CN111810103A - 一种利用水平井改善厚层稠油油藏火驱效果的调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用水平井改善厚层稠油油藏火驱效果的调控方法。本发明通过在注气直井和生产直井之间靠近生产直井在油层下方布设一口水平井，既可以通过调节水平井的排气量控制并牵引火线形成有效形态，避免窜流，拓展燃烧腔，扩大火线波及范围，又可兼顾对油层下部井间剩余油挖潜，提高稠油油藏采收率。本发明调控方法可实现燃烧腔体积是常规直井火驱的2倍以上，波及区域达87％，较常规直井火驱可提高采收率14～16％，油藏最终采收率可达55～70％。
Description
技术领域
本发明涉及稠油油藏开采技术领域，具体涉及一种利用水平井改善厚层稠油油藏火驱效果的调控方法。
背景技术
火烧油层是提高稠油油藏原油采收率的重要方法之一，是通过电点火或化学点火等方法使油层温度达到原油燃点，并向油层注入空气或氧气使油层原油持续燃烧的采油方法。该技术最大特点是利用油层本身的部***解产物作燃料，在地下不断燃烧生热，大量的热提高了油层温度、降低了原油粘度、增强了原油流动性，依靠热力和其它综合驱动力的作用，实现了提高采收率的目的。火驱技术具有油藏适应范围广、物源充足、采收率高(成功火驱一般可达60％)、成本低(地面能耗仅为蒸汽驱的20％～25％)等优势。
厚层稠油油藏在采用常规直井火驱开发时，由于储层纵向非均质、气/油密度差等原因，火驱火线纵向上超覆严重，观察井温度监测表明仅顶部1/3油层段温度较高，中下部油层温度较低，火线未波及，平面上火线侧向波及范围窄，严重影响了火驱的开发效果。
发明内容
基于以上背景技术，本发明提供一种利用水平井改善厚层稠油油藏火驱效果的调控方法，通过调整水平井排气量和生产直井产气量，实现牵引火线、扩大波及，促进燃烧腔横向连通，进而提高稠油油藏采收率。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种利用水平井改善厚层稠油油藏火驱效果的调控方法，包括以下步骤：
S100、在目标区块设置包括注气直井、水平井和生产直井的注采井网；其中，注气直井位于油层上部，生产直井贯穿油层，水平井位于油层下部；水平井的延伸方向垂直于注采井连线，且位于注采直井之间靠近生产直井；
S200、通过注气直井注入空气，并点燃油层；
S300、同时开启水平井和生产直井，生产直井先射开油层下部1/2；对水平井和生产直井井内温度和产出尾气组分进行监测，通过尾气组分变化判识地下燃烧状态；
S400、当实现高温氧化后，逐渐增大水平井排气量和生产直井产气量，向油层下方牵引火线，形成稳定的泄油界面，扩大燃烧腔横向发展；
S500、当水平井井底温度达到原油拐点温度时，表明火线前缘已快速推近水平井，此时维持水平井排气量，生产直井补射开油层上部1/2，全井段生产，并加大产气量；同时根据监测的温度变化确定火线与生产直井和水平井的距离，及时对水平井和/或生产直井产气量进行调控，以防止火线窜流至水平井或生产直井，并牵引火线均匀推进扩大波及范围，达到提高稠油油藏采收率的目的。
基于本发明的调控方法，优选的，S500中所述根据监测的温度变化确定火线与生产直井和水平井的距离，及时对水平井和/或生产直井产气量进行调控，以防止火线窜流至水平井或生产直井，并牵引火线均匀推进扩大波及范围，包括：
过程1、当生产直井井底温度温度达到300℃时，表明火线已接近生产直井，此时维持或降低生产直井的产气量、加大水平井的排气量，防止火线窜流至生产直井并牵引火线向下拓展；
过程2、当水平井井底温度达到300℃时，表明火线已接近水平井，此时维持或降低水平井的产气量、加大生产直井的排气量，防止火线窜流至水平井并牵引火线向上拓展；
根据监测的温度变化进行以上两个过程，控制并牵引火线均匀推进扩大波及范围，达到提高稠油油藏采收率的目的。
基于本发明的调控方法，优选的，同一水平面上，所述水平井位于注采直井连线的2/3处，靠近生产直井。2/3处是较佳位置，本领域技术人员理解的，在2/3附近布设水平井也是可以的。
基于本发明的调控方法，优选的，所述水平井纵向上位于油层底部且距底部界面3～5m。
基于本发明的调控方法，优选的，S300中所述实现高温氧化的条件包括：产出尾气中CO2含量应大于12％，视H/C比小于3。
基于本发明的调控方法，优选的，在水平井和生产直井井内设置有测温点用以监测井底温度。
基于本发明的调控方法，优选的，所述水平井内测温点间隔为20～40m，且在每一个注采井连线剖面与水平井交汇处，水平井内设有测温点；测温点间隔可以根据沿水平井方向生产直井数量以及直井井距在该范围内选择。
基于本发明的调控方法，优选的，所述生产直井内等间距设置测温点，间隔为10～15m。
基于本发明的调控方法，优选的，S200中所述点燃油层采用电点火、化学点火或者自燃点火的方式。
基于本发明的调控方法，优选的，所述厚层稠油油藏满足以下条件：油藏厚度30～50米，实施区域无连续稳定泥岩夹层。
本发明通过在注气直井和生产直井之间油层下方布设一口水平井，既可以通过调节水平井的排气量控制并牵引火线形成有效形态，避免窜流，拓展燃烧腔，扩大火线波及范围，又可兼顾对油层下部井间剩余油挖潜，提高稠油油藏采收率。
附图说明
图1为实施例中利用水平井改善厚层稠油油藏火驱效果的调控方法的流程图。
图2为实施例中的井网布置立体示意图。
图3为实施例中的井网布置剖面示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提供一种利用水平井改善厚层稠油油藏火驱开发效果的调控方法，包括以下步骤：
S100、在目标区块设置包括注气直井、水平井和生产直井的注采排井网。
其中，注气直井与生产直井处于同一平面内，水平井走向垂直于注采井连线；注气直井位于油层上部，确定射孔长度和注气直井井距；水平井位于注采直井之间靠近油层下部，确定水平井水平段长度；生产直井贯穿油层，确定射孔长度和生产直井井距；确定注气直井完井井底与水平井经过注采井连线剖面点的距离；确定水平井水平段距油层底部界面距离。
在水平井和生产直井井内分别设测温点置，水平井内测温点间隔控制在20～40m范围内，在每一个注采井连线剖面与水平井交汇处，水平井内应该设一个测温点，温度点间隔可以根据沿水平井方向生产直井数量以及直井井距在控制范围内选择。生产直井内等间距设置测温点，间隔为10～15m。
S200、注气直井注入空气，并采用井下电点火、化学点火或者自然点火等技术点燃油层。
S300、同时开启水平井和生产直井，生产直井先射开油层下部1/2。点火后，适时监测水平井和生产直井内测温点并对产出尾气组分进行连续监测，通过尾气组分中的CO2含量、视H/C比判定地下燃烧状态。
S400、实现高温氧化后，逐渐增大水平井排气量和生产直井的产气量，向油层下方牵引火线，形成稳定的泄油界面，同时扩大燃烧腔横向发展范围。
S500、当水平井井底附近温度达到原油拐点温度以上时，表明火线前缘已快速推近水平井，此时控制维持水平井排气量，生产直井补射开油层上部1/2，全井段生产，并加大产气量，牵引火线向上拓展，最大程度发挥驱替作用。
同时根据测温点温度变化确定火线与水平井、生产直井的距离，及时进行调控。具体的调控包括：
过程1、当生产直井井底温度温度达到300℃时，表明火线已接近生产直井，此时控制维持或降低生产直井产气量、加大水平井排气量，防止火线窜流至生产直井并牵引火线向下拓展；
过程2、当水平井井底温度达到300℃时，表明火线已接近水平井，此时控制维持或降低水平井排气量、加大生产直井产气量，防止火线窜流至水平井并牵引火线向上拓展；
根据测温点温度变化交替进行以上两个过程，通过调控水平井控制和牵引火线均匀推进，可将火线波及范围有效扩大，燃烧腔体积是常规直井火驱的2倍以上，波及区域达87％，较常规直井火驱可提高采收率14～16％，油藏最终采收率可达55～70％。
本发明在此提供一具体实施例，本实施例采用以上调控方法对某厚层油藏进行火驱调控。目标区块油藏埋深1540～1890m，油层有效厚度平均30m，平均孔隙度21.2％，渗透率1376mD。原油粘度很高，50℃脱气原油粘度3476.5mPa·s。前期以蒸汽吞吐开发为主，目前采用常规直井火驱开采。
本实施例采用一种利用水平井改善厚层稠油油藏火驱开发效果的调控方法，包括以下步骤：
(1)如图2和图3所示，分别为本实施例中目标区块的注采排井网布置立体示意图和剖面示意图，包括注气直井、水平井和生产直井。
其中，注气直井与生产直井处于同一平面内，水平井走向垂直于注采井连线；注气直井位于油层上部，射孔长度为15m，注气直井井距70m；水平井位于注采直井之间靠近油层下部，水平井水平段长度280m；生产直井贯穿油层，射孔长度为30m，生产直井井距与注气直井一致；注气直井完井井底与水平井经过注采井连线剖面点的距离50m；水平井水平段距油层底部界面5m。
(2)注气直井注入空气，并采用井下电点火、化学点火或者自然点火等技术点燃油层。
(3)同时开启水平井和生产直井，生产直井先射开下部1/2。点火后，适时监测水平井和生产直井内测温点并对产出尾气组分进行连续监测，当产出的尾气中CO2含量大于12％，视H/C比小于3，判定地下处于高温燃烧状态。
(4)实现高温氧化后，逐渐增大水平井排气量和生产直井的产气量，向油层下方牵引火线，形成稳定的泄油界面，同时扩大燃烧腔横向发展范围。
(5)当水平井井底附近温度达到原油拐点67℃时，表明火线前缘已快速推近水平井，此时控制维持水平井排气量，生产直井补射开上部1/2，全井段生产，并加大产气量，牵引火线向上拓展，最大程度发挥驱替作用。同时根据测温点温度变化确定火线与水平井、生产直井的距离，及时进行调控；测温点分别设置在水平井和生产直井井内。在水平井与每一个注采井连线剖面交汇处设一个测温点，水平井内测温点间隔35m。生产直井内等间距设置测温点，间隔为15m。
当生产直井井底温度达到300℃时，表明火线已接近生产直井，此时控制维持或降低生产直井产气量、加大水平井排气量，防止火线窜流至生产直井并牵引火线向下拓展。
当水平井井底温度达到300℃时，表明火线已接近水平井，此时控制维持或降低水平井排气量、加大生产直井产气量，防止火线窜流至水平井并牵引火线向上拓展。
(6)交替进行步骤5中两个过程，通过调控水平井控制和牵引火线均匀推进，可将火线波及范围有效扩大，预测火驱开采8年，可提高采收率5％，油藏最终采收率可达62％。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种利用水平井改善厚层稠油油藏火驱效果的调控方法，其特征在于，该调控方法包括以下步骤：
S100、在目标区块设置包括注气直井、水平井和生产直井的注采井网；其中，注气直井位于油层上部，生产直井贯穿油层，水平井位于油层下部；水平井的延伸方向垂直于注采井连线，且位于注采直井之间靠近生产直井；
S200、通过注气直井注入空气，并点燃油层；
S300、同时开启水平井和生产直井，生产直井先射开油层下部1/2；对水平井和生产直井井内温度和产出尾气组分进行监测，通过尾气组分变化判识地下燃烧状态；
S400、当实现高温氧化后，逐渐增大水平井排气量和生产直井产气量，向油层下方牵引火线，形成稳定的泄油界面，扩大燃烧腔横向发展；
S500、当水平井井底温度达到原油拐点温度时，此时维持水平井排气量，生产直井补射开油层上部1/2，全井段生产，并加大产气量；同时根据监测的温度变化确定火线与生产直井和水平井的距离，及时对水平井和/或生产直井产气量进行调控，以防止火线窜流至水平井或生产直井，并牵引火线均匀推进扩大波及范围，达到提高稠油油藏采收率的目的。
2.根据权利要求1所述的调控方法，其特征在于，S500中所述根据监测的温度变化确定火线与生产直井和水平井的距离，及时对水平井和/或生产直井产气量进行调控，以防止火线窜流至水平井或生产直井，并牵引火线均匀推进扩大波及范围，包括：
过程1、当生产直井井底温度温度达到300℃时，此时维持或降低生产直井的产气量、加大水平井的排气量，防止火线窜流至生产直井并牵引火线向下拓展；
过程2、当水平井井底温度达到300℃时，此时维持或降低水平井的产气量、加大生产直井的排气量，防止火线窜流至水平井并牵引火线向上拓展；
根据监测的温度变化进行以上过程1和过程2，控制并牵引火线均匀推进扩大波及范围，达到提高稠油油藏采收率的目的。
3.根据权利要求1所述的调控方法，其特征在于，同一水平面上，所述水平井位于注采直井连线的2/3处，靠近生产直井。
4.根据权利要求1所述的调控方法，其特征在于，所述水平井纵向上位于油层底部且距底部界面3～5m。
5.根据权利要求1所述的调控方法，其特征在于，S300中所述实现高温氧化的条件包括：产出尾气中CO2含量应大于12％，视H/C比小于3。
6.根据权利要求1所述的调控方法，其特征在于，在水平井和生产直井井内设置有测温点用以监测井底温度。
7.根据权利要求6所述的调控方法，其特征在于，所述水平井内测温点间隔为20～40m，且在每一个注采井连线剖面与水平井交汇处，水平井内设有测温点。
8.根据权利要求6所述的调控方法，其特征在于，所述生产直井内等间距设置测温点，间隔为10～15m。
9.根据权利要求1所述的调控方法，其特征在于，S200中所述点燃油层采用电点火、化学点火或者自燃点火的方式。
10.根据权利要求1所述的调控方法，其特征在于，所述厚层稠油油藏满足以下条件：油藏厚度30～50米，实施区域无连续稳定泥岩夹层。
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