专利名称：一种浅油藏提高稠油采收率的混合开采方法
技术领域：
本发明属油田采油技术领域，具体涉及一种浅油藏提高稠油采收率的混合开采方法，主要利用CSS (蒸汽吞吐)和SAGD (蒸汽辅助重力驱油)两种方法优化设置井的位置及操作参数，从而提高浅油藏的稠油采收率。
背景技术：
稠油的粘度很大，不易流动，普通的开采方法已经不能进行开采，必须利用物理降粘或化学降粘方式进行。如今物理降粘开采方式中，SAGD (蒸汽辅助重力驱油)和CSS (蒸汽吞吐)方法是我国、加拿大和委内瑞拉等地稠油开采的两种重要方法。截止目前，这两种方法仍在稠油开采中发挥了巨大的作用，其中CSS(蒸汽吞吐)方法是将定量高温、高压饱和蒸汽注入油层，然后关井数天，让蒸汽的热力向油层扩散，加热原油，降低原油粘度，最后开井采油；SAGD (蒸汽辅助重力驱油)方法，其机理是在注气井中注入蒸汽，蒸汽向上超覆在地层中形成蒸汽腔，蒸汽腔向上及侧面扩展，与油层中的原油发生热交换，加热后的原油和蒸汽冷凝水靠重力作用泄到下面的水平生产井中产出。上述两种方法是目前最为流行的方法，其中CSS(蒸汽吞吐)方法以垂直井为主，而SAGD(蒸汽辅助重力驱油)方法以水平井为主，随着目前工艺水平的发展，水平井的造价几乎与垂直井相同，因此方法的高效性成为选择水平井和垂直井的主要因素。从效率的角度来看，水平井有助于高效蒸汽腔的形成， 进而提高了热的效率。较浅油藏开发，SAGD (蒸汽辅助重力驱油)方法单水平井的使用既可以节省成本又可使其开发成为可能，但利用CSS (蒸汽吞吐)和SAGD (蒸汽辅助重力驱油) 混合开采浅油藏的方法从末见诸报端，因此有必要改进。
发明内容
本发明解决的技术问题提供一种浅油藏提高稠油采收率的混合开采方法，针对适合于SAGD(蒸汽辅助重力驱油)方法和CSS(蒸汽吞吐)方法的稠油地区，优化设置 CSS (蒸汽吞吐)和SAGD (蒸汽辅助重力驱油)方法顺序、CSS (蒸汽吞吐)开采次数和油井位置，构造设计CSS (蒸汽吞吐)-SAGD (蒸汽辅助重力驱油)优化方法模型，使之既增加蒸气腔在水平方向的传播，加速且加大热的面积与效率，又可在相同的条件下具有更高的油气比率、采油率和更快的效率。本发明采用的技术方案一种浅油藏提高稠油采收率的混合开采方法，由下述步骤组成1)在浅油藏区设置三口深度直达储油层下方的水平井，且三口水平井位于储油层下方的同一水平面上，中间水平井下入注汽和采油管柱；2)首先利用蒸汽吞吐方法同时给三口水平井中注入高温高压蒸汽，然后关闭三口水平井，让三口水平井中的蒸汽热力向储油层扩散，加热储油层的原油，降低原油粘度；3)打开三口水平井，使粘度降低的稠油开始流出并采收；4)在三口水平井产油的过程中，扩散到储油层中的热蒸汽不断向上散发直至在三口水平井上方形成可以覆盖三口水平井的蒸汽腔后，开始仅向中间水平井注汽管注入高温高压蒸汽以持续向三口水平井上方的蒸汽腔续热，同时，三口水平井作为蒸汽辅助重力驱油过程的生产井持续产油；5)当储油层的产油量持续下降不能达到预期采油量时，停止向中间水平井注入高温高压蒸汽以停止采油。其中，所述三口水平井的横向间距两两之间不超过50m。进一步地，所述三口水平井的横向间距两两之间为10-30m。进一步地，当所述浅油藏区面积很大时，可将上述模型作为子单元，同时或逐次与其它子单元联合进行储油层原油的开发。本发明与现有技术相比主要结合了 CSS(蒸汽吞吐)方法和SAGD(蒸汽辅助重力驱油)方法，通过优化设置布井位置和优化操作参数，从数值模拟结果可见，此方法具有快速高效的特点，可给现场稠油开采和理论研究提供重要的参考。从成本角度，由于这种方法从成本上几乎与CSS(蒸汽吞吐)和SAGD(蒸汽辅助重力驱油)成本相同，因此可以像 CSS(蒸汽吞吐)方法和SAGD(蒸汽辅助重力驱油)方法一样推广于现场稠油开采。同时， 由于实际问题的复杂性，每种方法都有其适应范围。与传统SAGD(蒸汽辅助重力驱油)方法和CSS (蒸汽吞吐)方法比较，新的混合采油方法可以增大油井上方蒸汽腔侧面延伸的幅度和提高热使用效率，进而提高产油量、油汽比以及采油率。
具体实施例方式下面描述本发明的一种实施例。一种浅油藏提高稠油采收率的混合开采方法，由下述步骤组成1)在浅油藏区设置三口深度直达储油层下方的水平井，中间水平井下入注汽和采油套管柱，三口水平井位于储油层下方的同一水平面上，就是说在浅油藏区先竖直向下挖井，当井的深度达到储油层下方时，再转折开挖水平井；三口水平井的横向间距两两之间不超过50m，以10-30米为最宜；2)首先利用蒸汽吞吐方法同时给三口水平井中注入高温高压蒸汽，然后关闭三口水平井，让三口水平井中的蒸汽热力向储油层扩散，加热储油层的原油，降低原油粘度；3)打开三口水平井，使粘度降低的稠油开始流出并采收；4)在三口水平井产油的过程中，扩散到储油层中的热蒸汽不断向上散发直至在三口水平井上方形成可以覆盖三口水平井的蒸汽腔后，开始仅向中间水平井的注汽管注入高温高压蒸汽以持续向三口水平井上方的蒸汽腔续热，同时，三口水平井作为蒸汽辅助重力驱油过程的生产井持续产油，其中，中间水平井产出的油从采油管中流出；5)当储油层的产油量持续下降不能达到预期采油量时，停止向中间水平井的注汽管注入高温高压蒸汽以停止采油。6)当所述浅油藏区面积很大时，可将上述模型作为子单元，同时或逐次与其它子单元联合进行储油层原油的开发。采油原理本发明设计的优化CSS (蒸汽吞吐)-SAGD (蒸汽辅助重力驱油)稠油开采模型，利用了水平单井的CSS(蒸汽吞吐)方法和SAGD(蒸汽辅助重力驱油)方法，极大地减少了钻井和油井本身的代价；同时，给较浅油藏开采也提供了一种经济的混合开采方法，这种新的优化模型包括三口各自相距为10-30米(不超过50米)的水平井，首先给三口水平井同时注蒸汽，与较传统的CSS(蒸汽吞吐)和SAGD(蒸汽辅助重力驱油)方法单独相比，将会在三口水平井上方快速高效形成宽阔的蒸汽腔。本发明结合CSS(蒸汽吞吐)方法和SAGD (蒸汽辅助重力驱油)方法的机理，优化设置水平井的位置及操作顺序，选择两种方法优化的转换时机，达到快速、高效、经济地提高稠油的采收率。 上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。
权利要求
1.一种浅油藏提高稠油采收率的混合开采方法，其特征在于由下述步骤组成1)在浅油藏区设置三口深度直达储油层下方的水平井，且三口水平井位于储油层下方的同一水平面上，中间水平井下入注汽和采油管柱；2)首先利用蒸汽吞吐方法同时给三口水平井中注入高温高压蒸汽，然后关闭三口水平井，让三口水平井中的蒸汽热力向储油层扩散，加热储油层的原油，降低原油粘度；3)打开三口水平井，使粘度降低的稠油开始流出并采收；4)在三口水平井产油的过程中，扩散到储油层中的热蒸汽不断向上散发直至在三口水平井上方形成可以覆盖三口水平井的蒸汽腔后，开始仅向中间水平井注汽管注入高温高压蒸汽以持续向三口水平井上方的蒸汽腔续热，同时，三口水平井作为蒸汽辅助重力驱油过程的生产井持续产油；5)当储油层的产油量持续下降不能达到预期采油量时，停止向中间水平井的注汽管注入高温高压蒸汽以停止采油。
2.根据权利要求1所述的浅油藏提高稠油采收率的混合开采方法，其特征在于所述三口水平井的横向间距两两之间不超过50m。
3.根据权利要求2所述的浅油藏提高稠油采收率的混合开采方法，其特征在于所述三口水平井的横向间距两两之间为10-30m。
4.根据权利要求1或2所述的浅油藏提高稠油采收率的混合开采方法，其特征在于 当所述浅油藏区面积很大时，可将上述模型作为子单元，同时或逐次与其它子单元联合进行储油层原油的开发。
全文摘要
提供一种浅油藏提高稠油采收率的混合开采方法，在浅油藏区设置三口深度直达储油层下方且位于同一水平面的的水平井；然后利用蒸汽吞吐方法给三口水平井中注入高温高压蒸汽并关闭数天；打开油井后使粘度降低的稠油开始流出并采收；在三口水平井产油过程中，扩散到储油层中的热蒸汽不断向上散发在三口水平井上方形成蒸汽腔，此时开始仅向中间水平井注汽管注入高温高压蒸汽以持续向蒸汽腔续热，同时，三口水平井持续产油；当储油层的产油量持续下降不能达到预期采油量时，停止向中间水平井的注汽管注入高温高压蒸汽以停止采油。本发明可以增大油井上方蒸汽腔侧面延伸的幅度和提高热使用效率，进而提高产油量、油汽比以及采油率。
文档编号E21B43/30GK102268983SQ20111016928
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者李剑 申请人:李剑