专利名称：一种气体辅助sagd开采超稠油的方法
技术领域：
本发明涉及一种超稠油开采技术领域，是一种提高蒸汽热效率、增大蒸汽 波及体积、提高油汽比的稠油油藏开采方法。
背景技术：
常规SAGD技术作为超稠油开采技术，可以通过注汽井注入高干度蒸汽 来实现。注汽井可以是水平井也可以是直井，位于水平生产井的正上方或侧上 方。在重力作用下，注入的蒸汽向上超覆，形成蒸汽室，被加热降粘的原油和 凝结水向下流动到生产井(图l)。随着原油的采出，蒸汽室逐渐扩大。国内外 理论研究和现场实践表明，成功的SAGD有两个标志，是实际采收率接近油 藏条件应有的采收率，二是要实现经济指标一油汽比最大化。要实现上述指标， 不仅要保证蒸汽干度大于70%，提高热效率，而且还要保证实现最大的蒸汽波 及体积，同时在工艺上生产井排液速度与蒸汽室的自然泄油速度相匹配，保证 蒸汽洗油效率和热效率都最高。
我国稠油油田大约占18.2%地质储量的稠油油藏属于超稠油油藏，油层温 度下脱气原油粘度大于50000mPa.S，原油相对密度大于1.00，地层条件下不能 流动，只有依靠注蒸汽加热降粘开采。在这种注汽方式下， 一方面，高干度蒸 汽的超覆作用使得蒸汽室向上部发展迅速，到达油层顶部后会加热上覆岩层， 造成热量的无效浪费；另一方面，由于油藏的非均质性，使得蒸汽室扩展不均 匀，减小了蒸汽的波及体积，从而降低采油量。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高SAGD热效率、增大蒸汽波及体积，进一步 提高油汽比的超稠油油藏有效开发技术。
本发明所述的一种气体辅助SAGD开采超稠油的方法，其特征在于
1) 根据油田地质特征与开发现状，进行粗筛选油藏满足以下条件油层较 浅为530m，剩余油饱和度〉0. 50，油层厚度>10. Om，水平渗透率〉250md，垂直 与水平渗透率比值〉0. 1，油层孔隙度〉0. 20，油层中不存在连续分布的不渗透泥、 页岩夹层；
2) 在已有蒸汽吞吐直井间新钻水平井作为生产井，注采井井间平面距离为 30 50m;或在靠近油层底部钻一对水平井，注采井垂向距离4 6m;
3) 新钻水平井吞吐3周期，井间形成热连通后，首先采用注汽直井连续注 纯蒸汽，水平井连续生产的方式3年后，转换为注汽直井连续注氮气和蒸汽的 方式，注入过程中，氮气与蒸汽冷水当量的地下体积比为0.5，氮气的总注入 量达到0. 10PV后停住，但继续注蒸汽，直到生产结束，单井组注汽速度为 1.4m7d.ha.m，井底蒸汽干度为70%，采注比保持在L2。
采用注蒸汽过程中添加气体的方式，利用气体导热系数小并且为非凝析气 体的性质，在与蒸汽一起注入油层的过程中，逐渐分布在蒸汽室上部，形成隔 热层，减小蒸汽向上覆岩层的传热速度，降低热损失，提高热效率。同时分布 在蒸汽室上部的非凝析气体能够维持系统压力，不仅对原油起到向下的推动作 用，还缓解了蒸汽向上的超覆速度，加强了蒸汽腔的侧向扩展能力，增大蒸汽 横向波及体积；根据分压的作用原理，降低蒸汽腔上部温度，而注入井附近的 区域为饱和蒸汽温度，保持与纯蒸汽SAGD相当的产油能力。由于加入的非凝析 气体具有以上作用，因此，在开发过程中，可以适量减少蒸汽注入量而使得采油量稳定不变，从而提高整个开采过程的油汽比和经济效益。图2是蒸汽SAGD
与气体(N2、 C02、烟道气)辅助蒸汽SAGD采油机理示意图。
发明效果
采用本发明方式开发超稠油油藏可以取得以下效果
(1) 有效减缓蒸汽向上覆岩层的传热速度，蒸汽向上覆岩层的传热速度是 纯蒸汽SAGD的70%;
(2) 有利于蒸汽的均匀扩展，增加蒸汽室波及体积20% 30%。；
(3) 延长SAGD生产时间2 3年，提高采出程度6.0% 9.0，提高油汽 比0.02 0.05。
图la.水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)示意图。
图l b.垂直井与水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)示意图。
图2a.水平井气体辅助SAGD机理示意图。
图2 b.垂直井与水平井气体辅助SAGD机理示意图。
具体实施例方式
本发明提供超稠油油藏提高SAGD热效率、增大蒸汽波及体积、进一步提 高油汽比的有效开发技术。超稠油在原始油藏条件下不能流动，通过井筒蒸汽 循环或蒸汽吞吐方式预热油层，在注采井间形成热连通后，采用上部水平井或 直井连续注汽/氮气，下部水平井连续生产的氮气辅助SAGD开发方式。
实施例l
油田1油藏埋深在530m，油层有效厚度为106.0m，净总厚度比为0.92，平均孔隙度36.5%，平均水平渗透率5540md，水平渗透率与垂向渗透率的比 值为0.7，油层内部无纯泥岩隔夹层，油层条件下原油粘度为23.2X 104cp。油 田已采用直井蒸汽吞吐开发5年，阶段采出程度为10.7%，产量递减率23.4%， 地层压力2 3MPa。
1) 根据油田地质特征与开发现状，进行粗筛选。该油藏满足以下条件油 层较浅为530m，剩余油饱和度〉0.50，油层厚度〉10. Om，水平渗透率〉250md， 垂直与水平渗透率比值〉0. 1，油层孔隙度〉0.20，油层中不存在连续分布的不渗 透泥、页岩夹层。
2) 在已有吞吐直井间新钻水平井作为生产井，注采井井距可在35米。
3) 新钻水平井吞吐3周期，井间形成热连通后，首先采用注汽直井连续注 纯蒸汽，水平井连续生产的方式3年后，转换为注汽直井连续注氮气和蒸汽的 方式。注入过程中，氮气与蒸汽(冷水当量)的地下体积比为0.5，氮气的总 注入量达到O. IOPV后停住，但继续注蒸汽，直到生产结束。单井组注汽速度为 1. 4m7d. ha. m，井底蒸汽干度为70%,采注比保持在1. 2以上。
在蒸汽吞吐的基础上，可提高采出程度41.3%，油汽比可达到0.307，加上 吞吐阶段的采出程度，总采收率可达到52.0%。 实施例2
油田2油藏埋深300m，油层有效厚度为32.0m，净总厚度比为0.82，平均 孔隙度26.0%，平均水平渗透率1250md，水平渗透率与垂向渗透率的比值为 0.60，油层内部无纯泥岩隔夹层，油层条件下原油粘度为12.0X104cp。油田是 新开发区块，原始含油饱和度70%，原始油藏压力3.0MPa。
1)根据油田地质特征与开发现状，进行粗筛选。该油藏满足以下条件油 层较浅为300m，原始含油饱和度〉0. 50，油层厚度〉10.0m，水平渗透率〉250md，垂直与水平渗透率比值〉0. 1，油层孔隙度〉0.20，油层中不存在连续分布的不渗 透泥、页岩夹层。
2) 在靠近油层底部钻一对水平井，注采井垂向距离6米。
3) —对水平井同时采用井筒蒸汽循环的方式预热油层3个月，当井间形成 热连通后，首先采用上部水平井连续注纯蒸汽，水平井连续生产的方式4年后， 转换为注汽井连续注烟道气和蒸汽的方式。注入过程中，烟道气与蒸汽(冷水 当量)的地下体积比为0.4，烟道气的总注入量达到O. IOPV后停住，但继续注 蒸汽，直到生产结束。单井组注汽速度为1. 3m7d. ha. m，井底蒸汽干度为70%， 采注比保持在1.2以上。
该开发方式下原油采收率为58.7%，油汽比0.336。
权利要求
1.一种气体辅助SAGD开采超稠油的方法，其特征在于1)根据油田地质特征与开发现状，进行粗筛选油藏满足以下条件油层较浅为530m，剩余油饱和度＞0.50，油层厚度＞10.0m，水平渗透率＞250md，垂直与水平渗透率比值＞0.1，油层孔隙度＞0.20，油层中不存在连续分布的不渗透泥、页岩夹层；2)在已有蒸汽吞吐直井间新钻水平井作为生产井，注采井井间平面距离为30～50m；或在靠近油层底部钻一对水平井，注采井垂向距离4～6m；3)新钻水平井吞吐3周期，井间形成热连通后，首先采用注汽直井连续注纯蒸汽，水平井连续生产的方式3年后，转换为注汽直井连续注氮气和蒸汽的方式。注入过程中，氮气与蒸汽冷水当量的地下体积比为0.5，氮气的总注入量达到0.10PV后停住，但继续注蒸汽，直到生产结束，单井组注汽速度为1.4m3/d.ha.m，井底蒸汽干度为70％，采注比保持在1.2。
全文摘要
本发明涉及一种气体辅助SAGD开采超稠油的方法，选油层为530m，剩余油饱和度＞0.50，油层厚度＞10.0m，水平渗透率＞250md，垂直与水平渗透率比值＞0.1，油层孔隙度＞0.20，油层中不存在连续分布的不渗透泥、页岩夹层油藏；在吞吐直井间钻水平井，井距在35米或在油层底部钻一对水平井，垂向距离6米；吞吐3周期，井间形成热连通后，用直井连续注蒸汽，水平井生产3年，用直井注氮气和蒸汽，地下体积比为0.5，氮气的总注入量达到0.10PV后停住，继续注蒸汽，注汽速度为1.4m<sup>3</sup>/d.ha.m，井底蒸汽干度为70％，采注比保持在1.2；提高采出程度6.0～9.0％，提高油汽比0.02～0.05。
文档编号E21B43/16GK101592028SQ20081011326
公开日2009年12月2日 申请日期2008年5月28日 优先权日2008年5月28日
发明者刘尚奇, 郭二鹏, 高永荣 申请人:中国石油天然气股份有限公司