CN108894763A - 一种线性火驱产出尾气埋存利用的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种线性火驱产出尾气埋存利用的方法，将井网中的一排井排划分为注气井排，其余划分为生产井排，对第一排注气井排进行点火注气，当燃烧前缘越过第一排生产井排之后，将第一排生产井排改为第二排注气井排，并将第一排注气井排改为注泡沫液体和火驱尾气的回注井；将泡沫液体和火驱尾气从回注井注入，注入的泡沫液体在第一排注气井排与第一排生产井排之间形成泡沫封隔墙，泡沫封隔墙将注入的火驱尾气与第二排注气井排之间进行阻隔；同时，使火驱尾气埋存于井下；当燃烧前缘越过第二排生产井排后，将第二排生产井排改为第三排注气井排，第二排注气井排改为注泡沫液体和火驱尾气的回注井；逐渐类推，直至燃烧前缘越过第N排生产井排。
Description
技术领域
本发明属于油藏开采技术领域，具体涉及一种线性火驱产出尾气埋存利用的方法。
背景技术
目前，火烧油层井网部署方法有线性井网，线性井网在开发过程中面临的问题是：线性火驱经过初期的点火和逐级提高注气速度，一旦注气井排形成相互连通的燃烧带前缘后，其燃烧界面大小基本不变。因此客观上只要维持恒定的注气速度，就能保证燃烧前缘推进速度也是恒定的。这对于地面注气压缩机站及相关供电、供水、分离、处理等配套设施的设计、建设和管理有利。所以线性井网开发过程中当燃烧前缘越过生产井排后，注气腔体逐渐增大，燃烧带扩展半径不断加大，为保持燃烧带前缘稳定推进，要求注气速度逐渐增加，这对地面设施的配套投资和管理都提出了一定的要求。地面设施能力如果不能与持续扩展的燃烧半径相匹配，就会导致燃烧带推进逐步放缓，导致注入气体利用率下降，极端情况下甚至能导致油藏灭火。移风接火后原注气井位置的空腔如果注空气填补将耗费大量空气。
火驱产出尾气的主要成分有N2，CO2和H2S等酸性气体，还有甲烷等烃类。通常的处理方法是通过专门设备将尾气中有害气体H2S分离后转化为无害物质，其余部分尾气直接排放至大气中，施工过程中处理尾气的工作量大，造成项目投入增加和空气污染。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提出针对油层线性火驱的一种线性火驱产出尾气埋存利用的方法，本发明能够解决火驱后期空气耗量大、尾气处理资金投入大和空气污染问题，提高注气利用率，减少尾气排放，提高采收率。
本发明采用的技术方案如下：
一种线性火驱产出尾气埋存利用的方法，包括如下步骤：
(1)在线性火驱的初期，将井网中的一排井排划分为注气井排，将其余的井排划分为生产井排，以该注气井排记为第一排注气井排，将生产井排依据与第一排注气井排的远近，由近及远，依次分别记为第一排生产井排、第二排生产井排、……、第N排生产井排，N为井网中的井排的总数减1；
(2)对第一排注气井排进行点火注气，当燃烧前缘越过第一排生产井排之后，将第一排生产井排改为第二排注气井排，并将第一排注气井排改为注泡沫液体和火驱尾气的回注井；
(3)将泡沫液体和火驱尾气从回注井注入，注入的泡沫液体在第一排注气井排与第一排生产井排之间形成泡沫封隔墙，泡沫封隔墙将注入的火驱尾气与第二排注气井排之间进行阻隔，防止注入的火驱尾气窜入第二排注气井排与生产井；同时，使火驱尾气埋存于井下；
(4)当燃烧前缘越过第二排生产井排后，将第二排生产井排改为第三排注气井排，第二排注气井排改为注泡沫液体和火驱尾气的回注井；
(5)重复步骤(3)至步骤(4)，逐渐类推，直至燃烧前缘越过第N排生产井排。
步骤(2)中，当第一排生产井排井底的温度高于200℃时，则燃烧前缘已经越过第一排生产井排。
步骤(2)中，当第一排生产井排井底气体组分中氧气含量高于5％时，则燃烧前缘已经越过第一排生产井排。
将泡沫液体和火驱尾气从回注井注入前，对火驱尾气进行处理，使火驱尾气中的N2分离出来排入空气，然后将剩余的尾气注入回注井。
将剩余的尾气经气体压缩机压缩升压后注入回注井。
泡沫液体和火驱尾气的气液比大于4:1。
泡沫液体和火驱尾气通过段塞式注入方式从回注井注入。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的线性火驱产出尾气埋存利用的方法先将井网中的一排井排划分为注气井排，将其余的井排划分为生产井排，对第一排注气井排进行点火注气，当燃烧前缘越过第一排生产井排之后，将第一排生产井排改为第二排注气井排，并将第一排注气井排改为注泡沫液体和火驱尾气的回注井；将泡沫液体和火驱尾气从回注井注入，注入的泡沫液体在第一排注气井排与第一排生产井排之间形成泡沫封隔墙，泡沫封隔墙将注入的火驱尾气与第二排注气井排之间进行阻隔，防止注入的火驱尾气窜入第二排注气井排与生产井；同时，使火驱尾气埋存于井下；当燃烧前缘越过第二排生产井排后，将第二排生产井排改为第三排注气井排，第二排注气井排改为注泡沫液体和火驱尾气的回注井；逐渐类推，直至燃烧前缘越过第N排生产井排，这样，能够封存固化CO2等尾气，将原注气井与新注气井之间形成格挡，可以大大减少注气量，含CO2酸性气体的封存，可以减少尾气排放，达到节能环保的作用，并且能够提高注气利用率，减少尾气排放，提高采收率。CO2在地层中溶解在水中成为碳酸，碳酸能把石灰岩变为可溶态的重碳酸盐，碳酸盐沉积下来，通过不同的成岩过程，经历几年或更长时间又形成为岩石，更利于环保。本发明的方法适用于同一层开发油藏，能够减少尾气排放与空气注入量。
附图说明
图1是本发明井网布置的设计示意图；
图2是本发明燃烧前缘越过生产井时注气井和生产井的变化示意图；
图3是本发明线性火驱不同注液注气条件下累计产油量随时间变化模拟图。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明作进一步的说明。
参照图1和图2，本发明的线性火驱产出尾气埋存利用的方法，包括如下步骤：
(1)在线性火驱的初期，，将井网中的一排井排划分为注气井排，将其余的井排划分为生产井排，以该注气井排记为第一排注气井排，将生产井排依据与第一排注气井排的远近，由近及远，依次分别记为第一排生产井排、第二排生产井排、……、第N排生产井排，N为井网中的井排的总数减1；
(2)对第一排注气井排进行点火注气，当燃烧前缘越过第一排生产井排之后，将第一排生产井排改为第二排注气井排，并将第一排注气井排改为注泡沫液体和火驱尾气的回注井；
(3)将泡沫液体和火驱尾气从回注井注入，注入的泡沫液体在第一排注气井排与第一排生产井排之间形成泡沫封隔墙，泡沫封隔墙将注入的火驱尾气与第二排注气井排之间进行阻隔，防止注入的火驱尾气窜入第二排注气井排与生产井；同时，使火驱尾气埋存于井下；
(4)当燃烧前缘越过第二排生产井排后，将第二排生产井排改为第三排注气井排，第二排注气井排改为注泡沫液体和火驱尾气的回注井；
(5)重复步骤(3)至步骤(4)，逐渐类推，直至燃烧前缘越过第N排生产井排。
优选的，本发明的步骤(2)中，当第一排生产井排井底的温度高于200℃时，则表明燃烧前缘已经越过第一排生产井排。或者当第一排生产井排井底气体组分中氧气含量高于5％时，则表明燃烧前缘已经越过第一排生产井排。
优选的，本发明将泡沫液体和火驱尾气从回注井注入前，对火驱尾气进行处理，使火驱尾气中的N2分离出来排入空气，利用气体储罐将CO2和H2S等气体收集起来，然后经气体压缩机压缩升压后将剩余的尾气注入回注井。
优选的，本发明中，泡沫液体和火驱尾气的气液比大于4:1。
优选的，本发明中，泡沫液体和火驱尾气通过段塞式注入方式从回注井注入。
本发明的线性火驱产出尾气埋存利用的方法中，注入的起泡剂形成泡沫屏障对尾气有着封隔作用，将防止尾气窜入注气井与生产井。采用注入起泡剂对CO2等酸性气体的埋藏封存固化，达到减少废气的排放，减少尾气处理费用的目的。注入起泡剂和尾气后，调整了注气剖面，并减小了火驱空气总注入量需求，使注入空气费用降低。当燃烧前缘越过第一排生产井时，原注气井改为注入泡沫，第一排生产井变为注气井，注入的泡沫将废气与注气井分隔开，并保证地层压力维持较高的水平，减少注气量，达到节能环保的作用。
实施例
参阅图1和图2，为本实施例中的井网布置的示意图，在图1中，井网中至少有2排以上的生产井。根据此线性火驱的过程，将每一列井排单独划分出来，分别标为a排，b排，c排，d排……，其中a排作为第一排注气井排；b排、c排、d排……分别作为第一排生产井排、第二排生产井排、第三排生产井排……；
对a排进行点火注气，当燃烧前缘越过b排之后，将b排改为注气井排，并将a排改为注泡沫液体和火驱尾气的回注井；
将泡沫液体和火驱尾气通过段塞式注入方式从a排注入，注入的泡沫液体在a排与b排之间形成泡沫封隔墙，泡沫封隔墙将注入的火驱尾气与b排之间进行阻隔(如图2所示)，防止注入的火驱尾气窜入b排、c排、d排……；同时，使火驱尾气埋存于井下；
当燃烧前缘越过c排后，将c排改为注气井排，b排改为注泡沫液体和火驱尾气的回注井；
逐渐类推，直至燃烧前缘越过最后一排生产井排。
请参阅图1和图2，本发明在图中根据火烧前缘的位置来决定注气井注入起泡剂和、尾气以及第一排生产井改为注气井的时间，起泡剂产生的泡沫形成封隔，将废气封存在原注气井所在的区域，并进行固化。
本发明利用CMG(Computer Modeling Group)油藏数值软件中STARS模块对线性火驱产出尾气埋存利用方法进行模拟验证。
所建立的CMG数值模拟模型为线性火驱油藏，岩石和流体的基本参数见表1，利用该模型分别模拟相同时间内单纯移风接火和回注液体和尾气的采油量。
如图1所示，线性火驱设置一排注气井和若干排生产井，；
线性火驱时，根据是否单纯的移风接火，回注液体和尾气量分为三种情况，如图3所示。
表1
| 基础条件 | 参数 | 基础条件 | 参数 |
| 模型规模 | 50×200×10m | 渗透率 | 500×10-3μm |
| 原油粘度 | 1000mPa.s(50℃) | 原油粘温 | 2000mPa·s(50℃) |
| 点火温度 | 500℃ | 注气量 | 0m3，1000m3 |
| 终止条件 | 生产井高温(200℃) | 注液量 | 0m3，10m3，30m3 |
数值模拟结果显示，火驱前期三种情况下的采油量大致相同，火驱进行到中期时，单纯移风接火的原油采出量远低于回注10方液体1000方尾气和回注30方液体1000方尾气。具体请参阅图3所示，其中，图3中的曲线A是图1中单纯移风接火，注气井并未注液体和尾气的产油总量随时间的变化程度；图3中的曲线B和曲线C是图2所示的线性火驱当移风接火后原注气井注起泡剂和尾气的产油总量随时间的变化程度。从图3的生产动态来看，移风接火后回注30方液体1000方尾气的火驱的累产油量(图3中的曲线C)明显高于单纯移风接火火驱方式的累产油量(图3中的曲线A)，1500天内累产油量提高了将近1000m3，采出程度提高30％。数值模拟结果表明，移风接火后回注起泡剂和尾气的方法开采油藏对减少污染和提高产油量十分适合。
Claims (7)
1.一种线性火驱产出尾气埋存利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在线性火驱的初期，将井网中的一排井排划分为注气井排，将其余的井排划分为生产井排，以该注气井排记为第一排注气井排，将生产井排依据与第一排注气井排的远近，由近及远，依次分别记为第一排生产井排、第二排生产井排、……、第N排生产井排，N为井网中的井排的总数减1；
(2)对第一排注气井排进行点火注气，当燃烧前缘越过第一排生产井排之后，将第一排生产井排改为第二排注气井排，并将第一排注气井排改为注泡沫液体和火驱尾气的回注井；
(3)将泡沫液体和火驱尾气从回注井注入，注入的泡沫液体在第一排注气井排与第一排生产井排之间形成泡沫封隔墙，泡沫封隔墙将注入的火驱尾气与第二排注气井排之间进行阻隔，防止注入的火驱尾气窜入第二排注气井排与生产井；同时，使火驱尾气埋存于井下；
(4)当燃烧前缘越过第二排生产井排后，将第二排生产井排改为第三排注气井排，第二排注气井排改为注泡沫液体和火驱尾气的回注井；
(5)重复步骤(3)至步骤(4)，逐渐类推，直至燃烧前缘越过第N排生产井排。
2.根据权利要求1所述的一种线性火驱产出尾气埋存利用的方法，其特征在于，步骤(2)中，当第一排生产井排井底的温度高于200℃时，则燃烧前缘已经越过第一排生产井排。
3.根据权利要求1所述的一种线性火驱产出尾气埋存利用的方法，其特征在于，步骤(2)中，当第一排生产井排井底气体组分中氧气含量高于5％时，则燃烧前缘已经越过第一排生产井排。
4.根据权利要求1所述的一种线性火驱产出尾气埋存利用的方法，其特征在于，将泡沫液体和火驱尾气从回注井注入前，对火驱尾气进行处理，使火驱尾气中的N2分离出来排入空气，然后将剩余的尾气注入回注井。
5.根据权利要求4所述的一种线性火驱产出尾气埋存利用的方法，其特征在于，将剩余的尾气经气体压缩机压缩升压后注入回注井。
6.根据权利要求1所述的一种线性火驱产出尾气埋存利用的方法，其特征在于，泡沫液体和火驱尾气的气液比大于4:1。
7.根据权利要求1所述的一种线性火驱产出尾气埋存利用的方法，其特征在于，泡沫液体和火驱尾气通过断塞式注入方式从回注井注入。
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