的右端),水平段92的长度优选以能够使后续注入的蒸汽沿水平方向覆盖油层1为准,例如,水平段92的长度可以略小于油层1的水平长度。
为了实现对油层1的充分动用,保证水平段92与油层1的导流能力,水平段92优选靠近油层1的底部,例如水平段92与油层1的底部之间的距离不大于5米。实际中,可以将垂向渗透率小于200毫达西的储层设定为非油层,以垂向渗透率小于200毫达西为界设定油层1底部,据此设计水平段92的位置。
在钻水平井9时,一般需对油藏进行甄选。具体的,油藏的单油层厚度大于6米,油层渗透率大于0.5立方微米,原油粘度大于50毫帕秒,含油饱和度大于30%。符合上述条件的油藏具有以下有利因素:地层垂向渗透率较高、无隔夹层、砂体分布连续,油藏均质,从而有利于开采。
步骤S20:对所述水平井9执行套管完井工序。
在本实施方式中,对水平井9执行套管完井工序,可以防止地层发生坍塌而掩埋水平井9,从而使水平井9保持完整和保持供流能力,为后续注汽和开采奠定基础。
步骤S30:对所述水平段92执行射孔工序,形成第一射孔段4和第二射孔段6,所述第一射孔段4和所述第二射孔段6连通油层1和所述水平段92。
在本实施方式中,对水平段92执行射孔工序,可以建立油层1与水平井9的连通,以实现原油流通至水平井9。
在本实施方式中,具体的射孔工序可以采用任意合适的现有技术来实现,具体的,举例为,可以采用射孔器(例如,水力射孔器、喷砂射孔器等)进行射孔,本申请对此不作限定。
在本实施方式中,第一射孔段4和第二射孔段6的位置、长度、距离等参数可以根据地层条件、原油物性,利用室内实验或油藏工程相关理论进行设计。第一射孔段4和第二射孔段6优选设置在地层物性较好的位置(例如,地层垂向渗透率>500毫达西)。地层渗透率越高、均质性越强,则射孔段的长度越小(实际中,第一射孔段4和第二射孔段6的长度为5至10米为宜)。第一射孔段4和第二射孔段6之间的距离应以保证后续注入的助燃气体能在油层1破裂压力以下为宜。具体的,第一射孔段4和第二射孔段6之间的距离与地层原油在该技术应用之前的地层条件下的流度相关,流度越大,两者之间的距离可以设置的越大。实际中,第一射孔段4和第二射孔段6之间的距离为30至100为宜。
在本实施方式中,第一射孔段4靠近趾端912(图2所示的右端),第二射孔段6位于跟端911和第一射孔段4之间(图2所示的中部)。这样,可以由趾端912至跟端911,对油层1进行顺序开发,实现对油层1的充分动用。
步骤S40:向所述水平段92中下入第一连续管3,所述第一连续管3与所述套管2之间形成环空23;所述第一连续管3上设置有封隔装置5,所述封隔装置5位于所述第一射孔段4和所述第二射孔段6之间。
在本实施方式中,第一连续管3可以用于通蒸汽或助燃气体,其下端可以靠近第一射孔段4,如图2所示,第一连续管3的下端可以位于第一射孔段4略靠左的位置。这样,从第一连续管3的下端流出的蒸汽或助燃气体能够以最短的路线经第一射孔段4进入油层1中,提高注入效率。
在本实施方式中,封隔装置5位于第一射孔段4和第二射孔段6之间,用于封隔环空23,将第一射孔段4和第二射孔段6之间进行密封隔绝,保证蒸汽或助燃气体能有效进入油层1,避免发生汽窜。封隔装置5靠近第一连续管3的下端,以减小蒸汽或助燃气体在水平段92中的可停留空间,如此可以在一定程度上提高蒸汽或助燃气体的压强,使蒸汽或助燃气体能够快速经第一射孔段4进行油层1中。
在本实施方式中,封隔装置5可以为封隔器,具体的,封隔装置5可以为适用于水平井9的封隔器(参见文献《水平井9用液压封隔器坐封工艺技术研究》,石油机械,2004年第32卷第8期)。或者,可以为结合本申请的技术方案,在第一连续管3外设置热固树脂以形成封隔装置5,该热固树脂在温度较低时较软,从而可以保证第一连续管3顺利下入;当后续向第一连续管3中注入蒸汽,温度升高,热固树脂硬化,实现坐封。
步骤S50:向所述直井段91中下入第二连续管8。
在本实施方式中,第二连续管8用于采出原油,其下端靠近跟端911。这样,泄入水平段92中的原油能够被充分采出。实际中,当地层供液能力较强,泄入水平段92中的原油动液面较高时,第二连续管8的下端靠近跟端911,能够尽量保证第二连续管8的下端(原油进口)较佳地保持在动液面以下,从而保证持续采油。
步骤S60:使所述封隔装置5坐封在所述套管2上,对所述环空23进行封隔。
在本实施方式中,当封隔装置5为适用于水平井9的封隔器时,可以采用液压方式实现坐封;当封隔装置5为设置在第一连续管3外的热固树脂时,可以通过后续向第一连续管3中注蒸汽升温的方式实现坐封。
步骤S70:向所述第一连续管3中注入蒸汽,所述蒸汽经所述第一射孔段4进入所述油层1,从而对所述油层1进行加热。
在本实施方式中,由于封隔装置5将环空23封隔,经第一连续管3注入的蒸汽将经第一射孔段4进入油层1,实现油层1加热。为实现对油层1的高效率的加热,注入的蒸汽的量、温度和干度应满足一定条件。实际中,注入蒸汽预热地层时所用的量大约为500至1000吨,地层厚度越大所用蒸汽量越大,从兼顾成本和加热效率的角度考虑,蒸汽的温度一般地为200至270摄氏度,干度一般为80%为宜。
步骤S80:执行化学点火工序,使所述油层1燃烧。
在本实施方式中,执行化学点火工序,可以启动油层1燃烧。具体的,通过第一连续管3向油层1中注入化学点火试剂,使油层1温度达到或超过原油燃点,油层1即可开始燃烧。
步骤S90:向所述第一连续管3中注入助燃气体,所述助燃气体经所述第一射孔段4进入所述油层1,以维持所述油层1的燃烧;所述油层1中的原油经所述第二射孔段6泄入所述水平段92中,经所述第二连续管8采出。
在本实施方式中,当执行化学点火工序,使油层1燃烧后,即可继续通过第一连续管3向油层1中注入助燃气体,一般为含氧或富氧气体,例如可以为空气或氧气等,维持油层1的燃烧,以对油层1进行持续的加热,实现原油的降粘。
在本实施方式中,油层1燃烧,原油粘度降低,流动性改善,即可在重力的作用下向下流动。由于第一射孔段4在持续注入助燃气体,因此第一射孔段4附近压力较大,降粘后的原油被驱向第二射孔段6,并由第二射孔段6泄入水平段92中,并最终可以经第二连续管8采出。
在本实施方式中,当第一连续管3的注气压力较大时,泄入到水平段92中的原油可以在高注气压力的作用下,经第二连续管8被举升至地面(类似于自喷);或者,第二连续管8中可以设置有举升机构,例如抽油泵,采用外力举升的方式,实现原油的采出。
本申请实施方式的油藏开采方法,通过在水平段92形成第一射孔段4和第二射孔段6,并使用位于第一射孔段4和第二射孔段6的封隔装置5将环空23封隔开来,这样,向第一连续管3中注入的助燃气体将由第一射孔段4进入油层1,在执行化学点火后,经第一射孔段4注入到油层1中的助燃气体可以维持油层1的燃烧,从而可以加热油层1,使原油粘度降低,流动性改善,如此原油将在自身重力的作用下向下流动;同时,由于第一射孔段4注入助燃气体,那么第一射孔段4附近压力较大,从而可以将原油驱向第二射孔段6,使原油经第二射孔段6泄入水平段92,并最终可以经与第一连续管3相连通的第二连续管8采出。由此可见,本申请实施方式的油藏开采方法仅需要一口水平井即可实现油藏的开采,无需钻直井,成本较低;且无需直井与水平井相互配合,实际操作较为简易。
当采用上述步骤S10至步骤S90,完成对靠近趾端912的油层1的第一阶段开采后,可以开启下一阶段的开采。具体的,请一并参阅图3和图4,在一个实施方式中,所述油藏开采方法还可以包括第二开采阶段,所述第二开采阶段包括如下步骤:
步骤S110:检测所述第二连续管8产出的气体中氧气的含量;
步骤S120:当所述第二连续管8产出的气体中氧气的含量大于3%时,停止向所述第一连续管3中注入所述助燃气体,并封堵所述第一射孔段4;
步骤S130:对所述水平段92执行射孔工序,形成第三射孔段7,所述第三射孔段7位于所述第二射孔段6和所述跟端911之间,且所述第三射孔段7连通油层1和所述水平井9;
步骤S140:解封所述封隔装置5,上提所述第一连续管3,使所述封隔装置5位于所述第二射孔段6和第三射孔段7之间;
步骤S150:使所述封隔装置5坐封在所述套管2上,对所述环空23进行封隔;
步骤S160:向所述第一连续管3中注入蒸汽,所述蒸汽经所述第二射孔段6进入所述油层1,从而对所述油层1进行加热;
步骤S170:执行化学点火工序,使所述油层1燃烧;
步骤S180:向所述第一连续管3中注入助燃气体,所述助燃气体经所述第二射孔段6进入所述油层1,以维持所述油层1的燃烧;所述油层1中的原油经所述第三射孔段7泄入所述水平段92中,经所述第二连续管8采出。
在本实施方式中,当检测到第二连续管8产出的气体中氧气的含量大于3%时,即可认为完成对靠近趾端912的油层1的第一阶段开采,此时,可以沿靠近跟端911(如图4所示,在本申请中,沿由右向左的顺序)的方向继续开采。
具体的,首先将第一射孔段4封堵,例如可以利用水泥灰塞封堵第一射孔段4,以使后续注入的蒸汽或助燃气体只能经第二射孔段6进入油层1中。
随后执行射孔工序,形成第三射孔段7,第三射孔段7位于第二射孔段6和跟端911之间,如图4所示,第二射孔段6的左边。同前文描述,第三射孔段7和第二射孔段6之间具有预定距离,实际中,相邻射孔段之间的距离可以相等。
解封封隔装置5,具体的,当封隔装置5为适用于水平井9的封隔器时,通过上提第一连续管3实现封隔装置5的解封;当封隔装置5为设置在第一连续管3外的热固树脂时,通过温降即停止向第一连续管3中注入蒸汽的方式实现解封。
进行下一阶段的开采时,第一连续管3的下端靠近第二射孔段6。此时,第二射孔段6将作为注汽/气段,第三射孔段7将作为采油段。
步骤S150至步骤S180可以参见前文描述,在此不再赘述。
本实施方式在完成一个阶段的开采后,通过继续射孔并转换射孔段的功能,实现对油层1的分段开采。并且,可以重复执行所述第二开采阶段的步骤S110至S180,直至射孔段遍历水平段92,完成对油层1的开采。
实际中,可以根据水平段92的长度设置射孔段的数量。举例为,可以将射孔段设置在水平段92沿长度方向的等分点上。第一阶段开采,由第一射孔段4作为注汽/气段,由第二射孔段6作为采油段。第二阶段开采,第二射孔段6转换作为注汽/气段,由第三射孔段7作为采油段。下一个第二阶段即第三阶段开采时增设第四射孔段,第三射孔段7转换作为注汽/气段,由第四射孔段作为采油段。再下一个第二阶段即第四阶段开采时增设第五射孔段,第四射孔段转换作为注汽/气段,由第五射孔段作为采油段…直至射孔段遍历水平段92,完成对油层1的开采。
请一并参阅图2和图4,本申请一个实施方式还提供一种油藏开采装置,其可以包括:一口水平井9,所述水平井9包括相连接的直井段91和水平段92,所述水平段92具有靠近所述直井段91的跟端911以及远离所述直井段91的趾端912;套管2,所述套管2设置在所述水平井9中;位于所述水平段92中的第一射孔段4和第二射孔段6,所述第一射孔段4和第二射孔段6连通油层1和所述水平段92;下入到所述水平段92中的第一连续管3,所述第一连续管3与所述套管2之间形成有环空23;所述第一连续管3上设置有封隔装置5,所述封隔装置5位于所述第一射孔段4和所述第二射孔段6之间,所述封隔装置5坐封在套管2上,从而封隔所述环空23;注入设备(未示出),所述注入设备与所述第一连续管3相连通,以向所述第一连续管3中注入蒸汽或助燃气体源;第二连续管8,所述第二连续管8下入到所述直井段91中。
本申请实施方式的油藏开采装置,通过配合上述油藏开采方法,可以达到仅需要一口水平井即可实现开采油藏的目的,无需钻直井,成本较低;且无需直井与水平井相互配合,实际操作较为简易。
在本实施方式中,水平井9、直井段91、水平段92、套管2、第一射孔段4、第二射孔段6、第一连续管3、封隔装置5和第二连续管8可参见前文描述,在此不再赘述。
在本实施方式中,注入设备包括注蒸汽设备和注助燃气体设备,其可以设置在地面上,并根据工艺需要进行切换。
下面以实际工程施工为例,说明本申请实施方式的技术方案。
基本情况:
中国新疆某普通稠油油藏,主力油层厚度为20米,油层上下岩层封闭性能良好。油藏中部深度为500米,水平渗透率为2000毫达西,垂向渗透率为1000毫达西,孔隙度为23%,油藏条件下原油粘度为500好帕秒,初始油藏温度为30摄氏度,初始含油饱和度为60%,原始油藏压力为5兆帕,油藏均质性良好。利用本申请技术方案,在油藏中布置一口水平井进行多级火驱技术开发。具体如下:
(1)选定目标井位。选定油藏均质性好,地面条件便利的井区作为目标井位。在油层1中布置一口水平井9,由于当地钻井过程中井眼轨迹控制精度为3米以内,故设计水平段92与油层1底部之间的距离为3米,水平段92长度为450米,水平井9三开井眼尺寸不小于9寸(22.86厘米)。
(2)完井。利用套管完井,水泥返高至井口。完井套管2的内径不小于7寸(17.78厘米),在距离水平井趾端5米处射孔,第一射孔段4长度设置为5米(注气段)。然后在距离该射孔段50米(两射孔段中心点之间的距离),且靠近跟端的水平段92上设置第二个射孔段6,第二个射孔段6长度为5米(生产段)。
(3)下入第一连续管3。向水平井中下入2寸第一连续管3至注气段附近(距离注气段中心点2米以内),利用封隔装置5封堵第一连续管3与套管2之间的环空23。
(4)下入第二连续管8。向水平井9中下入2寸第二连续管8至造斜段。
(5)预热与点火。通过第一连续管3向地层中注入500吨、250℃的饱和蒸汽,井口蒸汽干度为80%。然后向地层注入化学点火试剂,实现化学点火。
(6)向地层注入空气。连续向地层注入空气,日注气量为2000标方/天。
(7)利用机械举升工艺从第二连续管8采油采气。初期维持井底流压为1兆帕左右,待日产气量与日注气量基本相等时以略小于日注气量的采气速度进行生产。生产时,实时监测产出气体的组分(氧气、二氧化碳、硫化氢、甲烷的含量)、记录日产油量、日产液量、井底流压、注气压力等参数。
表1日注气量参照表
距离点火的时间(月) | 日注气量(标方/天) |
0 | 2000 |
12 | 8000 |
18 | 10000 |
24 | 15000 |
40 | 10000 |
(8)日注气量的调整。一个月后,如果生产条件稳定,可逐级增加日注气量。日注气量可按表1进行。生产管柱以维持注采平衡为原则实时调整日产气量。
(9)待第二连续管8中氧气含量超过3%时,停止注气。取出第一连续管3,利用水泥灰塞封堵第一射孔段4,将第二射孔段6设置为注气段。在距离第二射孔段40m、且靠近水平井9跟端911的位置设置第三射孔段7,射孔段长度为5米,将第三射孔段7作为新的生产段。重复步骤(3)至(8)的操作。
(10)重复步骤(3)至(9),直至利用完整个水平段92为止。由于水平段92长度为450m,每个射孔段长度为5米,射孔段之间间距为40米,所以进行8个周期的生产。
如图5所示,为利用本申请技术方案进行实际油藏开采时油井一个周期的生产动态曲线。
由图可见,日注气量从点火开始逐级提升至15000标方/天,日产气量随日注气量的变化而变化,略低于日注气量,主要是由于有部分气体留存在地层中补充因原油采出而产生的空间。
日产油量和日产液量的变化规律基本一致,开采初期由于燃烧前缘距离生产段较远,原油只能在气驱的作用下采出,因而产量较低且较为稳定。当燃烧前缘推进到一定距离后,大量原油在热力作用下流动性大幅增加,因此迅速出现产油高峰期,之后随着原油的采出而逐渐递减。
根据预先设定的日最低产油量为3立方米/天计,利用本申请技术方案度油藏进行开采时,一个周期的有效开采时间跨度可达2000天,日产油高峰值最大可达60立方米/天以上。由此可见,本申请的油藏开采方法及装置在仅需要一口水平井即可实现油藏的开采、成本较低且操作简易的同时,还大大提升了对油层的动用程度,单井产量较高,因此综合经济价值显著。
需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象,两者之间并不存在先后顺序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值,在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说,如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90,优选从21到80,更优选从30到70,则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值,适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例,可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明,所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而,“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”,至少包括指明的端点。
应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容,也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。
Claims (15)
1.一种油藏开采方法,其特征在于,包括:
钻一口水平井,所述水平井包括相连接的直井段和水平段,所述水平段具有靠近所述直井段的跟端以及远离所述直井段的趾端;
对所述水平井执行套管完井工序;
对所述水平段执行射孔工序,形成第一射孔段和第二射孔段,所述第一射孔段和所述第二射孔段连通油层和所述水平段;
向所述水平段中下入第一连续管,所述第一连续管与所述套管之间形成环空;所述第一连续管上设置有封隔装置,所述封隔装置位于所述第一射孔段和所述第二射孔段之间;
向所述直井段中下入第二连续管;
使所述封隔装置坐封在所述套管上,对所述环空进行封隔;
向所述第一连续管中注入蒸汽,所述蒸汽经所述第一射孔段进入所述油层,从而对所述油层进行加热;
执行化学点火工序,使所述油层燃烧;
向所述第一连续管中注入助燃气体,所述助燃气体经所述第一射孔段进入所述油层,以维持所述油层的燃烧;所述油层中的原油经所述第二射孔段泄入所述水平段中,经所述第二连续管采出。
2.如权利要求1所述的油藏开采方法,其特征在于,在对所述水平段执行射孔工序,形成第一射孔段和第二射孔段的步骤中,所述第一射孔段靠近所述趾端,所述第二射孔段位于所述跟端和所述第一射孔段之间。
3.如权利要求1所述的油藏开采方法,其特征在于,在向所述水平段中下入第一连续管的步骤中,所述第一连续管的下端靠近所述第一射孔段,所述封隔装置靠近所述第一连续管的下端。
4.如权利要求1所述的油藏开采方法,其特征在于,在向所述水平段中下入第一连续管,所述第一连续管上设置有封隔装置的步骤中,所述封隔装置为封隔器;或者,所述第一连续管外设置有热固树脂以形成所述封隔装置。
5.如权利要求1所述的油藏开采方法,其特征在于,在向所述直井段中下入第二连续管的步骤中,所述第二连续管的下端靠近所述跟端。
6.如权利要求1所述的油藏开采方法,其特征在于,所述方法还包括第二开采阶段,所述第二开采阶段包括:
检测所述第二连续管产出的气体中氧气的含量;
当所述第二连续管产出的气体中氧气的含量大于3%时,停止向所述第一连续管中注入所述助燃气体,并封堵所述第一射孔段;
对所述水平段执行射孔工序,形成第三射孔段,所述第三射孔段位于所述第二射孔段和所述跟端之间,且所述第三射孔段连通油层和所述水平井;
解封所述封隔装置,上提所述第一连续管,使所述封隔装置位于所述第二射孔段和第三射孔段之间;
使所述封隔装置坐封在所述套管上,对所述环空进行封隔;
向所述第一连续管中注入蒸汽,所述蒸汽经所述第二射孔段进入所述油层,从而对所述油层进行加热;
执行化学点火工序,使所述油层燃烧;
向所述第一连续管中注入助燃气体,所述助燃气体经所述第二射孔段进入所述油层,以维持所述油层的燃烧;所述油层中的原油经所述第三射孔段泄入所述水平段中,经所述第二连续管采出。
7.如权利要求6所述的油藏开采方法,其特征在于,重复执行所述第二开采阶段的步骤,直至射孔段遍历所述水平段,完成对所述油层的开采。
8.一种油藏开采装置,其特征在于,包括:
一口水平井,所述水平井包括相连接的直井段和水平段,所述水平段具有靠近所述直井段的跟端以及远离所述直井段的趾端;
套管,所述套管设置在所述水平井中;
位于所述水平段中的第一射孔段和第二射孔段,所述第一射孔段和第二射孔段连通油层和所述水平段;
下入到所述水平段中的第一连续管,所述第一连续管与所述套管之间形成有环空;所述第一连续管上设置有封隔装置,所述封隔装置位于所述第一射孔段和所述第二射孔段之间,所述封隔装置坐封在套管上,从而封隔所述环空;
注入设备,所述注入设备与所述第一连续管相连通,以向所述第一连续管中注入蒸汽或助燃气体源;
第二连续管,所述第二连续管下入到所述直井段中。
9.如权利要求8所述的油藏开采装置,其特征在于,所述水平段位于所述油层中,且所述水平段与所述油层的底部之间的距离不大于5米。
10.如权利要求8所述的油藏开采装置,其特征在于,所述第一射孔段靠近所述趾端,所述第二射孔段位于所述跟端和所述第一射孔段之间。
11.如权利要求8所述的油藏开采装置,其特征在于,所述第一连续管的下端靠近所述第一射孔段,所述封隔装置靠近所述第一连续管的下端。
12.如权利要求8所述的油藏开采装置,其特征在于,所述封隔装置为封隔器;或者,所述第一连续管外设置有热固树脂以形成所述封隔装置。
13.如权利要求8所述的油藏开采装置,其特征在于,所述第二连续管的下端靠近所述跟端。
14.如权利要求8所述的油藏开采装置,其特征在于,所述第二连续管中设置有举升机构。
15.如权利要求8所述的油藏开采装置,其特征在于,还包括:位于所述第二射孔段和所述跟端之间的第三射孔段,所述第三射孔段连通油层和所述水平井。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170613 |
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