专利名称：锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法
技术领域：
本发明涉及石油钻井改造开采工艺技术，特别是锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法。
背景技术：
2009年3月18日，中国专利(CN101387195A)公开了一种倒分支井重力泄油开采技术，该技术采用先打一主井眼，然后在油层部位扩孔，在主井眼的周围打多个支井眼，支井眼是向上的树枝型结构，支井眼内的原油在重力的作用下，流向或落向主井眼，完成油流的汇集。该技术利用原有油井进行侧钻汇接，节约了整体开发成本，最大程度扩大了采油面积，提高了原油储量动用程度。由于该技术在油层部位扩孔、打支井眼，好似油桶平放，原油流出动力不够，仍制约原油采收率的提高；另一方面，稠油也是石油烃类能源顶的重要组成部分，具有比常规原油资源高达数倍的巨大潜力，稠油粘度大，开采顶流动阻力大，驱替效率也低，难于用常规方法进行开采。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足之处，提供一种在油层顶部形成气顶压力，且又充分利用原油重力，复合增大原油流动力，从而增加油井利用率和原油总采收率以及产油量的锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法。本发明是这样实现的，锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法，其特征在于:在主井内设油管，在油管与主井壁之间设封隔器，该封隔器位于油层中上部，在油层下部且在主井壁周围设若干个定向支井，所述定向支井为上倾角非水平方向，所述定向支井在油层以下部分井段从主井壁四周呈仰角伞状形分布，向定向支井内打入压裂液进行压裂，以便形成更多的泄油裂缝，采用在油层下部由下向上非水平钻井技术，以扩大渗油通道，然后向油层顶部注气或注入 药剂造气，原油在重力和气顶压力作用下通过所钻定向支井在主井底部汇集，将抽油泵放入主井原油汇集处进行采油。所述定向支井也可以从主井周围数十米或数百米之外不同井场不同方向钻定向支井而通向主井。所述定向支井上倾角为1° -45°。所述定向支井圆周夹角0° -360°。所述定向支井在油层下部0.2-100米，主井周围分段进行2-16个不同方向钻定向支井。所述向油层顶部注气或注入药剂造气，是在所述油层顶部且在主井壁钻射孔，通过射孔向油层顶部注气或利用化学方法、生物方法在油层顶部制造气体，或者是通过主井和定向支井向油层顶部注气或利用化学方法、生物方法在油层顶部制造气体，或者是通过相邻的井注气或注入药剂造气。本发明锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法，在主井油层下部周围分层段进行上倾角钻定向支井，该钻井从主井壁四周360°呈螺旋状形分布，采用由下向上多层段螺旋锚式钻井技术，然后在油层中部下入封隔器，在油层顶部进行注气或者注入化学药剂或注入生物化学药剂在油层顶部制造气体，目前已有水平井技术形成的通道好似把油桶放平，本技术形成的通道好似把油桶倒立，最大限度利用地球引力驱油，同时顶部注气利用气顶压力共同作用，好似把油桶倒立后再用刮子在桶壁上刮一刮，锚式钻井技术建立利用重力的渗油通道，顶部注气产生气顶压力协同作用加快渗油速度，增大原油、稠油的驱动力，增大采油面积，最大程度地提高油井利用率和原油采收率。
下面结合附图和实施例对发明进一步说明:
图1为本发明锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法的井身结构示意 图2是井身结构示意图。图中:1、主井；2、定向支井；3、油层；5、壁钻射孔；4、封隔器；6、油管。
具体实施例方式如图1、图2所示，本发明锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法，在主井I内设油管6，在油管6与主井I壁之间设封隔器4，该封隔器4位于油层中部，在主井I油层3下部0.2-100米主井I周围进行上倾角钻定向支井2，上倾角为1° -45°，该定向支井2从主井I四周360°呈螺旋状分段分布，定向支井2圆周夹角45° -180°，主井I周围打2-16个非水平上倾角定向支井2段，向定向支井2内可以打入压裂液进行压裂，以便形成更多的泄油裂缝，本发明采用由下向上多层段螺旋钻井，分次多层段锚式钻井技术，以便于扩大油藏控制面积和渗油孔隙，由下向上钻井，钻井作用是把原油向下流动引导的通道好比挖沟引水，原油通过所钻的定向支井2通道在地球引力作用下流向油层3底部，同时在油层3顶部且在主井I壁钻射孔5，通过射孔5向油层3顶部注气或利用化学方法、生物方法在油层3顶部制造气体，本发明也可通 过主井和定向支井向油层顶部注气或利用化学方法、生物方法在油层顶部制造气体。原油在重力和气顶压力作用下，通过所钻支井在主井I底部汇集，将抽油泵放入主井I原油汇集处进行采油。本发明在油层3顶部进行注气使之产生压力，加快原油流动。现有技术都是油泵在油层3上部。本发明在同一口井内实现了注气和采油两种工艺过程。提高了油井利用率。本发明也可以从数百米另外一个井场向主井I油层3下部方向打数个定向支井2，也可以利用油田原有废弃旧井作为主井I。本发明的钻井与常规钻井技术不同之处在于:1、分象限钻定向支井，2、上倾角钻定向支井2，常规技术是水平钻井、分支钻井。本发明的采油技术与常规的采油技术不同之处在于:1、在油层下部采油。2、实现在同一个井内同时上部注气下部采油。3、在油井油层上部注气。本发明在定向支井2内打入压裂液进行造裂，然后在裂缝顶加砂支撑裂缝，以便泄油。本发明钻井技术井的钻井轨迹从主井I到定向支井2的走向是锚式形状，如图2所示，定向支井2在主井I周围各个象限分布似伞型沟渠，采用这种技术可使微小缝缝隙内的原油受重力复合气顶压力驱控制，以便泄油。
钻井技术可采用钻头钻井，也可以是高压水射流钻进。本发明锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法，适用于枯竭油田旧井进一步开采利用和稠油开采，当然也可用在新油田的开采中，由现在最终采收率35%左右可以提闻到80%左右。实施例1:在主井I内设油管6，在油管6与主井I壁之间设封隔器4，该封隔器4位于油层3中上部，在油层3下部且在主井I壁周围设若干个定向支井2，所述定向支井2为上倾角非水平方向，所述定向支井2在油层3以下部分井段从主井I壁四周呈仰角伞状形分布，向定向支井2内打入压裂液进行压裂，以便形成更多的泄油裂缝，采用在油层3下部由下向上非水平钻井技术，以扩大渗油通道，然后向油层3顶部注气或注入药剂造气，原油在重力和气顶压力作用下通过所钻定向支井2在主井I底部汇集，将抽油泵放入主井I原油汇集处进行采油。实施例2:首先利用油田原有废弃旧油井作为主井1，在主井I内设油管6，在油管6与主井I壁之间设封隔器4，该封隔器4位于油层中部，然后把主井I圆周360°分成四个象限，首先在油层3下部0.2米主井I圆周第一象限进行上倾角30°、圆周夹角60°钻定向支井2，然后在油层3下部8米主井I圆周第二象限进行上倾角25°、圆周夹角45°钻定向支井2，在油层3下部20米主井I圆周第三象限进行上倾角1°、圆周夹角90°进行钻定向支井2，依次类推，在油层3下部30米主井I圆周第四象限进行，该定向支井2从主井I四周360°呈螺旋状分段分布，主井I周围分布了四层钻井段，在定向支井2处采用多层钻井技术，在定向支井2内打入压裂液进行压裂，在裂缝顶加砂作支撑。同时在油层3中部加入封隔器，在油层顶部且在主井I壁钻射孔5，通过射孔5向油层3顶部注气或利用化学方法、生物方法在油层3顶部制造气体，原油在重力和气顶压力作用下通过所钻定向支井2和裂缝在主井I底部汇集，将抽油泵放入主井I原油汇集处进行采油。实施例3:在主井I内设内油管6，在内油管6与主井I壁之间设封隔器4，该封隔器4位于油层顶部，把主井I圆周360°分成四个象限，首先在油层3下部I米主井I圆周第一象限进行上倾角5°、·圆周夹角0-90°打一个定向支井2，然后在油层3下部5米主井I圆周第二象限进行上倾角30°、圆周夹角90-180°打一个定向支井2，在油层3下部10米主井I圆周第三象限进行上倾角40°、圆周夹角180-270°打一个定向支井2，在油层3下部15米主井I圆周第四象限进行上倾角45°圆周夹角270-360°打一个定向支井2,依次类推，在油层3下部20米主井I圆周第一象限进行上倾角20°圆周夹角0-90°打一个定向支井2，定向支井2从主井I四周360°呈螺旋状分段分布，主井I周围分布了五层钻定向支井2段，在定向支井2处采用多层分次钻井技术，然后在油层中部加入封隔器，在油层3顶部且在主井I壁钻射孔5，同时通过射孔5向油层3顶部注气或利用化学方法、生物方法在油层3顶部制造气体，原油在重力和气顶压力作用下通过所钻支井在主井I底部汇集，同时将抽油泵放入主井I原油汇集处进行采油。实施例4:在主井I内设油管6，在油管6与主井I壁之间设封隔器4，该封隔器4位于油层中部，把主井I 360°圆周分成四个象限，首先在油层3下部0.5米主井I圆周第一象限打一个上倾角8°、圆周夹角90°打一个定向支井2，然后在油层3下部4米主井I圆周第二象限进行上倾角15°、圆周夹角120°打一个定向支井2，在油层3下部6米主井I圆周第三象限进行上倾角20°、圆周夹角180°打一个定向支井2，在油层3下部8米主井I圆周第四象限进行上倾角25°、圆周夹角100°打一个定向支井2，依次类推，在油层3下部10米主井I圆周第一象限进行上倾角30°、圆周夹角45打一个定向支井2，……。定向支井2从主井I四周360°呈螺旋状分段分布，主井I周围分布六层或七层、八层、……、十六层等等钻井段，在定向支井2处采用多层钻井技术，然后在油层3顶部且在主井I壁钻射孔5，通过射孔5向油层3顶部注气或利用化学方法、生物方法在油层3顶部制造气体，原油在重力和气顶压力作用下通过所钻支井在主井I底部汇集，将抽油泵放入主井I原油汇集处进行采油。本发明锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法，钻井在主井I周围每个象限内也可以是不同圆周角钻定向支井2。本发明锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法:1、在油层3顶部注气可以是物理方式注入也可以是注入化学或生物药剂在地层内产生气体，也可以是电化学方法在地层内产生气体。2、在油层3顶部注气可以是提前注气，也可以是同时注气；3、本发明也可以是本井内注气也可以是相邻的井注气。所述的注气是指注氮气或空气；所述的注入药剂造气是指注入化学或生物药剂比如碳酸氢铵与盐酸反应生成二氧化碳、亚硝酸钠与硝酸铵反应生成氮气，以及注入兼性厌氧菌产生甲烷也叫沼气又比如产二氧化碳的酵母菌；上述均属于公知技术这里就不进行详细说明。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。`
权利要求
1.锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法，其特征在于:在主井(I)内设油管(6)，在油管(6)与主井(I)壁之间设封隔器(4)，该封隔器(4)位于油层(3)中上部，在油层(3)下部且在主井(I)壁周围设若干个定向支井(2)，所述定向支井(2)为上倾角非水平方向，所述定向支井(2)在油层(3)以下部分井段从主井(I)壁四周呈仰角伞状形分布，向定向支井(2)内打入压裂液进行压裂，以便形成更多的泄油裂缝，采用在油层(3)下部由下向上非水平钻井技术，以扩大渗油通道，然后向油层(3)顶部注气或注入药剂造气，原油在重力和气顶压力作用下通过所钻定向支井(2)在主井(I)底部汇集，将抽油泵放入主井(I)原油汇集处进行采油。
2.根据权利要求1所述的锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法，其特征在于:所述定向支井(2)也可以从主井(I)周围数十米或数百米之外不同井场不同方向钻定向支井(2 )而通向王井(I)。
3.根据权利要求1或2所述的锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法，其特征在于:所述定向支井(2)上倾角为1° -45°。
4.根据权利要求1或2所述的锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法，其特征在于:所述定向支井(2)圆周夹角0° -360°。
5.根据权利要求1或2所述的锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法，其特征在于:所述定向支井(2)在油层(3)下部0.2-100米，主井(I)周围分段进行2-16个不同方向钻定向支井(2)。
6.根据权利要求1或2所述的锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法，其特征在于:所述向油层(3)顶部注气或注入药剂造气，是在所述油层(3)顶部且在主井(I)壁钻射孔(5)，通过射孔(5)向油层(3)顶部注气或利用化学方法、生物方法在油层(3)顶部制造气体，或者是通过主井(I)和定 向支井(2)向油层(3)顶部注气或利用化学方法、生物方法在油层(3 )顶部制造气体，或者是通过相邻的井注气或注入药剂造气。
全文摘要
本发明涉及锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法，在主井内设油管，在油管与主井壁之间设封隔器，该封隔器位于油层中上部，在油层下部且在主井壁周围设若干个定向支井，所述定向支井为上倾角非水平方向，所述定向支井在油层以下部分井段从主井壁四周呈仰角伞状形分布，向定向支井内打入压裂液进行压裂，以便形成更多的泄油裂缝，采用在油层下部由下向上非水平钻井技术，以扩大渗油通道，然后向油层顶部注气或注入药剂造气，原油在重力和气顶压力作用下通过所钻定向支井在主井底部汇集，将抽油泵放入主井原油汇集处进行采油。本发明的方法增加油井利用率和原油总采收率以及产油量。
文档编号E21B43/22GK103233711SQ20131008672
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月19日 优先权日2013年3月19日
发明者王香增 申请人:陕西延长石油(集团)有限责任公司