用于启动蒸汽辅助重力泄油循环的方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于在载有烃的地层中启动蒸汽辅助重力泄油(SAGD)运动和烃采集的方法，包括首先通过使得SAGD注射井与循环井连接而建立循环通路。循环井能够是SAGD生产井或者在注射井的趾部附近完成的单独井。首先，热载体例如蒸汽或烟气循环，在注射井周围形成热腔室。一旦初始的启动完成，循环通路就脱开，用于使得热腔室进一步传播，并建立稳态SAGD操作。
【专利说明】用于启动蒸汽辅助重力泄油循环的方法
[0001]相关申请
[0002]根据35U.S.Cl 19 (e)，本申请要求美国临时专利申请N0.61/560367的优先权，该美国临时专利申请N0.61/560367的申请日为2011年11月16日，该文献整个被本文参引。
【技术领域】
[0003]这里公开的实施例大致涉及用于在水平延伸、大致平行和相邻的井(例如用于蒸汽辅助重力泄油(SAGD)井对的那些井)之间启动蒸汽循环的方法和系统。
【背景技术】
[0004]参考图1，如本行业公知，蒸汽辅助重力泄油(SAGD)使用紧密相连、水平延伸和大致平行井的井对，该井对包括第一蒸汽注射井(注射井)和第二生产井(生产井)，该第二生产井与注射井间开并定位成低于该注射井。通常，SAGD在启动阶段通过使得蒸汽独立和同时地穿过注射井和生产井循环而开始。蒸汽通过油管柱来注射,该油管柱延伸至各注射井和生产井的趾部(toe)。注射的蒸汽在各井中冷凝，从而释放热量和产生液相，该液相通过外壳-油管环路而沿与注射蒸汽相反的方向取出。
[0005]释放的热量首先通过在注射井和生产井之间的地层的中间部分(井间区域)来传导，然后通过地层来传导，以便充分加热和以其它方式使得其中的浙青运动，以便使得加热的浙青通过重力泄油而流入生产井中。在该启动阶段，当运动的浙青重力泄油进入生产井中时，在注射井和生产井之间产生热腔室。
[0006]在实现井至井的蒸汽连通之后，蒸汽继续地注入到上部注射井中，并从底部生产井取出冷凝物和加热的油。
[0007]迄今，SA⑶的启动已经通过多种已知技术来提高，这些已知技术包括冷水膨胀、蒸汽膨胀、溶剂浸透和电加热，用于缩短在注射井和生产井之间建立连通所需的时间。在冷水和蒸汽膨胀中，冷水或蒸汽注入到井间区域中，用于产生垂直膨胀区域和增加井间区域的孔隙度、可透过性和水饱和。
[0008]在溶剂浸透中，溶剂注入到井间区域中，并允许在注入蒸汽之前浸透。溶剂与其中的浙青混合，并降低了浙青的粘性，从而允许浙青在更低温度下运动。
[0009]在电加热技术中，电井下加热器布置在井中，用于将热量导入至井间区域中，以便降低其中的浙青的粘性。
[0010]当运动的浙青泄入生产井中时，由运动的浙青空出的空隙空间形成蒸汽腔室，该蒸汽腔室继续水平和垂直地生长。当蒸汽腔室到达生产井时，将停止蒸汽同时在注射井和生产井中循环(或SAGD启动)，并能够开始SAGD的缓升运行。
[0011]在缓升运行过程中，蒸汽以恒定压力只注入到注射井中，用于使得注射井上面的重油运动，以便继续重力泄油和在生产井处采收。
[0012]表示载有烃的地层的提高采油的成功性或时间性的因素包括输送热或驱动机构进入地层中用于提高采油(EOR)。通常，烃的初次抽取留下了空隙区域、虫孔或有助于引入EOR机构的其它高透过性区域。
[0013]在通常认为适合SAGD的地层中(例如以前未开采的地层)，用于蒸汽、溶剂或其它传输装置的初始输送情况启动缓慢，并可能延迟热运动腔室的发展。而且，迄今为止，井对场地的各井对独立地处理，而并不考虑或利用相邻井对。
[0014]无论其机理如何，还是具有提高用于蒸汽辅助重力泄油的启动循环以及在注射井和生产井之间的井间连通的机会。
【发明内容】
[0015]通常，在这里公开的实施例中，通过在注射井和循环井之间建立单向热激发循环通路(从踵部(heel)至趾部或者从趾部至踵部)来促进SAGD热腔室的启动形成。
[0016]在实施例中，建立井对间连通，用于启动从注射井的踵部朝着趾部的单向热激发循环通路，用于通过循环井(例如生产井)返回，以便在转变成更普通的井对SAGD注射和生产之前进行热激发和蒸汽-溶剂腔室的快速启动形成。这样的井间连通在沿它们的长度的一个或多个位置处建立，例如通过一个或多个处理，包括破裂、在钻井过程中使得井对相交、或者通过绞孔区域的交叠而从各井的趾部向后绞孔。在注射井和生产井之间的井间连接部分(在井对的相应趾部附近)使得循环通路最大化。
[0017]可选实施例通过首先完成循环井(例如在SAGD注射井的趾部附近完成的热井)来建立趾部至踵部的循环，用于首先建立热激发循环通路，例如在热井之间沿SAGD注射井朝着地面。
[0018]一旦形成单向热激发循环通路，施加给初始循环的热能量就可以通过热载体来提供，例如蒸汽、蒸汽-溶剂或者其它热机构。
[0019]除了基于蒸汽的热机构，其它热源能够包括井下蒸汽发生器、燃烧器或者包括 申请人:的共同待审专利申请的形式，该共同待审专利申请的标题为Apparatus andMethods for Downhole Steam Generat1n and Enhanced Oil Recovery(EPR)(在力口拿大的申请日为2010年I月14日，系列号为2690105，在美国于2010年7月22日公开为US2010/0181069A1，这两篇文献整个被本文参引)。 申请人:还将井下发生处理称为STRIPTM,加拿大的 Calgary 的 Resource Innovat1ns Inc.的商标。
[0020]因此，在另一实施例中，燃烧产物沿至少注射井循环。燃烧源能够布置成用于进入注射井，从而使得加热的燃烧产物沿注射井从踵部至趾部或者从趾部至踵部流动。类似的，在上面所公开的另一循环策略中，燃烧产物可以通过它自身在注射井中产生来注射，或者从在其趾部附近完成的热井来注射。不可冷凝的燃烧产物从注射井或生产井中的、没有燃烧源的另一个而排出。排出能够包括压力控制。
[0021]在两个或更多相邻和大致平行的SAGD井对的场地中，通过注射燃烧产物而产生的附加热能量能够影响和使得在井对之间的油层的更大部分的运动。在利用热井的实施例中，个热井能够完成为用于或建立与多个SAGD井对的井间连通。
[0022]在广义方面，一种用于在载有烃的地层中启动SAGD运动和烃采集的方法包括:钻出SAGD井对，该SAGD井对包括注射井和生产井，该注射井具有第一踵部、第一趾部和在它们之间的第一水平延伸部分，该生产井具有第二踵部、第二趾部和在它们之间的第二水平延伸部分；在启动阶段中首先沿注射井的水平延伸部分的至少一部分建立热循环通路；然后建立缓升或普通的SAGD操作。
[0023]在另一方面，一种用于在载有烃的地层中启动SAGD运动和烃采集的方法包括:在地层中完成SAGD井对，该SAGD井对具有注射井，该注射井布置成与生产井大致平行和高于该生产井间开，该注射井具有趾部，且一旦完成，就通过使得注射井与循环井连接而建立沿注射井的单向热激发循环通路。然后，人们使得热载体在注射井和循环井之间循环，从而形成沿注射井的至少一部分的初始热腔室。热腔室使得烃运动，用于从生产井采集。
[0024]在多个方面，首先建立热循环包括以下一个或多个:沿注射井的水平延伸部分形成单向热流动通路，在一个实施例中为从踵部至趾部，在另一实施例中为从趾部至踵部；或者在第一和第二水平延伸部分之间形成井间热循环通路，用于在井间连通通路处建立在第一和第二水平延伸部分之间的初始热腔室，并建立稳定的热能量注射状态，用于产生初始热腔室；或者在第一趾部附近完成热井，并建立与它的连通，用于沿任一方向建立沿第一水平延伸部分的热流动通路，然后中断该循环流动通路；以及在SAGD操作中使得烃运动和从生广井中米集经。
[0025]在另一方面，用于沿热流动通路引导的热能量源是蒸汽、燃烧产物或者由燃烧产物和注射水的交接面形成的蒸汽。燃烧产物(例如由井下燃烧产生的烟气)能够使用布置在注射井中或第一趾部附近的热井中的井下燃烧器来产生，其中，回收分别在热井或注射井的至少一些不可冷凝的燃烧产物。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是现有技术中已知的蒸汽辅助重力泄油(SA⑶)系统的示意图；
[0027]图2表示了通过从注射井的趾部向下定向钻至相应的生产井的趾部而产生的SAGD井对的直接井间连接部分；
[0028]图3表示了通过使得在注射井的趾部和生产井的趾部之间的井间区域破裂而产生的SAGD井对的直接井间连接部分；
[0029]图4表示了通过从生产井的趾部向上定向钻孔成与相应个注射井的趾部相交而产生的SAGD井对的直接井间连接部分；
[0030]图5表示了位于注射井的踵部处的井下燃烧器以及通过热载体从注射井至生产井的循环而产生的初始热腔室的形成，该热腔室在井间连接部分附近；
[0031]图6表示了图5的井间连接部分随后涂水泥或以其它方式堵塞，用于在稳定状态SAGD操作中传播热腔室的生长；
[0032]图7表示了位于新热井中的井下燃烧器，该新热井在以前钻出的注射井的趾部附近；
[0033]图8表示了由图7的实施例的井下燃烧器产生的热腔室，该热腔室与注射井连通，并与生产井相交；
[0034]图9A是由普通SAGD操作产生的侧向间开的热腔室的剖视图；
[0035]图9B是由普通的蒸汽-溶剂SAGD操作产生的侧向间开的热腔室的剖视图；
[0036]图9C是由本文所述的多个实施例产生的侧向间开的热腔室的剖视图；
[0037]图10是具有多个热井的地层的透视图，各热井大致位于SAGD井对场地的一对SAGD井对之间；
[0038]图11是具有热井的地层的实施例的正视图，该热井大致位于面对的SAGD井对的趾部之间；
[0039]图12表示了位于以前生产和耗尽的SAGD井对的注射井的趾部处的热井；
[0040]图13表示了在碳酸盐地层中的注射井和生产井的可选布置方式，注射井的水平延伸部分定位成更靠近产油带-覆盖层交接面的顶板；
[0041]图14表示了当用于碳酸盐地层时的气体驱动重力泄油处理；
[0042]图15表示了当用于普通SAGD地层中时的热虹吸处理；以及
[0043]图16表示了在碳酸盐油层的产油带内的破裂，用于增加可透过性和在井下燃烧器周围的烃的运动。
【具体实施方式】
[0044]这里的实施例不仅通过产生与生产井的基本直接井间连接部分，而且还通过在注射井的趾部附近引入新的热井(用于与其连通)而提高了现有技术SAGD操作的启动阶段并沿注射井和循环井建立了单向热激发循环通路P。单向热激发循环通路P用于除去由蒸汽在它加热地层中的浙青时产生的液相、冷凝物或乳剂。热能量能够通过蒸汽或井下燃烧器来施加。井下燃烧器还能够提高来自刚好耗尽的SAGD地层的生产。
[0045]在完成SAGD井对的过程中或者之后，注射井能够与循环井连接，用于沿该注射井形成单向热激发循环流动通路。循环井不仅提供热载体的引入，而且还除去由该热载体产生的产物。由热载体的引入产生的产物能够包括冷凝物、乳剂和不可冷凝的组分。
[0046]参考图2，一个实施例能够包括建立在注射井10和生产井20的井对之间的基本直接连接部分，作为循环井，初始热腔室能够由该循环井来发展。
[0047]如图所示，SAGD井对这样完成，即通过从地面至载有烃的地层70中钻出注射井10，该注射井10包括第一踵部40、第一趾部50和在它们之间的第一水平延伸部分60。类似的，钻出生产井20，该生产井20包括第二踵部80、第二趾部90和在它们之间的第二水平延伸部分100，这样，第二水平延伸部分100基本平行于第一水平延伸部分60和在其下面间开。
[0048]在一个实施例中，直接连接部分120能够形成于井对的水平延伸部分60、100之间，用于快速建立在注射井10和生产井20之间的井间连接部分，且热激发循环通路P允许热能量在注射井10的水平延伸部分中的至少一部分和循环井(在本例中为生产井20)之间直接循环。尽管图2表示了基本直接的井间连接部分120形成于注射-生产井对的趾部50、90周围，但是 申请人:注意到基本直接的井间连接部分120布置在沿相应注射井10和生产井20的水平延伸部分60、100的某处并在它们之间。对于本申请而言，井间连接部分120将表示为在注射井10和生产井20的水平延伸部分60、100的趾部50、90附近，从而使得注射井10的水平延伸部分60的有效长度最大。
[0049]参考图3，在一个实施例中，直接井间连接部分120能够通过使得在井对的水平延伸部分60、100之间的、地层70的井间区域或插入部分130破裂而形成。在一个实施例中，如图所示，破裂能够在水平井对的至少一个趾部50或90中导向另一趾部。 申请人:相信，由于在SAGD井对中的紧邻或井间距(通常为大约5米)，破裂将优选地在各井对的注射井10和生产井20之间发生，从而产生基本直接连接部分120或通路P，用于热机构通过地层70传播。
[0050]在另一实施例中，直接连接部分120能够通过在两个水平延伸部分60、100之间穿过地层70的插入部分130而定向钻出，以使得水平延伸部分60、100彼此相交。参考图2，第一水平延伸部分60的第一趾部50能够在钻井过程中向下倾斜，以便延伸和与第二水平延伸部分100相交。
[0051]参考图4，类似的，在另一实施例中，第二水平延伸部分100的趾部90能够在钻井过程中向上倾斜，以便延伸和与第一水平延伸部分60相交。
[0052]注射井10和生产井20的相交建立了直接或基本直接连接部分120和循环通路P。
[0053]参考图5，一旦建立井间连接部分120，就通过热载体的循环而产生初始热腔室140。在一个实施例中，热能量能够通过热载体的注入而注入或沿注射井10向下传导，热载体例如为蒸汽，或者如可选实施例中所示，通过来自井下燃烧器150的热烟气的排出，该井下燃烧器150位于注射井10的第一踵部40周围。热载体(通常成蒸汽形式，来自地面或来自现场的蒸汽发生器)或者来自燃烧器(该燃烧器布置在地面上或位于井下)的热烟气能够通过从注射井10通过热腔室140至生产井20而循环。在热载体的循环过程中，蒸汽冷凝，水和乳剂从生产井20泵送。在燃烧器的情况中，不可冷凝的材料和排气能够通过生产井20来排出，至少作为热激发循环通路的一部分。
[0054]在一个实施例中，如图所示，井下燃烧器150能够定位在注射井10的第一踵部40附近的垂直部分160中，用于产生热烟气，该热烟气能够通过在井对之间产生的热激发循环通路P来循环，以便加热、熔化或以其它方式使得井对周围的油运动。
[0055]而且，如图5中所示，在使用蒸汽发生器(例如在美国专利申请N0.2010/0181069中公开的、本 申请人:的发生器)的实施例中，至少热烟气和进入地层中的相关热量能够定位在注射井10的第一踵部40附近，并以稳定状态操作，以便沿第一水平延伸部分60引导至少热能量和热烟气，用于将热烟气和热量传递给地层70。来自该热量和热烟气的热能量能够传递给地层70的插入部分130，同时形成的多余的不可冷凝气体能够通过底部的生产井20而循环和除去。来自处理的热量也将原生的水或另外的注射水转变成蒸汽，从而增加了蒸汽热机构。油运动的重油向下流入生产井20中，还能够与多余的烟气混合，这能够提供使气体升高的液压力，以便将运动的油输送至地面。
[0056]参考图6，一旦启动完成，当载有烃的地层70接收增加量的热能量来用于加热浙青时，且当热腔室140产生和传播时，方法调节为更聚焦于在生产井20上面和注射井10周围的基质油。因此，通过两个井10、20而形成的循环通路P将通过阻塞井间连接部分120而脱开，用于过渡至更普通的SAGD情况或稳定状态操作。
[0057]稳定状态操作类似于普通的SAGD操作。在燃烧器供给烟气的情况下，人们还将不可冷凝的CO2收集在初始热腔室140的底部中。释放至该腔室中的热烟气超越在烟气中的更冷的CO2,该更冷的CO2在它们与腔室壁的上部部分接触时损失热能量。这种处理加热和熔化接触的浙青，运动的液体沿腔室壁泄下，用于收集在腔室的底部处。液体和多余的不可冷凝蒸汽由该腔室的底部产生。
[0058]在准备稳态操作时，热注射处理暂时停止，以便允许在井间连接部分120周围进行水泥粘接关闭或以其它方式阻塞注射井10或生产井20中的一个。在一个实施例中，如图6中所示，生产井20的趾部90能够在它的趾部90附近进行水泥粘接关闭和堵塞。生产井20能够通过挤压水泥粘接来堵塞，以便最小化在井对之间的优先热注射流。在另一实施例中，水泥粘接和堵塞关闭能够在注射井10中在井间连接部分120周围来进彳丁。而且，为了减轻在堵塞井周围的优先流动，人们能够通过在外壳和地层之间的空间采用水泥挤压至地层中，从而防止在井对之间的优先热注射流。
[0059]由于注射井IC和生产井20的脱开以及运动的油重力泄油至底部生产井20中，因此热腔室140的生长预计将是大致径向的性质，从基本直接的井间连接部分120的位置周围朝向井对的踵部40、80。
[0060]在可选实施例中，如图7中所示，新的循环井(例如热井15)能够钻入，以便将井下燃烧器150定位在注射井10的第一趾部50周围。如该实施例中所不，热井15为垂直。
[0061]如图所示，产生热井15，且井下燃烧器150能够安装在注射井10的第一趾部50的周围。热井15能够处于充分接近上部注射井10，以便允许蒸汽和/或溶剂通过第一水平延伸部分60而穿透和流入地层70中，用于产生热激发循环通路P。热量和/或溶剂能够沿注射井10的第一水平延伸部分60运行，在此期间，热量和/或溶剂能够传播至周围地层70中。这样的组合影响使得注射井10周围的浙青运动。因此，注射井10能够起到双重功能，首先用于产生热激发循环通路P，其次作为通气装置来用于多余的不可冷凝气体。
[0062]参考图8，由井下燃烧器150产生的热烟气能够注入地层70中，且来自该热烟气的热量能够通过上部注射井10周围的地层70来传播，用于使得其中的浙青运动，并允许重力泄油和通过底部生产井20来生产。
[0063]井下燃烧器150还产生在上部注射井10周围的热腔室200，且燃烧器150的稳态操作使得热腔室200生长，直到它达到底部生产井20。
[0064]经过一段时间，热腔室200生长成与生产井20相交，且井对周围的区域发展成普通的热腔室。不可冷凝气体优先地从第一趾部50流向上部注射井10的第一踵部40。
[0065]井下燃烧器150的稳态操作在热腔室200周围产生热烟气，并进入在第一趾部50周围的地层70中用于透过该地层。如在 申请人:的公开美国专利申请N0.2010/0181069(
【公开日】为2010年7月22日)中所公开的，当注射水重力泄入这些热烟气中时，蒸汽在地层70中产生。在热腔室200周围的地层70内形成的蒸汽同样沿着更小阻力的通路，因此很可能流入上部注射井10的第一趾部50中。该蒸汽将热量输送和传导至在注射井10周围的地层70中，同时不可冷凝气体再通过注射井10而在地面处产生。
[0066]烟气的通气使得热载体的质量流沿着注射井10。为了保持压力和防止热烟气直接通过注射井10来通气，压力阀210能够定位在注射井10中并在地面处。当多余的不可冷凝气体通过循环通路P而在地面处释放时，在蒸汽和浙青之间的温度能够控制成允许系统的压力管理。这样的压力管理控制使得操作人员能够控制和管理热能量流入地层中，优选是流向旁通或未开采区域。
[0067]也可选择，热井15能够形成循环通路P和位于注射井10中的燃烧器的通气部分，如前面在图5中所示。附加的热井代替在注射井10和生产井20之间的井间连接部分120，从而能够有可选的提高启动操作。操纵油层压力也控制热腔室200的热传播。
[0068]参考图9A至9C， 申请人:相信这里所述的方法的实施例导致比现有技术更高效和更大的热腔室200侧向生长或膨胀。
[0069]如图9A中所示，普通SAGD井对通常间开大约50至200米，且由相邻SAGD井对产生的热腔室200、200在其最接近点处分开大约20米。类似的，如图9B中所示，蒸汽-溶剂SAGD井对通常间开100至400米，由各井对产生的热腔室200、200在其最接近点处分开大约30米。如图所示，普通SAGD井对(图9A)和蒸汽-溶剂SAGD井对(图9B)的热腔室200,200都彼此不相交，从而形成地层70的、保持未触及的部分。
[0070]参考图9C，使用这里公开的实施例的井对能够间开大约100至400米。不过，由这里公开的实施例产生的热腔室200、200在地层70内侧向或水平膨胀，以便与由相邻井对产生的热腔室相交。热腔室200、200的相交同样到达用于SAGD操作的地层70的所有部分。
[0071]因此，在图10和11所示的实施例中，单个热井15能够用于充分影响两个或更多先前钻出的SAGD井对。如图所示，单个热井15能够钻出，以便将井下燃烧器150定位在相邻SAGD井对300(见图10)或面对井对(见图11)的注射井10、10的趾部50、50周围和它们之间。
[0072]已知普通的SAGD操作只生产在相应位置中的原油(OOIP)的大约30%，从而在用于开采的地层中留下大约70%的00ΙΡ。因此，耗尽的SAGD地层包含用于EOR操作的残余油。
[0073]因此，参考图12，本发明的可选实施例能够用于通过使用在以前的SAGD操作过程中产生的热腔室400和利用更积极的EOR(使用井下燃烧器150)而开采剩余的70% 00ΙΡ。
[0074]如图12中所示，新的热井15使用上部注射井410来获得与留在地层中的残余重油和/或浙青的热接触。蒸汽和热烟气(例如CO2)在新的热井15的底部415产生，该新热井15能够定向钻井，以便与上部注射井410的趾部420相交。这时，注射井410能够用于双重目的:1)通过使得已经收集在热腔室400中的多余不可冷凝气体经由循环通路P排出而提供紧密的压力控制；以及2)提供热能量(例如由井下燃烧器150产生的热量)进入地层70，用于使得残余重油和/或浙青运动。
[0075]由井下燃烧器150产生的蒸汽和热烟气流过注射井410的水平延伸部分430，从而将热量导入周围地层70中。热烟气与周围地层70中的残余浙青直接接触，用于加热残余浙青，同时蒸汽在地层70内冷凝,从而向地层释放热量，以便加热残余浙青。
[0076]通过水平延伸部分430的质量流输送质量和对流热量，该对流热量使得热腔室400传播至周围地层70中，且热能量作为传导热量而吸收至周围的油层基质中，用于增加地层和烃的温度。浙青的运动性足够充分地增加，以便允许通过地层70的空隙空间来重力泄油，从而收集在热腔室400的底部435处，并允许通过生产井440来生产它。
[0077]在热腔室400的外端上的温度逐渐增加(取决于压力)，因为CO2和传导热量都吸收至液相(油-水-CO2)中。形成的乳剂沿热腔室400的外壁向下泄油，并积累在底部生产井440的周围，用于从耗尽SAGD地层进行附加油生产。
[0078]实施例
[0079]这里介绍的实施例对于某些载有烃的地层(例如碳酸盐油层)能够包括井对的可选结构，因为井对位置将取决于载有烃的地层的特征。例如，在碳酸盐油层中(例如位于加拿大Saleski,Alberta的Grosmont Format1ns),在一个实施例中，注射井10将安装成更接近现有的盖岩层170或覆盖层，以方便通过垂直破裂的顶部向下的EOR泄油(见图13)。
[0080]人们可以增加在注射井10和生产井20之间的分开距离，以方便在具有盖岩层基质的特殊油层的碳酸盐开采。浙青从顶部向下运动或气体驱动重力泄油的目的是能够通过克服向覆盖层的热损失增加而有特定的热效率。不过，在生产井20上面的注射部位可能产生高压区域，这可能导致运动的油以气体驱动形式的情况向下泄油。
[0081]参考图14和15，在注射井10的第一水平延伸部分60和生产井20的第二水平延伸部分100之间的分开距离能够导致用于采集运动的油的机构移动。
[0082]如图14中更详细地所示，在顶部向下EOR或气体驱动重力泄油中，注射井10的第一水平延伸部分60与生产井20的第二水平延伸部分100间开，靠近产油带130的顶部180和邻近盖岩层170。 申请人:相信在产油带130内的垂直破裂提供了用于运动的油向下泄油的导管，从而产生气体驱动，朝向生产井20的第二水平延伸部分100。注射井10的第一水平延伸部分60布置在产油带的顶部周围邻近盖岩层170将产生在生产井20上面的高压区域。可以认为该方法使得在盖岩层-产油带的交接面附近传播有CO2 (热烟气的主要组分)、溶剂和对流热量。热烟气与盖岩层漏失带直接接触，并优选地向下流过在产油带130中的耗尽破裂处。
[0083]如图15中更详细地所示，在底部向上EOR或热虹吸中，注射井10的第一水平延伸部分60与生产井20的第二水平延伸部分100更接近地间开，靠近产油带130的中部和从盖岩层170向下钻井。
[0084] 申请人:相信，通过使得注射井10更低地位于载有烃的地层70中，将稍微降低通向覆盖层的热损失，且处理将取决于热虹吸效果，因此热烟气通过已经产生的垂直破裂处向上流动，通过更远离热源的破裂处往回向下循环，这是加热向上和泄油至更低的蒸汽-溶剂腔室中的处理。
[0085]可以认为，在产油带130内的垂直破裂提供了用于热烟气向上流动和使得运动的油向下泄出的导管，从而产生热虹吸-流体的重力泄油运动。可以认为，该方法使得产油带130传播有CO2 (热烟气)、溶剂和对流热量。当烟气通过产油带130时，传导热量传递将升高油和岩石的温度，同时冷却的CO2气体将进入具有烃的乳剂中，或者充当在产油带130内的空隙。
[0086]图16表示了特别用于碳酸盐油层200的轻油采集方法以及热EOR的燃烧器设备的使用。与图14的顶部向下重力驱动类似，通过烟气和碳酸盐的相互作用而增强，在碳酸盐油层200中的产油带210能够通过产生更高可透过性的槽道220而有正影响。如这里所述，燃烧器热处理(例如STRIP)能够促进在碳酸盐油层内的更高的孔隙度。可以认为，当碳酸氢钙与H2O和饱含的CO2接触时，它反应形成可溶的碳酸氢钙[CaC03+C02+H20 — Ca(HCO3)2]。经过一段时间，该反应将使得结构的碳酸盐组分被侵蚀。这种化学反应将膨胀，并使得现有的破裂生长，同时在整个产油带210中产生新的高的可透过性的槽道220。热组分使得在紧邻注射井的碳酸盐油层的目标部分的选定部分产生高温。
[0087]尽管图16中未示出，在注射井10处生长的CO2气体帽提供了气体驱动开采机制，以便使得油向下朝着生产井运动。运动的油与蒸汽和CO2—起向下扫过破裂处(例如矿脉破裂处)。运动的油在产油带的底部处收集，其中，该产油带通过生产井来生产。
【权利要求】
1.一种用于在载有烃的地层中启动蒸汽辅助重力泄油(SAGD)运动和烃采集的方法，所述方法包括: 在地层中完成SAGD井对，所述SAGD井对具有注射井，所述注射井布置成与生产井平行和高于所述生产井间开，所述注射井具有趾部； 通过使得注射井与循环井连接而建立沿注射井的单向热激发循环通路； 使得热载体在注射井和循环井之间循环； 形成沿所述注射井的至少一部分的初始热腔室；以及 使得烃运动，用于从生产井采集。
2.根据权利要求1所述的方法，其中:所述生产井形成循环井，且注射井与循环井连接包括使得注射井的趾部与生产井相互连接。
3.根据权利要求2所述的方法，其中:所述循环通路形成于所述注射井和所述生产井之间。
4.根据权利要求2所述的方法，其中:热载体的循环包括通过所述注射井引入热载体。
5.根据权利要求1?4中任意一项所述的方法，其中:热载体的循环包括将蒸汽引入所述注射井中。
6.根据权利要求1?4中任意一项所述的方法，还包括:在所述注射井中产生蒸汽。
7.根据权利要求1?6中任意一项所述的方法，其中:通过使得注射井与循环井连接而沿注射井建立单向热激发循环通路包括在所述注射井和所述生产井之间破裂一部分地层。
8.根据权利要求1?6中任意一项所述的方法，其中:通过使得注射井与循环井连接而沿注射井建立单向热激发循环通路包括在所述注射井和所述生产井之间钻井。
9.根据权利要求1?8中任意一项所述的方法，其中:使得注射井与循环井连接包括使得所述注射井在趾部处或趾部附近与所述循环井连接。
10.根据权利要求8所述的方法，其中:在所述注射井和所述生产井之间钻井还包括当完成SAGD井对时，使得所述注射井的趾部向下倾斜，以与生产井相交，或者使得生产井的趾部向上倾斜，以与注射井相交。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括: 在所述注射井的趾部处或趾部附近完成热井，用于使得热载体在它们之间连通；以及其中，热井形成循环井，且使得注射井与循环井连接包括使得热载体在注射井的趾部和热井之间连通。
12.根据权利要求1所述的方法，其中:完成SAGD井对包括完成两个或更多的SAGD井对，所述方法还包括: 在多个SAGD井对的注射井的趾部周围完成热井，用于使得热载体在两个或更多SAGD井对的多个注射井之间连通；以及 其中，热井形成循环井，且使得注射井与循环井连接包括使得热载体在注射井的趾部和热井之间连通。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括: 操作井下燃烧器，用于产生蒸汽和热的不可冷凝的气体； 使得蒸汽和热的不可冷凝的气体沿注射井循环；以及 使得不可冷凝的气体从循环井排出。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括:将井下燃烧器布置在注射井中。
15.根据权利要求1所述的方法，还包括: 在注射井的趾部处或趾部附近完成热井，用于热载体在它们之间的连通，其中，热井形成循环井； 使得井下燃烧器布置在热井中，用于产生蒸汽和热的不可冷凝的气体； 使得蒸汽和热的不可冷凝的气体沿注射井循环；以及 使得不可冷凝的气体从循环井排出。
16.根据权利要求1?15中任意一项所述的方法，其中:在沿注射井的至少一部分建立和形成初始热腔室之后，所述方法还包括: 堵塞在注射井和循环井之间的循环通路；以及 建立稳态SA⑶操作。
【文档编号】E21B43/26GK104145078SQ201280062527
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2012年11月15日 优先权日:2011年11月16日
【发明者】佛瑞德·施耐德, 格雷格·库兰, 林恩·泰西 申请人:佛瑞德·施耐德, 格雷格·库兰, 林恩·泰西