專利名稱：一種厚層普通稠油油藏的重力輔助蒸汽驅(qū)開采方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油開采技術(shù)，是一種開采厚層普通稠油油藏的重力輔助蒸 汽驅(qū)開采方法。
背景技術(shù)：
蒸汽吞吐是稠油油藏的主要開采方式，隨著開采技術(shù)進(jìn)步，開采的范圍 和手段不斷更新。目前，對(duì)于超稠油油藏的開采采用蒸汽降粘輔助下的重力
泄油(SAGD — Steam Assisted Gravity Drainage)的方法，這禾中方》去是針 對(duì)瀝青砂地質(zhì)條件，而瀝青砂中原油的特點(diǎn)是粘度高(粘度大于50, OOOmpa. s) 密度大(密度大于0.98 g/cm3，與水的密度接近，在原始地層溫度下很難流 動(dòng)或不能流動(dòng)。注入蒸汽的目的，主要是加熱油層，降低原油粘度，使原先 很難流動(dòng)或不能流動(dòng)的超稠油可以流動(dòng)起來(lái)。但是，由于是超稠油，不能形 成有效的平面流動(dòng)，主要依靠重力作用。其機(jī)理是高溫條件下，由于蒸汽的 密度<高溫下的水的密度<經(jīng)過(guò)高溫蒸餾后的超稠油的密度，在重力作用下， 蒸汽向上流動(dòng)，凝結(jié)的高溫?zé)崴透邷卣麴s后的超稠油向下流動(dòng)，形成垂向 分流，超稠油的重力是SAGD開采方式的主要驅(qū)動(dòng)力。因此，SAGD是針對(duì)高溫
下的原油密度大于水的超稠油的一項(xiàng)開采技術(shù)。
普通稠油，也稱"重油"，油層溫度下脫氣原油粘度大于100 mPa. s且小 于10,000 mPa.s的原油，相對(duì)密度大于0. 92、小于0.95的原油。目前，我 國(guó)稠油年產(chǎn)量超過(guò)1300萬(wàn)噸以上，其中厚層稠油油藏是稠油的主力油藏，如 遼河高升油田、小洼油田S/油層、勝利單家寺油田等，地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)3億噸。 這種油藏油層厚度大， 一般在30-100米，采用蒸汽吞吐的采收率只有20%左 右，通常的油藏注蒸汽開采效果不好，目前還沒有經(jīng)濟(jì)有效的接替技術(shù)。
盡管據(jù)報(bào)道蒸汽輔助重力泄油對(duì)超稠油是一種好的開采方式，但如采用
SAGD方法，由于生產(chǎn)井和注汽井大多在同一垂直面上，蒸汽輔助重力泄油在 一對(duì)上下水平井之間的垂向上動(dòng)用效果較好，但在平面上，注采井之間不宜 有明顯的距離。同時(shí)為了大幅度降低超稠油的粘度，井底蒸汽干度必須大于 70%，其排液量要與蒸汽室的自然泄油速率相匹配，既要使冷凝泄流下來(lái)的液 體全部采出，又不使過(guò)多的蒸汽被采出，采注比為l.O，由于注入的蒸汽在注 入井井筒中產(chǎn)生熱損失，井底蒸汽干度要求越大，注入井的深度很難超過(guò)1000 米。對(duì)于"重油"開采，鉆井投資和注汽成本相對(duì)較高，開采效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種注汽成本低，開釆效率高的厚層普通稠油油藏 的重力輔助蒸汽驅(qū)(GASD)開采方法。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種開采厚層普通稠油油藏的重力輔助蒸汽驅(qū)開采方法，在厚層普通稠 油油藏中，采取直井注汽、水平井生產(chǎn)或水平井注汽、水平井生產(chǎn)的方式，
采用如下步驟
1) 確定已知油藏區(qū)塊地質(zhì)參數(shù)及普通稠油流體特性滿足普通稠油油藏的
重力輔助蒸汽驅(qū)開采條件；
2) 對(duì)已直井開發(fā)的油藏區(qū)塊，采用直井與水平井組合布井方式；對(duì)新開 發(fā)的油藏區(qū)塊為直井與水平井組合或水平井與水平井組合布井方式；
3) 在沿已知油藏區(qū)塊油層下部鉆水平生產(chǎn)井，使注汽直井在水平井的斜 上方；
4) 對(duì)新開發(fā)的油藏區(qū)塊，生產(chǎn)井與注汽井同時(shí)吞吐2-4周期或注汽井與 生產(chǎn)井形成熱連通或油層壓力降到3-4MPa，轉(zhuǎn)為注汽井注汽生產(chǎn)井生產(chǎn)開采；
對(duì)己直井開發(fā)的油藏區(qū)塊，注汽井與生產(chǎn)井己形成熱連通，新鉆的水平 生產(chǎn)井吞吐l周期、解除近井地帶的污染后，轉(zhuǎn)注汽井注汽生產(chǎn)井生產(chǎn)開采。
本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案-
所述的步驟l)確定己知油藏區(qū)塊地質(zhì)參數(shù)為，連續(xù)油層厚度大于15m， 孔隙度大于20%,滲透率大于500md，垂向滲透率與水平滲透率的比值大于0. 2;
所述的步驟1)確定已知油藏區(qū)塊普通稠油流體特性為，油層溫度下脫氣 原油粘度大于100 mPa. s且小于10， 000 mPa. s，相對(duì)密度大于0. 92、小于0. 95 的原油。當(dāng)油層高孔高滲時(shí)，還可以擴(kuò)展到介于普通稠油和超稠油之間的特 稠油，其油層溫度下脫氣原油粘度大于10， 000 mPa. s且小于50， 000 mPa. s， 相對(duì)密度大于0.95、小于0.98的原油。
所述的步驟3)注汽直井位于水平生產(chǎn)井的垂向距離5m-30m，水平距離 30m-100m處；
所述的步驟3)注汽直井為是新鉆或已有直井；
所述的步驟3)注汽直井為是新鉆水平井；
所述的步驟4)注汽井注汽生產(chǎn)井生產(chǎn)開采是注汽井連續(xù)注汽，水平生 產(chǎn)井連續(xù)生產(chǎn)，注汽速率為1.5-1.8t/ha.m.d，井底蒸汽干度大于50%，采 注比保持在1.2以上。
本發(fā)明可以發(fā)揮驅(qū)替流體在垂向和水平兩個(gè)方向的掃及作用，提高驅(qū)動(dòng) 流體的波及范圍，提高厚層普通稠油油藏的原油采收率。


圖1為本發(fā)明直井與水平井組合開發(fā)示意圖； 圖2為本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)力分析示意圖。 具體實(shí)施方案
直井與水平井組合開采油藏或水平井、水平井組合開采油藏，僅僅是一 種布井形式，有了直井和水平井的鉆井技術(shù)，就有了直井和水平井各種組合 開發(fā)油田的選擇。本發(fā)明厚層普通稠油油藏的重力輔助蒸汽驅(qū)開采方法，在
厚層普通稠油油藏中，采取直井注汽、水平井生產(chǎn)或水平井注汽、水平井生 產(chǎn)的方式，其中注汽井與生產(chǎn)井在縱向和橫向上都有一定的距離，在開采過(guò) 程中，汽驅(qū)壓力作為主要驅(qū)動(dòng)力，重力為輔助驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)替流體在垂向和水 平兩個(gè)方向驅(qū)動(dòng)流體。
本發(fā)明在厚層普通稠油油藏中，采取直井注汽、水平井生產(chǎn)(見圖1)或 水平井注汽、水平井生產(chǎn)的方式，其中注汽井與生產(chǎn)井在縱向和橫向上都有 一定的距離。由于普通稠油的可流動(dòng)性，在采用重力輔助蒸汽驅(qū)開采過(guò)程中，
汽驅(qū)壓力為主要驅(qū)動(dòng)力，重力為輔助驅(qū)動(dòng)力(見圖2)。
具體采用如下步驟 (1 )根據(jù)已知油藏地質(zhì)參數(shù)及普通稠油流體特性確認(rèn)重力輔助蒸汽驅(qū)開 采方式的可行性；
(2) 已直井開發(fā)的油藏，布井方式為直井與水平井組合；對(duì)于未開發(fā)油 藏，布井方式為直井與水平井組合，或水平井與水平井組合；
(3) 在靠近油層下部鉆水平生產(chǎn)井，在水平井的斜上方、與水平井的垂 向距離5-30m左右、水平距離30-100m左右處鉆注汽直井或注汽水平井；
(4) 對(duì)于新區(qū)，水平生產(chǎn)井與注汽直井同時(shí)吞吐2-4周期左右、注汽井 與生產(chǎn)井形成熱連通、油層壓力降到3-4MPa后，轉(zhuǎn)重力輔助蒸汽驅(qū)開采；對(duì) 于注汽井與生產(chǎn)井已經(jīng)形成熱連通的老區(qū)，新鉆的水平生產(chǎn)井吞吐1周期、 解除近井地帶的污染后，轉(zhuǎn)重力輔助蒸汽驅(qū)開采注汽井連續(xù)注汽，水平生 產(chǎn)井連續(xù)生產(chǎn)，注汽速率為1.5-1.8t/ha.m.d，井底蒸汽干度大于50%，采 注比保持在1.2以上。
本發(fā)明所述的油藏地質(zhì)參數(shù)為，連續(xù)油層厚度大于15m，孔隙度大于20%， 滲透率大于500md，垂向滲透率與水平滲透率的比值大于0. 2;
所述的普通稠油流體特性為，油層溫度下脫氣原油粘度大于100 mPa.s 且小于10， 000 mPa.s，相對(duì)密度大于0.92、小于0.95的原油。當(dāng)油層高孔
高滲時(shí)，還可以擴(kuò)展到介于普通稠油和超稠油之間的特稠油，其油層溫度下
脫氣原油粘度大于10， 000 mPa. s且小于50， 000 mPa. s，相對(duì)密度大于0. 95、 小于O. 98的原油。
本發(fā)明所述的步驟(4)，水平生產(chǎn)井、水平注汽井組合時(shí)轉(zhuǎn)GASD的條件 與水平生產(chǎn)井、直井注汽井組合時(shí)的相同。
實(shí)例l:某油田油層6砂體為厚層塊狀普通稠油油藏，5(TC下脫氣原油粘 度為2284. 2mPa s，油層平均厚度38. 89m。該油藏采用直井蒸汽吞吐平均已 達(dá)7個(gè)周期，地層壓力己從原始值16. lMPa下降到1. 0MPa，周期產(chǎn)油量和油 汽比己降低。針對(duì)該油藏的地質(zhì)特征、原油性質(zhì)與開發(fā)現(xiàn)狀，采用直井與水 平井組合重力輔助蒸汽驅(qū)技術(shù)。
(1) 根據(jù)油藏地質(zhì)參數(shù)及流體特性進(jìn)行粗篩選；
(2) 連續(xù)油層厚度大于15m，孔隙度大于20%，滲透率大于500md，垂向 滲透率與水平滲透率的比值大于0. 2，適合采用GASD技術(shù)；
(3) 對(duì)于己直井開發(fā)的油藏，布井方式為直井與水平井組合；對(duì)于未開 發(fā)油藏，布井方式為水平井與水平井組合；
(4) 首先在靠近油層下部鉆水平生產(chǎn)井，在水平井的斜上方、與水平井 的垂向距離15m、水平距離70m處鉆注汽直井；
(5) 水平生產(chǎn)井與注汽直井同時(shí)吞吐3周期；
(6) 注汽直井連續(xù)注汽，水平生產(chǎn)井連續(xù)生產(chǎn)，注汽速率為 1.5t/ha.m.d，井底蒸汽干度大于50%，采注比保持在1.2以上；
該油藏6砂體油層蒸汽吞吐后轉(zhuǎn)重力輔助蒸汽驅(qū)開采，開采后直井與水 平井組合GASD能夠提高原油采收率23. 8%，累積油汽比可達(dá)到0. 27,加上吞 吐期間的采出程度(30. 5%)，總的采收率可達(dá)到54. 3%。
實(shí)例2:某油田東三段油層為厚層塊狀普通稠油油藏，5(TC下脫氣原油粘
度為7478mPa s，油層平均厚度22m。該油藏采用直井蒸汽吞吐，平均已達(dá)6 個(gè)周期，地層壓力已從原始值12. 6MPa下降到3. 0MPa，周期產(chǎn)油量和油汽比 己降低。針對(duì)該油藏的地質(zhì)特征、原油性質(zhì)與開發(fā)現(xiàn)狀，采用直井與水平井 組合重力輔助蒸汽驅(qū)技術(shù)。
(1) 根據(jù)油藏地質(zhì)參數(shù)及流體特性進(jìn)行粗篩選；
(2) 連續(xù)油層厚度大于15 m，孔隙度大于20%，滲透率大于500md，垂 向滲透率與水平滲透率的比值大于0. 2，適合采用GASD技術(shù)；
(3) 對(duì)于已直井開發(fā)的油藏，布井方式為直井與水平井組合；對(duì)于未開 發(fā)油藏，布井方式為水平井與水平井組合；
(4) 首先在靠近油層下部鉆水平生產(chǎn)井，在水平井的斜上方、與水平井 的垂向距離10m、水平距離50m處鉆注汽直井；
(5) 水平生產(chǎn)井與注汽直井同時(shí)吞吐3周期；
(6) 注汽直井連續(xù)注汽，水平生產(chǎn)井連續(xù)生產(chǎn)，注汽速率為 1.8t/ha.m.d，井底蒸汽干度大于50%，采注比保持在1.2以上；
該油藏東三段油層蒸汽吞吐后轉(zhuǎn)重力輔助蒸汽驅(qū)開采，開采后直井與水 平井組合重力輔助蒸汽驅(qū)開采能夠提高原油采收率31. 8%，累積油汽比可達(dá)到 0. 24，加上吞吐期間的采出程度(24. 3%)，總的釆收率可達(dá)到56. 1%。
實(shí)例3:某油田沙三段油層為厚層塊狀普通稠油油藏，5(TC下脫氣原油粘 度為3500mPa* s，油層平均厚度54m。該油藏埋深1300m,原始油層壓力 13.4MPa,原始油層溫度52°C。針對(duì)該油藏的地質(zhì)特征、原油性質(zhì)采用水平井 與水平井組合重力輔助蒸汽驅(qū)技術(shù)。
(1) 根據(jù)油藏地質(zhì)參數(shù)及流體特性進(jìn)行粗篩選；
(2) 連續(xù)油層厚度大于15m，孔隙度大于20%，滲透率大于500md,垂向滲 透率與水平滲透率的比值大于0. 2，適合采用重力輔助蒸汽驅(qū)開采技術(shù)；
(3) 對(duì)于未開發(fā)油藏，布井方式為水平井與水平井組合；
(4) 首先在靠近油層底部鉆一口水平生產(chǎn)井，在水平生產(chǎn)井的斜上方、與
水平生產(chǎn)井的垂向距離20m、水平距離60m處鉆注汽水平井；
(5) 水平生產(chǎn)井與注汽水平井同時(shí)吞吐，直到油層壓力下降到3-4MPa，轉(zhuǎn) 重力輔助蒸汽驅(qū)；
(6) 注汽水平井連續(xù)注汽，水平生產(chǎn)井連續(xù)生產(chǎn)，注汽速度為 1.7t/ha.m.d，井底蒸汽干度大于50%，采注比保持在1.2以上；
該油藏蒸汽吞吐后轉(zhuǎn)重力輔助蒸汽驅(qū)開釆，開采后水平井吞吐階段采出 程度18. 8%，水平井組合GASD階段原油采出程度為36. 8%，累積油汽比可達(dá)到 0. 26，吞吐與GASD階段總的采收率可達(dá)到55. 6%。
權(quán)利要求
1、 一種開采厚層普通稠油油藏的重力輔助蒸汽驅(qū)開采方法，在 厚層普通稠油油藏中，采取直井注汽、水平井生產(chǎn)或水平井注汽、水 平井生產(chǎn)的方式，其特征在于采用如下步驟1 )確定已知油藏區(qū)塊地質(zhì)參數(shù)及普通稠油流體特性滿足普通稠 油油藏的重力輔助蒸汽驅(qū)開采條件；2) 對(duì)已直井開發(fā)的油藏區(qū)塊，采用直井與水平井組合布井方式; 對(duì)新開發(fā)的油藏區(qū)塊為直井與水平井組合或水平井與水平井組合布 井方式；3) 在沿已知油藏區(qū)塊油層下部鉆水平生產(chǎn)井，使注汽直井在水 平井的斜上方；4) 對(duì)新開發(fā)的油藏區(qū)塊，生產(chǎn)井與注汽井同時(shí)吞吐2-4周期或 注汽井與生產(chǎn)井形成熱連通或油層壓力降到3-4MPa，轉(zhuǎn)為注汽井注 汽生產(chǎn)井生產(chǎn)開采；對(duì)已直井開發(fā)的油藏區(qū)塊，注汽井與生產(chǎn)井已形成熱連通，新鉆 的水平生產(chǎn)井吞吐1周期、解除近井地帶的污染后，轉(zhuǎn)注汽井注汽生 產(chǎn)井生產(chǎn)開釆。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開采厚層普通稠油油藏的重力輔 助蒸汽驅(qū)開采方法，其特征在于所述的步驟l)確定已知油藏區(qū)塊 地質(zhì)參數(shù)為，連續(xù)油層厚度大于15m，孔隙度大于20%，滲透率大于 500md，垂向滲透率與水平滲透率的比值大于0.2,c
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開采厚層普通稠油油藏的重力輔 助蒸汽驅(qū)開釆方法，其特征在于所述的步驟l)確定已知油藏區(qū)塊 普通稠油流體特性為，油層溫度下脫氣原油粘度大于100 mPa. s且小 于10，000mPa. s，相對(duì)密度大于0. 92、小于0.95的原油。當(dāng)油層高 孔高滲時(shí)，還可以擴(kuò)展到介于普通稠油和超稠油之間的特稠油，其油 層溫度下脫氣原油粘度大于10， 000 mPa. s且小于50， 000 mPa. s，相 對(duì)密度大于0.95、小于0.98的原油。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開采厚層普通稠油油藏的重力輔 助蒸汽驅(qū)開采方法，其特征在于所述的步驟3)注汽直井位于水平 生產(chǎn)井的垂向距離5m-30m，水平距離30m-100m處。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1、 4所述的一種開采厚層普通稠油油藏的重力 輔助蒸汽驅(qū)開采方法，其特征在于所述的步驟3)注汽直井為是新 鉆或已有直井d
6、 根據(jù)權(quán)利要求1、 4所述的一種開采厚層普通稠油油藏的重力 輔助蒸汽驅(qū)開采方法，其特征在于所述的步驟3)注汽直井為是新 鉆水平井。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開采厚層普通稠油油藏的重力輔 助蒸汽驅(qū)開采方法，其特征在于所述的步驟4)注汽井注汽生產(chǎn)井生產(chǎn)開采是注汽井連續(xù)注汽，水平生產(chǎn)井連續(xù)生產(chǎn)，注汽速率為1. 5-1. 8t/ha. m. d，井底蒸汽干度大于50% ，采注比保持在1. 2以上。
全文摘要
本發(fā)明是一種開采厚層普通稠油油藏的重力輔助蒸汽驅(qū)開采方法，在厚層普通稠油油藏中，采取直井注汽、水平井生產(chǎn)或水平井注汽、水平井生產(chǎn)的方式。對(duì)已直井開發(fā)的油藏區(qū)塊，采用直井與水平井組合布井方式，可沿已知油藏區(qū)塊油層下部鉆水平生產(chǎn)井，使注汽直井在水平井的斜上方，生產(chǎn)井與注汽井同時(shí)吞吐2-4周期或注汽井與生產(chǎn)井形成熱連通或油層壓力降到3-4MPa，轉(zhuǎn)為注汽井注汽生產(chǎn)井生產(chǎn)開采；或注汽井與生產(chǎn)井已形成熱連通，新鉆的水平生產(chǎn)井吞吐1周期、解除近井地帶的污染后，轉(zhuǎn)注汽井注汽生產(chǎn)井生產(chǎn)開采。本發(fā)明可以發(fā)揮驅(qū)替流體在垂向和水平兩個(gè)方向的掃及作用，提高驅(qū)動(dòng)流體的波及范圍，提高厚層普通稠油油藏的原油采收率。
文檔編號(hào)E21B43/16GK101122224SQ200610089238
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2006年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月11日
發(fā)明者任芳祥, 劉雙卯, 劉尚奇, 吳淑紅, 鷹 周, 霞 張, 張義堂, 李曉玲, 楊立強(qiáng), 沈德煌, 王曉春, 由世江, 趙立文, 靜 韓, 高永榮 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司