双水平井sagd开采中突破油层中隔夹层的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及双水平井SAGD开采的方法，尤其涉及一种双水平井SAGD开采中突破油层中隔夹层的方法。
【背景技术】
[0002]全球超稠油的资源量巨大，作为国际上开发稠油的一项前沿技术，SAGD (Steam-Assisted Gravity Drainage，即蒸汽辅助重力泄油)在加拿大油砂开采中占据主体地位，我国辽河、新疆油田也得到了规模化应用。该方法是利用水平井、蒸汽来有效地开采稠油、超稠油等资源。通过向水平注汽井连续注入高干度水蒸汽，蒸汽上覆释放汽化潜热加热储层，被加热的稠油黏度大幅下降并和蒸汽冷凝液在重力作用下下泄，最后从油藏底部的水平井产出。由于储层流体不断被采出，蒸汽得以沿垂直和水平方向扩展，形成不断发育的蒸汽腔。相对于其他稠油开发技术，该方法具有高的油汽比和采收率。
[0003]隔夹层是形成储层非均质性的主要原因之一，其存在严重影响了 SA⑶生产。展布较大的隔夹层通常由孔隙度小、渗透率低、胶结程度高的泥岩组成，蒸汽、原油等流体无渗流通过，只能缓慢绕流，大大限制了蒸汽腔的垂向扩展到顶的速度，因而被称为蒸汽腔发育的挡板。注采井间发育隔夹层的物模研宄证实:井间短隔夹层影响很小，较长隔夹层会降低产油速率，而完全不连通情况下(隔夹层发育在注采井正中间)，隔夹层将导致上部原油无法采出。而对于注汽井上方发育隔夹层的数值模拟研宄表明，隔夹层展布越大、离注汽井越近、渗透率越低对SAGD开发越不利。总体来说，隔夹层导致上产慢、累积产油量和油汽比偏低，需要开展针对性的突破隔夹层的研宄工作。
[0004]常见的突破隔夹层技术可分为两大类，一类是依靠岩石力学方法，剪切或者拉伸失效原位破岩，这种情况下会形成狭小的裂缝，在地应力环境下其渗流能力较弱，需要较长时间的水化、蠕变和流体冲蚀作用而形成有效渗流通道，而实际上此类方法需要高压和高温，高压操作这将提高蒸汽前缘压力，降低隔夹层岩石有效应力，从而降低其强度，为剪切失效提供可能。而高温操作有可能引起隔夹层岩石内部孔压上升，导致泥岩夹层收缩，故而存在拉伸失效(类水力压裂)；另一类是直接部分物理移除隔夹层岩石，建立高渗导流通道，此类方法不需要高温高压，仅需要一定技术工艺即可，但现有的此类技术的弊端是:难于定位地下夹层，从而成本高、风险大。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种双水平井SAGD开采中突破油层中隔夹层的方法，能将蒸汽由隔夹层一侧有效输送到隔夹层另一侧，且成本低。
[0006]为达到上述目的，本发明提出一种双水平井SAGD开采中突破油层中隔夹层的方法，所述双水平井包括注汽井和生产井，所述注汽井包括注汽井水平段和注汽井竖直段，所述生产井包括生产井水平段和生产井竖直段，所述注汽井水平段位于所述生产井水平段上方且与所述生产井水平段平行，隔夹层位于所述注汽井水平段上方，其中，所述突破油层中隔夹层的方法包括以下步骤:
[0007]步骤A:在所述注汽井和所述生产井的采油区域内开挖坑道，所述坑道在横向朝所述注汽井水平段延伸的方向延伸，所述坑道在纵向贯穿所述隔夹层使所述隔夹层两侧的油层相连通；
[0008]步骤B:在所述坑道内填充导流介质，使所述坑道内形成供蒸汽和原油流过的流通通道。
[0009]如上所述的双水平井SAGD开采中突破油层中隔夹层的方法，其中，所述突破油层中隔夹层的方法还包括以下步骤:
[0010]步骤C:向所述坑道内填充导流介质后，向所述注汽井注入蒸汽，蒸汽经由所述流通通道输送至所述隔夹层上方的油层中，使所述隔夹层上方的稠油受热、降黏，降黏后的原油经由所述流通通道进入所述生产井内；
[0011]步骤D:从所述生产井采油。
[0012]如上所述的双水平井SAGD开采中突破油层中隔夹层的方法，其中，所述注汽井和所述生产井均设置在第一竖直平面内，沿所述第一竖直平面开挖坑道，使所述注汽井水井段和所述生产井水平段均位于所述坑道内。
[0013]如上所述的双水平井SAGD开采中突破油层中隔夹层的方法，其中，所述生产井设置在第一竖直平面内，所述注汽井设置在第二竖直平面内，所述第一竖直平面与所述第二竖直平面相平行且相间隔，沿所述第一竖直平面开挖坑道，使所述生产井水平段位于所述坑道内、所述注汽井水平段位于所述坑道外侧。
[0014]如上所述的双水平井SAGD开采中突破油层中隔夹层的方法，其中，所述注汽井和所述生产井均设置在第二竖直平面内，第一竖直平面与所述第二竖直平面相平行且相间隔，沿所述第一竖直平面开挖坑道，使所述注汽井水平段和所述生产井水平段均位于所述坑道外侧。
[0015]如上所述的双水平井SAGD开采中突破油层中隔夹层的方法，其中，所述导流介质为砾石。
[0016]如上所述的双水平井SAGD开采中突破油层中隔夹层的方法，其中，所述坑道的长度等于所述注汽井水平段的长度，所述坑道的宽度等于所述注汽井的井眼直径，所述坑道的高度等于油层厚度。
[0017]如上所述双水平井SAGD开采中突破油层中隔夹层的方法，其中，所述突破油层中隔夹层的方法包括如下具体步骤:
[0018]步骤S1:钻水平井眼；
[0019]步骤S2:下入坑道开挖工具，所述坑道开挖工具包括开槽功能模块和开槽平台，所述开槽功能模块包括相连接的高压射流开孔装置和挠性油管；
[0020]步骤S3:开槽，使所述高压射流开孔装置由油层的下方向油层的上方钻进并穿过所述隔夹层，所述高压射流开孔装置不断喷射高压流体，岩肩通过所述挠性油管返回地面，当所述高压射流开孔装置钻进到油层顶部时，将所述开槽功能模块撤回油层底部；
[0021]步骤S4:沿注汽井水平段延伸的方向滑动所述开槽平台；
[0022]步骤S5:重复步骤S3至步骤S4，直至所述开槽平台到达注汽井水平段的末端，坑道开挖结束；
[0023]步骤S6:向坑道内填充导流介质；
[0024]步骤S7:向注汽井内注入蒸汽，蒸汽经由坑道输送至所述隔夹层上方的油层中，使所述隔夹层上方的稠油受热、降黏，稠油降黏后经由所述坑道进入所述生产井内，通过生产井采油。
[0025]本发明的双水平井SAGD开采中突破油层中隔夹层的方法的特点和优点是:
[0026]1、本发明采用在双水平井的采油区域内开挖坑道的方法来突破隔夹层，坑道在横向(长度方向)朝双水平井水平段延伸的方向延伸，在纵向贯穿隔夹层，以使隔夹层上下两侧的油层连通，坑道能将蒸汽和原油由隔夹层的一侧输送到隔夹层的另一侧，保障蒸汽腔在水平方向和竖直方向上均衡发育，充分发挥水平井的优势，成本低。
[0027]2、采用本发明的方法，注汽初期即可快速产油，无需长时间循环预热来建立热连通和流体连通，可大幅缩减甚至跳过预热阶段；由于设置了坑道，可加大注采井间距，提高累积油气比。
【附图说明】
[0028]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中:
[0029]图1是双水平井的示意图；
[0030]图2是本发明的第一个实施例的示意图；
[0031]图3是本发明的第二个实施例的示意图；
[0032]图4是本发明的第三个实施例的示意图。
[0033]主要元件标号说明:
[0034]I注汽井水平段2生产井水平段3坑道
[0035]4导流介质 5隔夹层6油层
【具体实施方式】
[0036]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本发明的【具体实施方式】，图中的空心箭头代表蒸汽的流动方向，实心箭头(或黑色箭头)代表原油的流动方向。
[0037]如图1所示，双水平井包括注汽井和生产井，注汽井包括注汽井水平段I和注汽井竖直段，生产井包括生产井水平段2和生产井竖直段，注汽井水平段I位于生产井水平段2上方且与生产井水平段2平行，SAGD生产时，通过向注汽井连续注入高干度蒸汽，蒸汽上覆加热油层，被加热的稠油黏度下降并和蒸汽冷凝液在重力作用下下泄，进入生产井内被采出，但由于油层中含有隔夹层3，隔夹层例如位于注汽井水平段I上方且隔夹层水平展布，尤其当隔夹层3展布较大时，会导致蒸汽、原油等流体无法渗流通过，大大限制了蒸汽腔垂直扩展到顶的速度，为突破隔夹层3，本发明提出一种双水平井SAGD开采中突破油层中隔夹层的方法，包括以下步骤:
[0038]步骤A:在注汽井和生产井的采油区域内(或者说在注汽井和生产井所在的油藏内)开挖坑道3，坑道3在横向(即长度方向)朝注汽井水平段I (或生产井水平段2)延伸的方向延伸，坑道3在纵向(即高度方向)贯穿隔夹层5使隔夹层5两侧的油层6相连通，或者说坑道3的长度方向为注汽井水平段(或生产井水平段)延伸的方向，坑道3的高度方向为与隔夹层垂直的方向；
[0039]步骤B:在坑道3内填充导流介质4，使坑道3内形成供蒸汽和原油流过的流通通道，另外，导流介质4还对坑道3起到支撑作用。
[0040]通过开挖坑道突破油层中的隔夹层，使蒸汽和原油能通过流通通道穿越隔夹层，以将隔夹层上方的稠油采出，效率高。
[0041]进一步，本发明的突破油层中隔夹层的方法还包括以下步骤:
[0042]步骤C:向坑道3内填充导流介质4后，向注汽井内注入蒸汽，蒸汽经由坑道3内的流通通道输送至隔夹层5上方的油层中，形成蒸汽腔的二次发育，使隔夹层5上方的稠油受热、降黏，降黏后形成的原油经由流通通道输入到隔夹层5下方，进入生产井内；而位于隔夹层下方的油层，由于不受隔夹层的限制，可由隔夹层下方的蒸汽直接加热后，下泄进入生产井内；
[0043]步骤D:从生产井采油。
[0044]如图2所示，为本发明的第一个具体实施例，显示了坑道与双水平井的第一种布局方案，图2为油层的竖直截面图，注汽井和生产井均设置在第一竖直平面内，注汽井水平段I位于生产井水平段2的正