专利名称：一种消除原油开采时地层中气、水影响的方法
技术领域：
本发明是一种在石油开采中消除地层中气、水影响，提高原油采收率的方法。
当从油藏中采油时，油井4周围产生压力降，如果压力降超过油和气、水生产的静水压差之间，这些油井4中的油1将被采出地面。在均质油层的传统情况下存在气层2和底水层3，随不断开采，油气界面会呈锥形下降，形成气锥5，油水界面会呈锥形上升，形成水锥6(图1)。同理，在水平井中油气、油水界面将形成一条“脊”(图2)，这个水、气脊的侧面相似于垂直井中的“锥”。当油产量增加时，锥形体就变的更大，在产量超过某一值时，锥体就移至井底，导致气、水大量突入井内。
在生产实践油中见水以后，一般采用注水泥封堵、注化学封堵、封隔器封堵、重新更换井底等方法，这些方法在开采中造成油水处理工程量加大，生产管理成本巨增，效果不好。国内外石油业对于气、水突破进入油井如何防止和采用什么办法消除仍然没有可靠的方法，当气、水突破油井以后，油井大量出气、水，严重阻碍生产，长期以来是石油开采中的技术难题。对于上部有气项存在的油藏，实践中解决的是井的位置远离油气界面。对于边水、底水突破油井、对水平井开采的气项、底水油藏，还没有切实可行的处理措施。
本发明目的在于根据油气界面呈锥形下降和上升是由于开采的压力降所致的机理，为阻止水或气锥的突进，提出在开采石油的同时给相邻油地层中的水、油界面水、气界面反向相等的压力降来阻止气、水的侵入，也就是在气、水层中产生一个等于油层的压力降，使得油气、水界面上的压力相对处于平衡，使油水、气界面不发生变形，从而消除原油开采时地层中气、水影响。
本发明的具体步骤是采用常规的石油钻井工艺在含有气顶、油层和底水地层中钻井，钻入底水层后完钻下入生产套管固井，分别在气、油和水层射孔并冲洗炮眼，分别在井下气、油和油、水层段之间下入封隔器坐封，使套管环空与气层段相通形成采气管柱，井下油层段和水层段分别下入采油管柱和采水管柱，生产时，气、油和水自套管环空、采油管柱和采水管柱采出，平衡地层压力，消除气锥、水锥。
本发明的步骤还可以包括采油管柱可采用带有气举阀的气举管柱，采油管柱和采水管柱可采用空心抽油管柱。
本发明的步骤还可以包括采用水平井采油时，气层水平段和水层水平段与油层水平段相互平行，也可采用与采油井油层水平段相垂直的相邻井筒下入采气管柱采气。
本发明的步骤还可以包括生产时，可通过套管环空、采水管柱向油、气层界面、油、水界面注入堵塞剂直接封堵气和水。
本发明的优点在于可以通过自然开采平衡井下地层中的油、气、水的压力，消除地层中气、水锥，有效地利用地层能量，防止气、水突破，提高了原油采收率，本发明可以延长无气、水采油期，生产管理成本低，经济效果好。
本发明的
如下图1是垂直井井下油、水、气界面示意图；图2是水平井井下油、水、气界面示意图；图3是本发明垂直井井下管柱示意图；图4是本发明垂直井井下空心抽油管柱示意图；图5是本发明水平井井下管柱示意图；图6是本发明采用井下封堵的示意图。
本发明结实施例具体说明。
根据不同的地质条件，本发明可采用如下技术方案在油层气项、底水同时存在时(图1)(1)采用常规钻直井方法钻至目的油层1，接着钻穿水层3；(2)与生产井固井相同下生产套管固井完井；(3)与生产井不同的是在射孔作业时，下射孔管柱先射开气层2，再射开油层1、水层3，射孔时在气层2、油层1、水层3中要远距界面各0.5m以上；(4)射孔结束后，起出射孔管柱，然后采用活性水冲洗炮眼；(5)下管柱进行生产，下管柱的次序从下向上是丝堵14、筛管15、油管24、16、采水管17；(6)把封隔器16下至井中油气界面处和油水界面处的位置；(7)管柱下完后坐封封隔器16，并试压；(8)按设计要求如果油井不能自喷，下抽油泵25至油管中进行人工举升；(9)生产时，气通过油套管环空21采出地面，油通过油管24采出地面，水通过采水管17采出地面。停止采水时下入堵塞器19。
在油层压力较低，不能维持自喷时可采用空心抽油管柱(图4)。管柱下入方法是底部连接能起密封作用的丝堵14再联结筛管15、抽油泵筒32下到设计位置，坐封封隔器16，试压合格后，再下入下部带有密封段38的空心抽油杆39及泵体37。空心抽油杆39内孔排出水层3中的水。当水层3中的压力较高时，可安装水咀按要求排水到地面。否则，在采水管17中要装抽汲设备。
当水平井采油时(图5)，采用本发明同样可以达到目的。具体实施步骤是(1)在具有气项气的油藏中，采用常规水平井钻井工艺在气层2中根据气层地质特征钻一口水平井，要求水平段的位置打在气层2的中央，或偏向上；(2)在固井结束后，下射孔管柱在气层2的水平段进行射孔完井，并用泡沫冲炮眼。下入采气管柱；(3)在气层2的水平井的下部油层1中同样采用水平井钻井技术开窗钻一口水平井，水平段与气层2的水平段相互平行，且油层1中的水平段打在油层中部，或向下偏心。
(4)在油层1中的水平段完钻后，同样下生产套管固井。
(5)采用油管传送射孔技术或其它射孔技术在油层1的水平段进行射孔。
(6)在油层1的水平井的下部水层3中同样采用水平井钻井技术在水层3中开窗钻一口水平井，水平段与油层1的水平段相互平行，且水层中的水平段打在水层中部。
(7)在水层3中的水平段完钻后，同样下生产套管固井。
(8)采用油管传送射孔技术或其它射孔技术在水层3的水平段进行射孔。
(9)在气层2中的水平井中安装采气管线，油层1中的水平井中安装采油管线，水层3中的水平井中安装采水管线，采气管线可用套管环空。
(10)生产时气、油、水平同时开采。
水平井采油时气层水平段42和水层水平段43与油层水平段41相互平行。
对于气层较厚且气层压力较高的气项油藏，如气层压力足能保持流出井口后能使油井中的原油从动液面高度升举到地面，可在油层水平段41上方垂直另打一井筒45采气，利用该气作气举采油的气源，将采油管24换为装有气举阀44的气举管柱，油井中的气层不用射孔，这样既可采气又可消锥。
当地层只有气顶层时本发明只需选取与油气层有关的技术步骤即可达到采气消锥的目的。
当地层只有底水层时本发明只需选取与底水层有关的技术步骤即可达到采水消锥的目的。下管柱方式也可用单、双管封隔器管柱和空心抽油杆结构。
生产时采用上述消锥方法以后，油井仍见水或采油过程中见水的油井，可通过套管环空、采水管柱向油、气层界面、油、水层界面注入堵塞剂直接封堵气和水，生成人造夹层减锥(图6)。
如气项气向油井突入，可通过采气通道向气层注入堵剂堵塞或其它胶体在气油界面处成“夹层”50。
如底水向井中突入，可通过采水通道打捞出堵塞器19，按要求向水层中挤入堵塞剂，诸如水泥，胶体，聚合物等，在油、水层界面形成“夹层”以遮挡水继续向井窜入。
权利要求
1.一种消除原油开采时地层中气、水影响的方法，包括采用常规的石油钻井工艺在含有气顶、油层和底水地层中钻井，其特征在于a.钻入底水层后完钻下入生产套管固井；b.分别在气、油和水层射孔并冲洗炮眼；c.分别在井下气、油和油、水层段之间下入封隔器坐封；d.使套管环空与气层段相通形成采气管柱，并在井下油层段和水层段分别下入采油管柱和采水管柱；e.生产时，气、油和水自套管环空、采油管柱和采水管柱采出，平衡地层压力，消除气锥、水锥。
2.根据权要求1所述的一种消除原油开采时地层中气、水影响的方法，其特征在于采油管柱可采用带有气举阀的气举管柱。
3.根据权要求1所述的一种消除原油开采时地层中气、水影响的方法，其特征在于采油管柱和采水管柱可采用空心抽油管柱。
4.根据权要求1所述的一种消除原油开采时地层中气、水影响的方法，其特征在于当采用水平井采油时，气层水平段和水层水平段与油层水平段相互平行。
5.根据权要求1、4所述的一种消除原油开采时地层中气、水影响的方法，其特征在于当采用水平井采油时，可采用垂直的相邻双井筒分别下入采气管柱、采油管柱和采油管柱。
6.根据权要求1所述的一种消除原油开采时地层中气、水影响的方法，其特征在于生产时，可通过套管环空、采水管柱向气层段、水层段注入堵塞剂直接封堵气和水。
全文摘要
本发明是一种在石油开采中消除地层中气、水影响,提高原油采收率的方法,采用常规钻井工艺在含有气顶、油层和底水地层中钻井,分别在气、油和水层射孔并在井下气、油和油、水层段之间下入封隔器坐封,使套管环空与气层段相通形成采气管柱,井下油层段和水层段分别下入采油管柱和采水管柱,生产时,气、油和水自套管环空、采油管柱和采水管柱采出,通过自然开采平衡井下地层中的油、气、水的压力,消除地层中气、水锥,有效地利用地层能量,防止气、水突破,提高了原油采收率。
文档编号E21B43/32GK1169502SQ96106340
公开日1998年1月7日 申请日期1996年6月21日 优先权日1996年6月21日
发明者窦宏恩 申请人:窦宏恩