CN112746830A - 油藏二级分支sagd储层深度扩容采油方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法。油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，包括：确定可用油藏；对可用油藏的注汽水平井的周围储层和生产水平井的周围储层分别进行一次扩容；对可用油藏的注汽水平井的周围储层和生产水平井的周围储层分别进行二次扩容；分别对注汽水平井和生产水平井进行蒸汽循环，且蒸汽循环的循环压力大于地层的最小主应力，以使与二级分支连通的一级分支和生产水平井形成泄油通道；调节注汽水平井与生产水平井之间的压力差，以使注汽水平井的压力大于生产水平井的压力，并进行SAGD生产。本发明解决了现有技术中非均质储层采油速度低，余油开采效果差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采领域，具体而言，涉及一种油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法。
背景技术
SAGD技术，即蒸汽辅助重力泄油技术是1978年加拿大Bulter教授所发明，在加拿大油砂矿区、我国的辽河油田、新疆油田等地的稠油油藏得到了成功应用。双水平井SAGD主要原理是在油层底部部署纵向平行的2口水平井，从上部水平井向油层连续注蒸汽加热油层和原油，蒸汽腔持续扩展，与油层中的原油发生热交换，被加热、降粘的原油和蒸汽冷凝水在重力作用下向下流动，从油层下部的水平生产水平井中采出。而在这种注采方式下，原油主要靠重力作用泄流，当垂向上遇到夹隔层等渗流屏障时，将严重制约蒸汽腔的扩展，降低泄油效率降低，导致整体生产效果变差。针对非均质储层稠油油藏开采，提出了二级分支注汽水平井SAGD，相对一级分支SAGD，二级分支的分支延伸更长，波及原油面积更广，但目前尚无针对二级分支SAGD配套操作策略，二级分支作用体现不明显。
因此，现有技术中存在非均质储层采油速度低，余油开采效果差的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，以解决现有技术中非均质储层采油速度低，余油开采效果差的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，包括：确定可用油藏；对可用油藏的注汽水平井的周围储层和生产水平井的周围储层分别进行一次扩容；对可用油藏的注汽水平井的周围储层和生产水平井的周围储层分别进行二次扩容；分别对注汽水平井和生产水平井进行蒸汽循环，且蒸汽循环的循环压力大于地层的最小主应力，以使与二级分支连通的一级分支和生产水平井形成泄油通道；调节注汽水平井与生产水平井之间的压力差，以使注汽水平井的压力大于生产水平井的压力，并进行SAGD生产。
进一步地，注汽水平井的长度方向上设置有多个一级分支，多个一级分支远离注汽水平井的一侧至少设置有一个二级分支。
进一步地，一级分支上各点与注汽水平井的水平方向的距离小于等于20米，一级分支上各点与注汽水平井的竖直方向的距离小于等于5米，注汽水平井的长度大于等于400米且小于等于600米，一级分支的长度大于等于50米且小于等于100米，并且一级分支与注汽水平井之间的夹角大于等于0度且小于等于90度。
进一步地，二级分支上各点与注汽水平井的水平方向的距离小于等于20米，二级分支上各点与注汽水平井的竖直方向的距离小于等于5米，二级分支的长度大于等于50米且小于等于100米，并且二级分支与一级分支之间的夹角大于等于0度且小于等于90度。
进一步地，在对注汽水平井的周围储层和生产水平井的周围储层进行扩容前，需要对注汽水平井和生产水平井进行带压洗井，且在带压洗井过程中，需要监控地面返出液的压力和可用油藏的油层的吸水能力，并使地面返出液的压力始终小于1MPa，可用油藏的油层的吸水能力始终小于60L/min。
进一步地，在对注汽水平井的周围储层和生产水平井的周围储层进行扩容的过程中，调整注汽水平井的蒸汽注入速度在50L/min—80L/min之间，调整注汽水平井的井底压力与地层的最小主应力之差小于0.5MPa，调整地层的破裂压力与注汽水平井的井底压力之差大于0.5MPa。
进一步地，在对注汽水平井的周围储层和生产水平井的周围储层进行扩容前，需要暂堵或者关闭生产水平井。
进一步地，蒸汽循环为等压注蒸汽循环。
进一步地，在对注汽水平井和生产水平井进行蒸汽循环前，分别对注汽水平井和生产水平井进行均匀等压循环预热，且注汽水平井与可用油藏的井底注汽压力相同，且注汽压力与地层压力之差小于等于0.5MPa。
进一步地，与二级分支连通的一级分支和生产水平井形成泄油通道时，注汽水平井与生产水平井之间的原油粘度降低至1000mPa·s，且注汽压力大于地层最小主应力，注汽压力小于地层破裂压力0.5MPa，可用油藏的采注比在0.80—0.85之间。
进一步地，当注汽水平井的扩容半径与生产水平井的扩容半径之和等于注汽水平井与生产水平井之间的距离时，停止对注汽水平井的周围储层和生产水平井的周围储层进行扩容，并向注汽水平井持续注水，注水温度在70℃—80℃之间，同时对生产水平井进行焖井。
应用本发明的技术方案，通过分支注汽井深度扩容改造主井眼及分支轨迹周围储层，为动用分支周围原油提供基础，通过控制循环预热压力，建立分支轨迹周围扩容带的泄油通道，强化了多分支SAGD增加蒸汽波及范围，提高采油速度的作用，解决了非均质储层采油速度低，夹层上方剩余油难以动用的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的一个具体实施例的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法中一次扩容的油藏结构示意图；
图2示出了根据本发明的一个具体实施例的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法中二次扩容的油藏结构示意图；
图3示出了本发明的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法的流程图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、注汽水平井；11、一级分支；12、二级分支；20、生产水平井；30、扩容带。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中非均质储层采油速度低，余油开采效果差的问题，本申请提供了一种油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法。
如图1至图2所示，本申请中的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，包括：确定可用油藏；对可用油藏的注汽水平井10的周围储层和生产水平井20的周围储层分别进行一次扩容；对可用油藏的注汽水平井10的周围储层和生产水平井20的周围储层分别进行二次扩容；分别对注汽水平井10和生产水平井20进行蒸汽循环，且蒸汽循环的循环压力大于地层的最小主应力，以使与二级分支12连通的一级分支11和生产水平井20形成泄油通道；调节注汽水平井10与生产水平井20之间的压力差，以使注汽水平井10的压力大于生产水平井20的压力，并进行SAGD生产。在SAGD生产过程中，调节多分支SAGD井组注采参数，直至生产结束。
使用上述的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，通过分支注汽井深度扩容改造主井眼及分支轨迹周围储层，为动用分支周围原油提供基础，通过控制循环预热压力，建立分支轨迹周围扩容带30的泄油通道，强化了多分支SAGD增加蒸汽波及范围，提高采油速度的作用，解决了非均质储层采油速度低，夹层上方剩余油难以动用的问题。
需要说明的是，本申请中的SAGD井包括注汽水平井10和生产水平井20。并且，二次扩容是在一次扩容的基础上进行深度扩容。
具体地，注汽水平井10的长度方向上设置有多个一级分支11，多个一级分支11远离注汽水平井10的一侧至少设置有一个二级分支12。需要说明的是，在本申请中一级分支11可以位于注汽水平井10的主井眼的两侧。
可选地，一级分支11上各点与注汽水平井10的水平方向的距离小于等于20米，一级分支11上各点与注汽水平井10的竖直方向的距离小于等于5米，注汽水平井10的长度大于等于400米且小于等于600米，一级分支11的长度大于等于50米且小于等于100米，并且一级分支11与注汽水平井10之间的夹角大于等于0度且小于等于90度。
可选地，二级分支12上各点与注汽水平井10的水平方向的距离小于等于20米，二级分支12上各点与注汽水平井10的竖直方向的距离小于等于5米，二级分支12的长度大于等于50米且小于等于100米，并且二级分支12与一级分支11之间的夹角大于等于0度且小于等于90度。
具体地，在对注汽水平井10的周围储层和生产水平井20的周围储层进行扩容前，需要对注汽水平井10和生产水平井20进行带压洗井，且在带压洗井过程中，需要监控地面返出液的压力和可用油藏的油层的吸水能力，并使地面返出液的压力始终小于1MPa，可用油藏的油层的吸水能力始终小于60L/min。若初期吸水能力明显高于60L/min，则油层可能存在天然裂缝，此时需要进行封堵处理。若试注过程吸水正常，则进入正常扩容阶段。
具体地，在对注汽水平井10的周围储层和生产水平井20的周围储层进行扩容的过程中，调整注汽水平井10的蒸汽注入速度在50L/min—80L/min之间，调整注汽水平井10的井底压力与地层的最小主应力之差小于0.5MPa。此阶段要求严格控制压力，并以压力为主控参数，注入量作为辅助控制参数，缓慢提高井底压力，以达到增加井周的含水饱和度，改善井周的物性均匀性的目的。
具体地，调整地层的破裂压力与注汽水平井10的井底压力之差大于0.5MPa。通过提高注入量进一步提高井底压力，分别使注汽水平井10与生产水平井20的井周围扩容区范围逐渐变大，结合实时施工数据进行扩容半径分析计算，综合考虑井轨实际偏移情况及井件储层物性变化，控制扩容范围。
具体地，在对注汽水平井10的周围储层和生产水平井20的周围储层进行扩容前，需要暂堵或者关闭生产水平井20。并且在此时持续向注汽水平井10注入水蒸气，以提高注汽水平井10的井底压力，使其接近地层破裂压力，对注汽水平井10分支周围及主井眼上方储层进行深度扩容。
具体地，蒸汽循环为等压注蒸汽循环。
具体地，在对注汽水平井10和生产水平井20进行蒸汽循环前，分别对注汽水平井10和生产水平井20进行均匀等压循环预热，且注汽水平井10与可用油藏的井底注汽压力相同，且注汽压力与地层压力之差小于等于0.5MPa。此时，需要将采注比控制在1.0左右。通过不间断热传导。逐渐在注汽水平井10和生产水平井20附近形成温度较高、原油粘度相对较低的区域，建立分支周围扩容带30与主井眼间泄油通道。
具体地，与二级分支12连通的一级分支11和生产水平井20形成泄油通道时，对注汽水平井10和生产水平井20进行均衡增压预热，此阶段，随水平段井筒附近高温区的不断扩展，注汽水平井10与生产水平井20之间的原油粘度降低至1000mPa·s，井间原油具有一定的流动能力，开始均衡逐步提升注汽水平井10和生产水平井20的操作压力，且注汽压力大于地层最小主应力，注汽压力小于地层破裂压力0.5MPa，可用油藏的采注比在0.80—0.85之间。同时，进一步提升蒸汽腔温度，提升原油粘度，促进原油流动。
具体地，当注汽水平井10的扩容半径与生产水平井20的扩容半径之和等于注汽水平井10与生产水平井20之间的距离时，停止对注汽水平井10的周围储层和生产水平井20的周围储层进行扩容，并向注汽水平井10持续注水，注水温度在70℃—80℃之间，同时对生产水平井20进行焖井。此时，为了确定注汽水平井10与生产水平井20之间的连通情况，需要在对生产水平井20的水平段设置多个温度检测点，当注汽水平井10与生产水平井20之间连通后，注汽水平井10中的水会进入到生产水平井20内，从而多个温度检测点会检测到温度变化。因此，当出现温度变化的温度检测点的数量超过总数的80％时，则确定注汽水平井10与生产水平井20之间连通。
需要说明的是，在扩容带30与生产水平井20之间形成泄油通道，并进行SAGD生产时，可逐渐在注汽水平井10和生产水平井20之间建立微压差，并使最大压差控制在0.5MPa以内。此时一级分支11和二级分支12周围原油开始向生产水平井20流动，使分支周围扩容带30与生产水平井20间逐渐形成泄油通道后，进行连通判断。
在连通判断满足转SAGD生产条件后，转入SAGD生产，调节多分支SAGD井组注采参数，直至生产结束。
如图3所示，为本申请中的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法的流程框图，首先确定可用油藏，并对注汽水平井10和生产水平井20的井筒周围储层进行扩容改造，然后对注汽水平井10分支周围及主井眼上方储层进行深度扩容，并在分支注汽井(即注汽水平井10、一级分支11、二级分支12)与生产水平井20同时进行注蒸汽等压循环，在分支注汽井和生产水平井20之间建立微压差，直至一级分支11和二级分支12周围的扩容带30与生产水平井20之间形成泄油通道后，转SAGD生产。
在本申请的一个具体实施例中，先进行油藏粗筛选，所选油层埋深480m，连续油层厚度25m，油层孔隙度0.32，水平渗透率1400mD，垂直渗透率与水平渗透率比值0.7，含油饱和度0.72，油层局部发育不连续的泥岩，50℃条件下脱气原油粘度3.8万厘泊。
在该油藏SAGD井距为70m，水平段长度450m，生产水平井20距油层底部2m，注汽水平井10与生产水平井20间距5m，其中注汽井水平为多分支井，4个分支交错分布于注汽水平井10主井眼两侧，与主井眼呈一定角度向斜上方延伸，单个分支长度100m，平面上分支段偏移主井眼最大距离为20m，垂向上分支段偏移主井眼最大距离为5m。每个一级分支11上延伸一个二级分支12，与一级分支11呈0-90度沿主井眼方向延伸，每个二级分支12长度100m，平行于主井眼，二级分支12与主井眼平面上、垂向上最大偏移距离均小于或等于一级分支11最大偏移距离。
首先对注汽水平井10和生产水平井20进行井筒低压扩容，净注入速度在70L/min左右，最大井底压力大于最小主应力0.3MPa；之后，进一步提高井底压力，最高压力低于破裂压力0.5MPa，计算扩容半径之和等于两井间距离时，停止操作。
对生产水平井20井进行暂堵或关井，向注汽井持续注入，提高注汽水平井10井底压力，使其接近地层破裂压力，对注汽水平井10分支周围及主井眼上方储层进行深度扩容。
对分支注汽水平井10及生产水平井20进行均匀等压循环预热，注汽井与生产水平井20井底注汽压力保持一致，均大于地层压力0.5MPa，注采比控制在1.0左右，当注汽水平井10与生产水平井20间原油黏度逐渐降低至1000mPa·s左右，开始均衡逐步提升注汽水平井10和生产水平井20的井底操作压力，小于地层破裂压力0.5MPa，采注比控制在0.80～0.85进一步提升蒸汽腔温度，降低原油粘度，促进原油流动。
逐渐在分支注汽水平井10及生产水平井20间建立微压差，最大压差控制在0.5MPa，之后进行连通判断，满足条件后，转入SAGD生产，调节多分支SAGD井组注采参数，直至生产结束。
与常规SAGD相比，峰值产油量由25t/d上升至38t/d，平台阶段采油速度提高60％，采收率提高8.0％，油汽比提高0.04。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1、多分支SAGD分支井眼具削弱夹层对SAGD的制约，对分支井进行储层扩容可以强化分支作用，增加分支轨迹的影响范围，提高蒸汽腔发育速度，增加蒸汽腔泄油面积；
2、按常规SAGD开发方式操作，二级分支SAGD分支只能起到注汽作用，很难形成有效泄油通道，分支作用不明显；而二级分支SAGD储层深度扩容后进行高压循环可使二级分支与生产井间建立泄油通道，增加泄油面积，加快蒸汽波及速度，有效动用夹层上方剩余油，大幅提高强非均质储层采油速度。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，其特征在于，包括：
确定可用油藏；
对所述可用油藏的注汽水平井(10)的周围储层和生产水平井(20)的周围储层分别进行一次扩容；
对所述可用油藏的注汽水平井(10)的周围储层和生产水平井(20)的周围储层分别进行二次扩容；
分别对所述注汽水平井(10)和所述生产水平井(20)进行蒸汽循环，且所述蒸汽循环的循环压力大于地层的最小主应力，以使与二级分支(12)连通的一级分支(11)和所述生产水平井(20)形成泄油通道；
调节所述注汽水平井(10)与所述生产水平井(20)之间的压力差，以使所述注汽水平井(10)的压力大于所述生产水平井(20)的压力，并进行SAGD生产。
2.根据权利要求1所述的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，其特征在于，所述注汽水平井(10)的长度方向上设置有多个所述一级分支(11)，多个所述一级分支(11)远离所述注汽水平井(10)的一侧至少设置有一个所述二级分支(12)。
3.根据权利要求2所述的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，其特征在于，所述一级分支(11)上各点与所述注汽水平井(10)的水平方向的距离小于等于20米，所述一级分支(11)上各点与所述注汽水平井(10)的竖直方向的距离小于等于5米，所述注汽水平井(10)的长度大于等于400米且小于等于600米，所述一级分支(11)的长度大于等于50米且小于等于100米，并且所述一级分支(11)与所述注汽水平井(10)之间的夹角大于等于0度且小于等于90度。
4.根据权利要求2所述的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，其特征在于，所述二级分支(12)上各点与所述注汽水平井(10)的水平方向的距离小于等于20米，所述二级分支(12)上各点与所述注汽水平井(10)的竖直方向的距离小于等于5米，所述二级分支(12)的长度大于等于50米且小于等于100米，并且所述二级分支(12)与所述一级分支(11)之间的夹角大于等于0度且小于等于90度。
5.根据权利要求1所述的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，其特征在于，在对所述注汽水平井(10)的周围储层和所述生产水平井(20)的周围储层进行扩容前，需要对所述注汽水平井(10)和所述生产水平井(20)进行带压洗井，且在所述带压洗井过程中，需要监控地面返出液的压力和所述可用油藏的油层的吸水能力，并使所述地面返出液的压力始终小于1MPa，所述可用油藏的油层的吸水能力始终小于60L/min。
6.根据权利要求1所述的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，其特征在于，在对所述注汽水平井(10)的周围储层和所述生产水平井(20)的周围储层进行扩容的过程中，调整所述注汽水平井(10)的蒸汽注入速度在50L/min—80L/min之间，调整所述注汽水平井(10)的井底压力与地层的最小主应力之差小于0.5MPa，调整地层的破裂压力与所述注汽水平井(10)的井底压力之差大于0.5MPa。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，其特征在于，在对所述注汽水平井(10)的周围储层和所述生产水平井(20)的周围储层进行扩容前，需要暂堵或者关闭所述生产水平井(20)。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，其特征在于，所述蒸汽循环为等压注蒸汽循环。
9.根据权利要求8所述的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，其特征在于，在对所述注汽水平井(10)和所述生产水平井(20)进行所述蒸汽循环前，分别对所述注汽水平井(10)和所述生产水平井(20)进行均匀等压循环预热，且所述注汽水平井(10)与所述可用油藏的井底注汽压力相同，且所述注汽压力与地层压力之差小于等于0.5MPa。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，其特征在于，与所述二级分支(12)连通的所述一级分支(11)和所述生产水平井(20)形成泄油通道时，所述注汽水平井(10)与所述生产水平井(20)之间的原油粘度降低至1000mPa·s，且注汽压力大于地层最小主应力，所述注汽压力小于地层破裂压力0.5MPa，所述可用油藏的采注比在0.80—0.85之间。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的油藏二级分支SAGD储层深度扩容采油方法，其特征在于，当所述注汽水平井(10)的扩容半径与所述生产水平井(20)的扩容半径之和等于所述注汽水平井(10)与所述生产水平井(20)之间的距离时，停止对所述注汽水平井(10)的周围储层和所述生产水平井(20)的周围储层进行扩容，并向所述注汽水平井(10)持续注水，注水温度在70℃—80℃之间，同时对所述生产水平井(20)进行焖井。
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