本發(fā)明涉及油田采油技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種采油方法及井網(wǎng)。
背景技術(shù):
火燒油層是一種用電的或者化學(xué)的等方法使油層溫度達(dá)到原油燃點(diǎn),并向油層注入空氣或氧氣等助燃?xì)怏w使油層原油持續(xù)燃燒的采油方法。該方法簡稱為火驅(qū)采油。參照圖3以及圖4所示,目前,傳統(tǒng)的火驅(qū)采油方法為一口注汽井1對應(yīng)一口水平生產(chǎn)井2的火驅(qū)采油的井網(wǎng)模式(THAI技術(shù))。該方法只有沿水平生產(chǎn)井2方向的一個泄油通道。火線3很容易沿水平生產(chǎn)井方向向泄油通道內(nèi)竄進(jìn),從而燒毀水平生產(chǎn)井筒內(nèi)的采油裝置和監(jiān)測設(shè)備,導(dǎo)致生產(chǎn)終止。另外,由于只有一個泄油通道,火焰只能沿一方向進(jìn)行延伸,燃燒前緣會越燒越窄,使得油層燃燒波及的腔室的體積逐漸減小,最終采收率較低,累產(chǎn)油較少。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明的目的在于提供一種采油方法和井網(wǎng),該采油方法具有較佳的技術(shù)效果。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的一種采油方法,包括:
在油藏上部署一注汽井;
所述注汽井部署完畢后,以所述注汽井的底部為圓心,按照放射狀部署若干水平生產(chǎn)井;
若干所述水平生產(chǎn)井部署完畢后,通過所述注汽井向所述油藏內(nèi)注入蒸汽,直至至少一個所述注汽井與所述水平生產(chǎn)井熱連通;
所述蒸汽注入完畢后,通過點(diǎn)火器點(diǎn)燃所述油藏內(nèi)的油層;
所述油層被點(diǎn)燃后,通過所述注汽井向所述油藏內(nèi)持續(xù)注入助燃?xì)怏w,
當(dāng)所述油層的燃燒前緣推進(jìn)到所述水平生產(chǎn)井靠近所述注汽井的一端時,停止注入所述助燃?xì)怏w。
優(yōu)選的,所述注汽井的注汽端設(shè)置在所述油藏的中心處。
優(yōu)選的,所述水平生產(chǎn)井為5~8口,若干所述水平生產(chǎn)井呈放射狀等間隔設(shè)置。
優(yōu)選的,所述注汽井采用蒸汽吞吐的方式向油藏內(nèi)注入蒸汽,蒸汽吞吐次數(shù)為2~3次。
優(yōu)選的,所述若干所述水平生產(chǎn)井部署完畢后,通過所述注汽井向所述油藏內(nèi)注入蒸汽,直至所述注汽井與所述水平生產(chǎn)井熱連通的步驟中,當(dāng)所述注汽井的注汽溫度與所述水平生產(chǎn)井的溫度的差值小于或等于80攝氏度時,所述注汽井與所述水平生產(chǎn)井熱連通。
優(yōu)選的,所述當(dāng)所述油層的燃燒前緣推進(jìn)到水平生產(chǎn)井靠近注汽井的一端,停止注入助燃?xì)怏w的步驟中,當(dāng)所述水平生產(chǎn)井的溫度達(dá)到300℃并且所述水平生產(chǎn)井的產(chǎn)出氣體中的氧氣摩爾百分比大于5%時,或者當(dāng)所述水平生產(chǎn)井的跟端溫度達(dá)到500℃時,判斷為所述油層的燃燒前緣推進(jìn)到水平生產(chǎn)井靠近注汽井的一端,停止注入助燃?xì)怏w。
優(yōu)選的,在所述注汽井部署完畢后,以所述注汽井的底部為圓心,按照放射狀部署若干水平生產(chǎn)井的步驟中,所述水平生產(chǎn)井的水平段位于所述注汽井下端部的下方。
本發(fā)明還提供了一種采油井網(wǎng),所述采油井網(wǎng)包括:
設(shè)置在油藏上的一注汽井;
若干水平生產(chǎn)井,以所述注汽井為圓心呈放射狀排布。
優(yōu)選的,所述水平生產(chǎn)井為5~8口,若干所述水平生產(chǎn)以所述注汽井的底部為圓心放射狀等間隔設(shè)置。
優(yōu)選的,所述注汽井上設(shè)置有點(diǎn)火器,用于對所述油藏內(nèi)的油層點(diǎn)火。
優(yōu)選的,所述采油井網(wǎng)包括:
第一溫度檢測裝置,所述第一溫度檢測裝置設(shè)置在所述注汽井上,所述第一溫度檢測裝置用于檢測所述注汽井的溫度;
第二溫度檢測裝置,所述第二溫度檢測裝置設(shè)置在所述水平生產(chǎn)井上,所述第二溫度檢測裝置用于檢測所述水平生產(chǎn)井的溫度。
優(yōu)選的,所述水平生產(chǎn)井的長度為450米~550米之間。
優(yōu)選的,所述水平生產(chǎn)井的水平段位于所述注汽井的下方。
相對于現(xiàn)有的采油技術(shù)只有一個燃燒方向的采油方法,本發(fā)明的采油方法中的油藏被點(diǎn)火后,火腔的發(fā)育不再是沿單一水平生產(chǎn)井方向,而是向按照放射狀設(shè)置的各個水平生產(chǎn)井的方向均勻發(fā)育,因此,整個油藏內(nèi)的著火范圍會逐漸擴(kuò)大,熄火的概率會降低,煙道氣、可動油、火線等會沿多口水平生產(chǎn)井移動,會使火線朝著多方向均勻推進(jìn),擴(kuò)大波及體積,增大開采效果,提高采油的效率。
另外,由于水平生產(chǎn)井?dāng)?shù)量增多,井網(wǎng)控制面積大大增加,火線沿水平生產(chǎn)井方向推進(jìn),形成漏斗形燃燒腔,波及范圍大,直井周圍原油均可以被驅(qū)替出,提高了原油開采效率,增大了泄油面積,動用程度大大提高。火驅(qū)受效的區(qū)域原油粘度大大降低,見效時間短,改質(zhì)效果更好。與常規(guī)井網(wǎng)火驅(qū)相比,放射性井網(wǎng)多口水平生產(chǎn)井均有射孔,增加了可動油與煙道氣的排泄通道,每一口水平生產(chǎn)井都可以作為油藏內(nèi)燃燒產(chǎn)生的煙氣的排出通道,各水平生產(chǎn)井均可利用煙道氣驅(qū)油,增大了煙道氣的利用率。燃燒腔變大,還能減小了注汽量,節(jié)約成本,增大了采油效益。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的實(shí)施方式中提供的采油方法的流程圖;
圖2為本發(fā)明的實(shí)施方式中提供的采油井網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為常規(guī)井網(wǎng)火驅(qū)初期的燃燒示意圖;
圖4為常規(guī)井網(wǎng)火驅(qū)后期的燃燒示意圖;
圖5為本發(fā)明的井網(wǎng)火驅(qū)初期的燃燒示意圖;
圖6為本發(fā)明的井網(wǎng)火驅(qū)后期的燃燒示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案,下面將結(jié)合本申請實(shí)施例中的附圖,對本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅是本申請一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒旧暾堉械膶?shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明公開了一種采油方法。參照圖1以及圖2所示,該方法包括以下步驟:
S101:在油藏上部署一注汽井1;
在該步驟中,首先確定適合開采的油藏。其中,油藏的篩選可按照如下標(biāo)準(zhǔn):油藏深度>200米(m);油層厚度>15米(m);油層滲透率>200×10-3μm2;原油粘度>10000mPa.s;原油密度>0.90g/cm3;含油飽和度>60%。
篩選好油藏后,作業(yè)人員可以在油藏上部署注汽井1。注汽井1可以為現(xiàn)有技術(shù)中普通的注汽井1。前期,該注汽井1可以向油藏內(nèi)注入蒸汽。后期,注汽井1也可以向油藏內(nèi)注入助燃?xì)怏w。該注汽井1可以設(shè)置在油藏的中心位置。該中心位置可以根據(jù)實(shí)際需要開采的油藏進(jìn)行確定。具體的,該注汽井1可以設(shè)置在油藏區(qū)域的地面上。注汽井1的一端能與注汽設(shè)備相連接,注汽井1的另一端能伸入到油藏的中心,使得其向內(nèi)注入的助燃?xì)怏w可以朝向四周擴(kuò)散,進(jìn)而保證火驅(qū)泄油時,油層的燃燒腔室可以向四周擴(kuò)散和發(fā)展。
S102:注汽井1部署完畢后,以注汽井1的底部為圓心,按照放射狀部署若干水平生產(chǎn)井2;
在該步驟中,若干水平生產(chǎn)井2可以包括水平段和垂直段。本發(fā)明的采油方法是以水平生產(chǎn)井2的水平段為基準(zhǔn),按照放射狀部署水平生產(chǎn)井2。
其中,放射狀是指以一點(diǎn)為圓心,若干線條沿徑向設(shè)置的形狀。在本發(fā)明中,注汽井1的垂直投影面相當(dāng)于圓點(diǎn)。水平生產(chǎn)井2的水平段相當(dāng)于若干線條,水平生產(chǎn)井2進(jìn)而能以放射狀設(shè)置(參照圖2所示)。當(dāng)以放射狀設(shè)置時,注汽井1的底部與水平生產(chǎn)井2靠近注汽井1的一端之間可以留有預(yù)設(shè)的距離。該距離可以根據(jù)實(shí)際油藏的大小以及水平生產(chǎn)井2水平段的長度來確定。
更具體的,各水平生產(chǎn)井2靠近注汽井1的一端與注汽井1之間的距離可以不同,即每口水平生產(chǎn)井2靠近注汽井1的一端與注汽井1的底部的距離可以根據(jù)實(shí)際的需求進(jìn)行確定。水平生產(chǎn)井2可以設(shè)置在注汽井1的下方。被燃燒加熱后的原油能在重力的作用下會向下流動,進(jìn)而能通過水平生產(chǎn)井2泄出。
在另一具體的實(shí)施方式中,參照圖2所示,水平生產(chǎn)井2為5~8口,若干水平生產(chǎn)井2呈放射狀等間隔設(shè)置。具體如何以放射狀設(shè)置,上文已敘述,在此不再贅述。
S103:若干水平生產(chǎn)井2部署完畢后,通過注汽井1向油藏內(nèi)注入蒸汽,直至注汽井1與水平生產(chǎn)井2熱連通;
在該步驟中,注汽井1可以采用蒸汽吞吐的方式向油藏內(nèi)注入蒸汽。其中,蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽,關(guān)井一段時間,待蒸汽的熱能向油層擴(kuò)散后再向內(nèi)注入蒸汽。蒸汽吞吐次數(shù)可以為2~3次。
若干水平生產(chǎn)井2部署完畢后,通過注汽井1向油藏內(nèi)注入蒸汽,直至至少一個注汽井1與水平生產(chǎn)井2熱連通的步驟中,當(dāng)注汽井1的注汽溫度與至少一個水平生產(chǎn)井2的溫度的差值小于或等于80攝氏度時,注汽井1與水平生產(chǎn)井2熱連通。其中,注汽井1和水平生產(chǎn)井2上可以設(shè)置有第一溫度檢測裝置和第二溫度檢測裝置,可以用于獲取注汽井1和水平生產(chǎn)井2的溫度,采油人員可以獲取第一溫度檢測裝置和第二溫度檢測裝置的溫度數(shù)據(jù),進(jìn)而確定兩個溫度的差值,從而判斷是否熱連通。
S104:蒸汽注入完畢后,通過點(diǎn)火器點(diǎn)燃油藏內(nèi)的油層;
在該步驟中,點(diǎn)火器可以直接設(shè)置在注汽井1上,也可以分開設(shè)置。當(dāng)分開設(shè)置時,可以將點(diǎn)火器放入到注汽井1內(nèi)進(jìn)行點(diǎn)火。
S105:油層被點(diǎn)燃后,通過注汽井1向油藏內(nèi)持續(xù)注入助燃?xì)怏w;
在該步驟中,助燃?xì)怏w可以為空氣??諝鈮嚎s設(shè)備可以將空氣壓縮后通過注汽井1持續(xù)的注入到油藏內(nèi),進(jìn)而保證油藏內(nèi)的油層可以保持燃燒的狀態(tài)。參照圖5和圖6所示,圖中外圓圈外的部分為未燃燒的區(qū)域,內(nèi)圓圈內(nèi)的為已經(jīng)燃燒的區(qū)域,中間的部分為正在燃燒的區(qū)域(火線3)。油藏內(nèi)的一部分重質(zhì)組分作為燃料進(jìn)行燃燒,進(jìn)而能向稠油藏內(nèi)提供熱量,稠油受熱融化,從水平生產(chǎn)井2內(nèi)泄出,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對稠油油藏的采油。
在一具體的實(shí)施方式中,為了維持火線3的穩(wěn)定,火線3的整體推進(jìn)速度為最小為0.05m/d(天),最大不超過0.15m/d。為了保證各水平生產(chǎn)井各火線3推進(jìn)距離盡可能一致,最大不超過50m的誤差。各水平生產(chǎn)井的煙道氣產(chǎn)出量要與井所在的油層厚度呈正比。另外,為了充分發(fā)揮煙道氣的驅(qū)油作用,要求直井注入的空氣燃燒變成煙道氣后,采出百分比大于0.90。
S106:當(dāng)油層的燃燒前緣推進(jìn)到水平生產(chǎn)井2靠近注汽井1的一端,停止注入助燃?xì)怏w;
在該步驟中,參照圖6所示,當(dāng)水平生產(chǎn)井2的溫度達(dá)到300℃并且水平生產(chǎn)井產(chǎn)出的氣體中的氧氣摩爾百分比大于5%時,或者當(dāng)水平生產(chǎn)井2的跟端溫度達(dá)到500℃時,判斷為油層的燃燒前緣推進(jìn)到水平生產(chǎn)井2靠近注汽井1的一端,進(jìn)而可以停止注入助燃?xì)怏w。防止燃燒的腔室繼續(xù)向前延伸而將水平生產(chǎn)井2的管道和設(shè)置在管道設(shè)備內(nèi)的裝置燒毀。當(dāng)停止注入助燃?xì)怏w后,油層內(nèi)因?yàn)闆]有助燃的氣體,油層便停止燃燒,采油終止。
具體的,每當(dāng)一口水平生產(chǎn)井關(guān)閉時,直井的注氣量就相對應(yīng)的按比例減少,減少的量為煙道氣產(chǎn)出量除以采出氣體百分比,直至所有的水平生產(chǎn)井關(guān)閉,結(jié)束火燒驅(qū)油。
實(shí)施例1:
在某油田的油藏:油藏深度280m;該油藏平均地層壓力2.8MPa;地層溫度17.4℃;油層厚度25m;孔隙度30%;油層滲透率1266mD;地層溫度下平均原油粘度210090mPa.s;原油密度0.9662g/cm3;含油飽和度75.2%。
(1)首先在油藏中心部署一注汽井,在注汽井1上射孔,以井底部點(diǎn)為圓心,以放射狀等間距部署5口長度為500m水平生產(chǎn)井2;
(2)注汽井先注入蒸汽吞吐兩輪次,實(shí)現(xiàn)與周圍水平生產(chǎn)井2的熱聯(lián)通,累計(jì)注入蒸汽20000t。吞吐結(jié)束后,采用電點(diǎn)火器注入500℃高溫空氣點(diǎn)燃被射開的上部油層,然后連續(xù)注入常溫空氣,轉(zhuǎn)入火驅(qū)開采階段。初始點(diǎn)火階段的15d(天)注入空氣為5000m3/d,100d以后提高到30000m3/d,300d以后注入速度提高到70000m3/d;600d以后提高到10000m3/d;900d以后提高到最大注氣速度150000m3/d;
(3)保證火線3不斷向周圍水平生產(chǎn)井2方向一體化整體推進(jìn),火燒驅(qū)替原油不斷從水平生產(chǎn)井2采出;
(4)原油通過水平生產(chǎn)井2采出,生產(chǎn)15年后,燃燒前緣推進(jìn)到水平生產(chǎn)井2跟端,5口水平生產(chǎn)井的跟端溫度先后達(dá)到500℃,結(jié)束火燒驅(qū)油。
通過上述的內(nèi)容可以看出:相對于現(xiàn)有的采油技術(shù)只有一個燃燒方向的采油方法,本發(fā)明的采油方法的油藏被點(diǎn)火后,本發(fā)明的采油方法的火腔的發(fā)育不再是沿單一水平生產(chǎn)井2方向,而是向按照放射狀設(shè)置的各個水平生產(chǎn)井2的方向均勻發(fā)育,因此,整個油藏內(nèi)的著火范圍會逐漸擴(kuò)大,熄火的概率會降低,煙道氣、可動油、火線3等會沿多口水平生產(chǎn)井2移動,會使火線3朝著多方向均勻推進(jìn),擴(kuò)大波及體積,增大油藏的開采效果,提高油藏的采油的效率,最高可達(dá)90%以上,生產(chǎn)成本低,空氣油比可從2000-3000m3/t降低到800-1000m3/t,經(jīng)濟(jì)效益好。
另外,由于水平生產(chǎn)井2數(shù)量增多,井網(wǎng)控制面積大大增加,火線3沿水平生產(chǎn)井2方向推進(jìn),形成漏斗形燃燒腔,波及范圍大,直井周圍原油均可以被驅(qū)替出,提高了原油開采效率,增大了泄油面積,動用程度大大提高?;痱?qū)受效的區(qū)域原油粘度大大降低,見效時間短,改質(zhì)效果更好。與常規(guī)井網(wǎng)火驅(qū)相比,放射性井網(wǎng)多口水平生產(chǎn)井2均有射孔,增加了可動油與煙道氣的排泄通道,每一口水平生產(chǎn)井2都可以作為油藏內(nèi)燃燒產(chǎn)生的煙氣的排出通道,進(jìn)而各水平生產(chǎn)井2均可利用煙道氣驅(qū)油,增大了煙道氣的利用率。燃燒腔變大,還能減小了注汽量,節(jié)約成本,增大了采油效益。
本發(fā)明還公開了一種采油井網(wǎng),參照圖2所示,采油井網(wǎng)包括:設(shè)置在油藏上的一注汽井1;若干水平生產(chǎn)井2,以注汽井1的底部為圓心放射狀設(shè)置。
若干水平生產(chǎn)井2包括水平段和垂直段。本發(fā)明的采油方法是以水平生產(chǎn)井2的水平段為基準(zhǔn),按照放射狀部署水平生產(chǎn)井2。其中,放射狀是指以一點(diǎn)為圓心,若干線條沿徑向設(shè)置的形狀。在本發(fā)明中,注汽井1的垂直投影相當(dāng)于圓點(diǎn)。水平生產(chǎn)井2的水平段相當(dāng)于若干線條。注汽井1的底部與水平生產(chǎn)井2靠近注汽井1的一端之間可以留有預(yù)設(shè)的距離。該距離可以根據(jù)實(shí)際油藏的大小以及水平生產(chǎn)井2水平段的長度來確定。
更具體的,各水平生產(chǎn)井2與注汽井1之間的距離可以不同,即,每口水平生產(chǎn)井2靠近注汽井1的一端與注汽井1的底部的距離可以根據(jù)實(shí)際的需求進(jìn)行確定。水平生產(chǎn)井2可以設(shè)置在注汽井1的下方,使得被燃燒加熱后的原油在重力的作用下會向下流動,進(jìn)而能通過水平生產(chǎn)井2泄出
在一具體的實(shí)施方式中,水平生產(chǎn)井2為5~8口,若干水平生產(chǎn)以注汽井1的底部為圓心放射狀等間隔設(shè)置。
在本實(shí)施方式中,注汽井1上設(shè)置有點(diǎn)火器,用于對油藏內(nèi)的油層點(diǎn)火。
在本實(shí)施方式中,采油井網(wǎng)還包括:第一溫度檢測裝置,第一溫度檢測裝置設(shè)置在注汽井1上,用于獲取注汽井1的注汽溫度。第二溫度檢測裝置,第二溫度檢測裝置設(shè)置在水平生產(chǎn)井2上,用于獲取水平生產(chǎn)井2的溫度。采油人員可以獲取第一溫度檢測裝置和第二溫度檢測裝置的溫度數(shù)據(jù),進(jìn)而確定兩個溫度的差值,從而判斷是否熱連通。
在本實(shí)施方式中,水平生產(chǎn)井2的長度可以為450米~550米之間。水平生產(chǎn)井2的長度還可以根據(jù)實(shí)際油藏的體積進(jìn)行確定,本申請對此不作限制。
當(dāng)油藏內(nèi)點(diǎn)火后,相對于現(xiàn)有技術(shù)中只有一個燃燒方向的采油方法,本發(fā)明的采油方法的火腔的發(fā)育不再是沿單一水平生產(chǎn)井2方向,而是向按照放射狀設(shè)置的各個水平生產(chǎn)井2的方向均勻發(fā)育,因此,整個油藏內(nèi)的著火范圍會逐漸擴(kuò)大,熄火的概率會降低,煙道氣、可動油、火線3等會沿多口水平生產(chǎn)井2移動,會使火線3朝著多方向均勻推進(jìn),擴(kuò)大波及體積,增大開采效果。
另外,由于水平生產(chǎn)井2數(shù)量增多,井網(wǎng)控制面積大大增加,火線3沿水平生產(chǎn)井2方向推進(jìn),形成漏斗形火腔,波及范圍大,直井周圍原油均可以被驅(qū)替出,提高了原油開采效率,增大了泄油面積,動用程度大大提高?;痱?qū)受效的區(qū)域原油粘度大大降低,見效時間短,改質(zhì)效果更好。
與常規(guī)井網(wǎng)火驅(qū)相比,放射性井網(wǎng)多口水平生產(chǎn)井2均有射孔,增加了可動油與煙道氣的排泄通道,每一口水平生產(chǎn)井2均可利用煙道氣驅(qū)油,增大了煙道氣的利用率,同時,減小了注汽量,節(jié)約成本,增大了采油效益。
應(yīng)該理解,以上描述是為了進(jìn)行圖示說明而不是為了進(jìn)行限制。通過閱讀上述描述,在所提供的示例之外的許多實(shí)施方式和許多應(yīng)用對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都將是顯而易見的。因此,本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來確定,而是應(yīng)該參照所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所擁有的等價(jià)物的全部范圍來確定。出于全面之目的,所有文章和參考包括專利申請和公告的公開都通過參考結(jié)合在本文中。在前述權(quán)利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容,也不應(yīng)該認(rèn)為發(fā)明人沒有將該主題考慮為所公開的發(fā)明主題的一部分。