薄浅层超稠油水平井、降黏剂、氮气辅助蒸汽吞吐方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油田采油技术领域，尤其涉及薄浅层超稠油油藏水平井、降黏剂、氮气 辅助蒸汽吞吐复合开采方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，超稠油开发日益引起石油界的重视，我国在超稠油开发方面取得了显著 的进展，包括超临界注汽、SAGD、HDCS等技术在某些特殊超稠油油藏的开发中发挥了重要作 用。但是，薄浅层超稠油油藏的开发存在以下难题：（1)原油黏度大，常规蒸汽吞吐技术动 用范围小；(2)储层埋藏浅，生产压差小，举升难度大；（3)油层厚度薄；(4)蒸汽在油层上 部超覆，波及体积小，油层热损失大。因此，对于薄浅层超稠油油藏，除了需要降低原油黏 度，增加稠油的流动性之外，由于油层埋藏浅，地层压力低，原油在油层中流动的驱动力小， 所以还需要补充地层能量，才能实现经济有效开发。同时，在薄浅层超稠油油藏注蒸汽过程 中，还存在注汽压力高，易压开地层，造成蒸汽沿裂缝窜流，造成蒸汽大量浪费，并且蒸汽在 油层运移过程中产生的超覆作用，不能使油层整体得到动用，以及生产过程中油层产量低 等问题。
[0003] 在超稠油开发方面，我国近年先后以注蒸汽为主，发展了水平井注蒸汽、蒸汽+降 黏剂、蒸汽+气体（如CO2、氮气等）、水平井+降黏剂+CO2+蒸汽等技术。以上技术只能满 足薄浅层超稠油油藏开发中一个或几个要求，不能很好地、全面的解决薄浅层超稠油油藏 的开采问题，因此本领域内仍然需要一种新型的薄浅层超稠油油藏的开采工艺技术，同时 实现降低原油黏度、补充地层能量、降低注汽压力、防止蒸汽超覆、减少地层热损失、增加泄 流面积的目的。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是通过水平井、化学降黏剂、氮气、蒸汽吞吐，可以实现薄浅层超稠 油的高效开发。针对油田埋藏浅（400~570m)、地层温度低（22~28°C )、储集层薄（2~ 6m，平均3. 5m)、地下原油黏度高（50000~90000mPa · s)但热敏性好、适合热采的稠油油 藏，提出了综合水平井、降黏剂、氮气、蒸汽的复合开发稠油方式，各要素的综合作用显著提 高了蒸汽波及体积、驱油效率和原油流动能力，降低了原油黏度。
[0005] 为了达成上述目的，本发明采用如下技术措施：
[0006] 本发明的薄浅层超稠油水平井、降黏剂、氮气辅助蒸汽吞吐方法，包括如下步骤：
[0007] a.钻水平井水平井长度为120~200m，井距、排距120~160m ;
[0008] b.注入降黏剂计算油管容积，先用油溶性降黏剂冲满油管，然后关闭套管阀门，继 续向井筒注入油溶性降黏剂5~20t ;优选适合开发区块原油的降黏剂，注入地层后可以有 效降低原油黏度及后续注氮、注汽启动压力；通过后续注入的氮气和蒸汽携带并扩大降黏 剂的作用范围；
[0009] C.注入氮气利用注氮车将95%以上纯度的氮气从油套环空注入油层，可以起到 溶解降黏、隔热保温、补充地层能量及扩大蒸汽波及范围等作用；通过油套环空向井中注入 氮气后，关闭井口套管闸门，确保后续注蒸汽过程中，氮气始终充满油套环空，对井筒起隔 热保温作用；
[0010] d.注入蒸汽采用注采一体化管柱，通过油管注蒸汽：下注汽管柱，管柱结构从 下至上分别为，带均匀配汽阀和补偿器的均匀配汽管柱，上接注采一体化泵，泵上为外径 Φ87. 6mm油管，井口安装亚临界注汽井口；
[0011] e.焖井注完蒸汽后井口安装耐温压力表，开始焖井；焖井时间取决于注入蒸汽量 及井口压力，应根据实际情况调整焖井时间，焖井时间一般在2~4d ;
[0012] f.放喷以每天井口压力降落0. 5MPa为油井放喷时间，用油嘴控制放喷，防止因放 喷速度过大而扰动地层和冲蚀滤砂管，畅喷至3t/d液量时转抽，要求在放喷阶段每8h测量 一次产液含砂量，确定合理的油嘴；
[0013] g.启抽畅喷至3t/d液量时采用注采一体化管柱启抽。
[0014] 本发明的目的还可通过如下技术措施实现：
[0015] 步骤b所述油溶性降黏剂的注入量为5~20t ;步骤c所述氮气的注入量为 30000~50000Nm3,步骤d所述蒸汽的注入量为1600~2200t ;
[0016] 本发明的有益效果：
[0017] HDNS采油技术即水平井（Horizontal well)、油溶性复合降黏剂（Dissolver)、氮 气（Nitrogen)和蒸汽（Steam)四个英文词组的首字母组合。通过水平井技术和油溶性降 黏剂技术的协同作用，降低注汽压力，防止压开地层，提高蒸汽比容，扩大加热体积和热焓 利用率，解决了注汽压力高、比容小的难题；通过油溶性降黏剂、氮气的协同作用，降低原油 黏度和注汽压力，增加了原油的流动性和驱动能量，提高了驱替效率，蒸汽+氮气驱提高驱 替效率10. 32 %，蒸汽+5 %降黏剂驱提高驱替效率14. 62 %，蒸汽+氮气+5 %降黏剂驱提 高驱替效率34. 57%，蒸汽+氮气+降黏剂提高的驱替效率比单独加氮气和单独加降黏剂 提高驱替效率之和还要大，解决了地层压力小和热水驱油效率低的难题。通过氮气和蒸汽 的协同作用，起到很好的隔热作用，减小井筒热损失，氮气在油层中运移可移会产生上超作 用，阻止了蒸汽的超覆作用，提高了蒸汽的利用效率，高压压缩后的氮气在生产过程中会产 生较强的弹性能量，成为浅层超稠油油藏重要的原油驱动力之一，解决了蒸汽超覆，热效率 低的难题。该发明运用物理模拟、室内实验、数值模拟和油藏工程方法深入研宄了本发明的 技术原理：
[0018] (1)水平井作用机理
[0019] -是开发热损失小，可大大提高单井控制储量及采油效率，提高热能利用率及纵 向动用程度。根据单井地质模型预测，随着油层厚度增加，直井、水平井累积热损失逐渐减 小，在相同油层厚度下，水平井比直井热损失降低20%~30%，水平井与油藏接触面积大 大增加，在增加储量动用程度的同时，减少了热量损失，所以利用水平井开发能够取得更好 的热采效果。二是水平井开发可降低注汽压力、提高吸汽能力。三是水平井开发可改变应 力方向、增加固井长度，有效防止管外窜，由于油水间互，直井注蒸汽开发易造成水窜，泥岩 隔层较薄时，钻直井易造成管外窜。而钻水平井可改变应力方向、增加固井长度，有效防止 管外窜。四是水平井长井段泄油面积大，1 口水平井的控制储量相当于4 口直井，而且水平 井的周期产油量是直井的7. 1倍，水平井的油汽比是直井的1. 3倍。
[0020] (2)氮气作用机理
[0021] 一是减小储层热损失。随着氮气的加入，岩石导热系数随着氮气的加入逐渐降低， 当气体饱和度达到36%时，岩石导热系数下降16%。同时，由于重力分异的作用，油藏上部 含气饱和度较高，降低了薄层稠油油藏沿上部盖层热量的损失，提高了蒸汽的加热范围和 温度场均匀分布的程度。二是氮气为非凝析气体，不溶于水，微溶于油，其压缩系数是二氧 化碳的3倍，具有比其他气体更高的膨胀性。氮气的分压作用、微气泡贾敏效应和重力分 异作用可以提高蒸汽的加热范围。三是在热采中辅助使用可以降低井筒热损失、提高井底 蒸汽干度，提高热能利用率、提高蒸汽驱油效率、补充地层能量，提高回采水率。四是根据 数值模拟结果，在吞吐过程中注入氮气可以增加近井地带压力〇. SMPa左右，有效增加了浅 层稠油油藏的地层能量。五是提高采收率。随着氮气注入量增大，采收率随之增大，在注 入0. 05PV氮气时，采收率为62. 51 %，注入0. 8PV氮气时，采收率提高到76. 48 %。这是由 于随着氮气注入量的增加，溶解进入原油中的氮气增多，起到了更好的降黏作用，同时使原 油体积膨胀效果更