使用多次诱导裂缝的改进的烃类采收方法_5

文档序号:9602205阅读:来源:国知局
述垂直部分91 的下端水平向外延伸的较低的水平部分92。
[0157] 此后,在此方法的一个实施方案中,通过已知的压裂方法如插入一系列封隔器9 从而沿所述注入/生产井眼90的水平部分92的长度分别建立一系列平行向上延伸的交替 的裂隙5a、5b,从而建立水平部分92的间隔开的段7、8,并且允许加压压裂流体向此隔离的 段7、8的提供以便在沿注入/生产井眼90的水平部分92的长度的间隔开的已知距离处建 立从所述水平部分92垂直向上延伸的交替的裂隙5a、5b。
[0158] 此后,如果使用双管道封隔器12a、12b,可以随后再次使用这种封隔器,或者备选 地如果不使用它们,可以将具有沿其间隔开的双管道封隔器12a、12b的双管道串10、11插 入水平井眼92中从而放置多个封隔器12a、12b,所述多个封隔器12a、12b各自具有双管 道10、11从所述封隔器12a、12b穿过,并且所述双管道10、11通过穿过封隔器12a的双管 道10、11的每一个上的连接阳螺纹13连接至并且螺纹地插入封隔器12b上的接头14中从 而连接在一起并沿所述注入/生产井90的所述水平部分92的所述长度放置,并且如图12 所示将所述封隔器12a、12b沿所述长度在所述向上延伸的裂隙5a、5b之间交替地间隔开, 从而将所述长度分隔成交替地间隔开的流体注入区7和流体采收区8。所述双管道封隔器 12a,12b中的一个管道11在管道11中具有射孔15,所述射孔15与注入区7中的交替间隔 的裂隙5a相对,并且另一个所述双管道10在双管道10中具有射孔21,所述射孔21与采收 区8中的剩余的交替间隔的裂隙5b相对。
[0159] 然后将加压流体注入至所述双管道的一个,即注入管道10中并且从而,经由在所 述注入管道10中的孔眼15而注入至所述流体注入区7中并且因此进入至沿所述注入/生 产井的所述水平部分的所述长度的交替地间隔开的裂隙5a中。同时或者随后,将经由其它 的交替地间隔开的裂隙5b排至所述交替地间隔开的流体采收区8中,并且从而经由所述双 管道中的另一个10中的孔眼21进入至所述双管道中的另一个10中的烃类栗送至/生产 至地面。
[0160] 图13示出了现有的(不能令人满意的)油采收方法(不是本发明的主题),其中 将所有裂隙5b都用于生产。具体地,图13为地层1在两组裂缝5b之间的部分的放大示意 图,所述两组裂缝5b沿所述生产井眼77建立,仅使用一次采油,由此从所有裂隙/裂缝5b 进行收集。在此方法中,提供两(2)个低压渗透性生产面75,其中加热的油可以向下排至生 产井眼77中用于生产至地面。归因于缺少流体驱动,并且特别是在相邻的交替地间隔开的 裂缝5b之间的流体驱动,对于流动至生产裂缝5b中的油仅建立了小的流体流动矢量78、 79。不利地,在"致密"地层中,地层1的很大一部分,即由灰色带"X"包围的体积继续拥有 截留的(未采收的)地沥青,所述地沥青保持为未通过这种方法采收。
[0161] 比较而言,图14描绘了类似的地层1的部分Ia的放大示意图,其使用本发明的油 采收方法。
[0162] 具体地,图14描绘了一种方法,在所述方法中交替地间隔开的注入裂缝5a和生产 裂缝5b位于沿生产井眼77的长度之处。在由流体如稀释剂、加热的水蒸气、0) 2或减粘剂 建立的注入面76,注入至注入裂缝5a。这种流体在流体流动矢量78的单一方向上,即朝向 生产裂隙5b驱动地层1的部分Ia内的地沥青,由此在地层Ia内形成高渗透性(低压)生 产面75,所述生产面75允许沥青向下排至生产井眼77用于生产至地面。有利地,对于"致 密"地层,使用图14的这种方法,并且不同于图13的方法,从地层1的部分Ia的基本上全 部体积,特别是从比图13中排油的地层的体积更大的地层1的体积驱动(驱扫)沥青,因 此与图13所描绘的方法相比,增加了从地层1的给定体积的生产效率。 实施例
[0163] 为了表明本发明的方法相对于现有技术的功效,至少对于使用两个平行井的第一 变体与现有技术的比较,使用Computer Modelling Group的STARS储层模拟软件,以用下 面的表1的参数修改的标准CMG模型开始,进行四(4)种情况的数值模拟:
[0164] 表1-数值模拟参数
[0166] 假定一般的"致密"储层轻油,并且该模型使用代表作用储层的1/4的对称元素。
[0167] 试验结果
[0168] 图9和10分别对于本发明的多个实施方案与现有技术使用从所有建立的裂隙生 产的"一次"采收方法比较示出了随时间的生产速率和油采收率。
[0169] 关于图9,图9示出了对于以下各种配置的油生产速率:
[0170] 曲线(a):描绘了使用从所钻的两个井的每一个(即,从在地层中建立的所有裂 隙)生产的一次生产方法在11年(即4015天)的时间内随时间的油生产速率;
[0171] 曲线(b):描绘了本发明的第二实施方案,即为期2年的从所有建立的裂隙的一次 生产,然后在剩下的9年内将气体注入至每隔一个的裂隙中并且从剩下的裂隙生产的作为 时间(天)的函数的油生产速率;
[0172] 曲线(c):描绘了本发明的第一实施方案,即在11年的时间内将气体注入至每隔 一个的裂隙中并且从剩下的裂隙生产的作为时间(天)的函数的油生产速率;以及
[0173] 曲线(d):描绘了本发明的第二实施方案,即为期2年的从所有建立的裂隙的一次 生产,然后在剩下的9年内将水注入至每隔一个的裂隙并且进行从剩下的裂隙生产的作为 时间(天)的函数的油生产速率;
[0174] 关于图10 :
[0175] 曲线(a):描绘了在11年(即,4015天)的时间内使用从所钻的两个井中的每一 个(即,从在地层中建立的所有裂隙)生产的一次生产方法的随时间的油% OOIP ;
[0176] 曲线(b):描绘了对于本发明的第二实施方案,即为期2年的从所有建立的裂隙的 一次生产,然后在剩下的9年内将气体注入至每隔一个的裂隙中并且从剩下的裂隙生产的 作为时间(天)的函数的油% OOIP ;
[0177] 曲线(c):描绘了对于本发明的第一个实施方案,即在11年的时间内将气体注入 至每隔一个的裂隙中并且进行从剩下的裂隙生产的作为时间(天)的函数的油% 00ΙΡ;以 及
[0178] 曲线⑷:描绘了对于本发明的第二实施方案,即从1/2的裂隙进行生产,同时用 水注入剩下的交替的裂隙中的作为时间(天)的函数的油生产速率。
[0179] 如从图9可以看出,初级油生产的生产速率(曲线(a))跌落非常快。3年之后, 生产速率(曲线(a))只有2m 3/d并具有10. 5%的采收率(由图9看出),这是不经济的水 平。10年的采收率(参见图9)只有13. 3%。
[0180] 然而,如果以本发明的方式,即在交替地间隔开的裂缝中注入气体,在2年的一次 油生产之后,如从图9的曲线(c)可以看出,在保持注入压力低于23, OOOkPa的最大安全 (无压裂)水平时,发生了油产量的激增。
[0181] 下面的表2总结了从上面的试验获得的额外结果,包括在3年和11年的任意时间 段内从图10获得的对于以下四⑷个不同的配置的% OOIP :(i) "一次",意指从所有裂隙 生产,没有交替的裂隙中的流体注入;(ii) "气体",意指从1/2的裂隙生产,同时用气注入 剩下的交替的裂隙;(iii) "一次然后气体",意指从所有裂隙初始生产,然后从1/2的裂隙 生产同时用气体注入剩下的交替的裂隙;以及(iv)"水",意指从1/2的裂隙生产,同时用水 注入剩下的交替的裂隙。
[0184] *从所有裂隙生产(不是本发明的一部分)
[0185] **两年的一次生产,然后是9年的气体注入。
[0186] 当从头开始注入气体[曲线(b)],而不是经过2年的一次油生产时,峰值油生产速 率提早约480天(即,I. 3年)出现,这对货币价值是有益的[比较曲线(b)与曲线(c)]。 然而,延迟开始气体注入仅对油采收率具有轻度的影响,因为在11年之后,如从图10和表 2看出的,油采收率OOIP)的差异相对微小,即只有1.5% [ 即,曲线(b)的40. 7%与曲 线(c)的39. 2 %比较]。
[0187] 显著地,如从图10和上面的表2看出,使用本发明的流体驱动油采收方法,无论是 使用注入井裂隙中的立即气体注入和从生产井裂隙的生产(即,图8的曲线(b))的第一实 施方案还是使用为期2年的从所有裂隙的一次生产随后是从注入井的注入以及从生产井 的生产[即,图8的曲线(C)]的第二实施方案,经过11年,各自都提供了约40%的高油采 收率。
[0188] 反之,再参考图10,使用包括从生产井和注入井的每一个生产,即从沿两个井建立 的所有裂隙生产(即,图10的曲线(a))的现有技术一次生产方法,在11年之后此方法仅 产生了 13. 2%的油采收率。
[0189] 因此,在所模拟的情形中,本发明的使用已经能够使% OOIP采收率增加约26%的 量(即,39. 2%- 13. 2% )。
[0190] 以上公开代表了权利要求书中所述的本发明的实施方案。在先前的描述中,为了 解释的目的,给出了许多细节以便提供本发明的实施方案的透彻理解。然而,显然地是,为 了使本领域技术人员实施本发明,这些以及其它的具体细节不一定需要在本文中列举。
[0191] 权利要求的范围不应受限于在前述实施例中给出的优选实施方案,而应给出与作 为一个整体的说明书一致的最宽的解释,并且权利要求不受限于本发明的优选的或示例的 实施方案。
【主权项】
1. 使用水力裂缝从地下地层采收烃类的方法,所述水力裂缝在所述地层内成为注入通 道和生产通道,所述方法包括以下步骤: (i) 钻注入井,所述注入井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端水平向外延伸的水 平部分; (ii) 钻生产井,所述生产井具有垂直部分和从所述垂直部分的下端向外延伸的水平部 分,其中所述生产井的所述水平部分位于与所述注入井的所述水平部分平行之处; (iii) 将所述地层沿所述生产井和注入井中的每一个压裂,并且建立多个向上延伸的 裂隙,所述裂隙从所述注入井和所述生产井的每一个的所述水平部分向上延伸并且位于沿 所述注入井和所述生产井的每一个的所述水平部分的长度之处,沿所述注入井建立的所述 向上延伸的裂隙沿所述注入井的所述水平长度与位于沿所述生产井之处的向上延伸的裂 缝相互交替; (iv) 将加压流体注入至所述注入井中,并且从而注入至所述注入井上方的裂隙中,并 且因此注入至所述地层中,从而对所述地层加压并且将所述地层内的所述烃类驱动至所述 生产井上方的所述裂隙中,并且将所述烃类在所述生产井上方的所述裂隙中向下排至所述 生产井的所述水平部分中;以及 (v) 将收集在所述生产井的所述水平部分中的所述烃类生产至地面。2. 如权利要求1所述的方法,其中所述注入井的所述水平部分位于紧邻所述生产井的 所述水平部分之处,但与所述生产井的所述水平部分横向间隔开。3. 如权利要求1所述的方法,其中包括将所述地层压裂的步骤(iii)包括将加压流体 在沿所述生产井和注入井的每一个的所述水平部分的每一个的长度的多个不连续的位置 处注入至所述生产井和注入井的每一个中,其中所述生产井中的所述不连续的位置在数量 上基本上对应于所述注入井中的所述不连续的位置,并且其中所述不连续的位置和沿所述 注入井向上延伸的各自的所述裂隙的每一个与沿所述生产井的所述水平部分向上延伸的 相应的各自的裂隙交替地线性间隔开并且为基本上彼此相邻的关系。4. 如权利要求3所述的方法,所述方法在将加压流体注入以压裂所述地层的所述步骤 之后还包括以下步骤: 停止流体至所述注入井中的注入一段时间,并且收集进入所述裂隙并且向下排至所述 注入井和生产井中的烃类,并且将此烃类生产至地面; 当烃类从所述地层的生产减缓至不可接受的速率时,继续权利要求1的步骤 (iv)-(v) 〇5. 如权利要求1或3所述的采收烃类的方法,其中所述加压流体包含支撑剂,或者在地 层的所述压裂之后,将支撑剂在压力下注入至所建立的裂隙中,以使所述裂隙处于支撑状 态下。6. 如权利要求1所述的采收烃类的方法: (i) 其中在钻所述注入井的所述步骤中,所述水平部分沿所述地层的较低的部分从所 述垂直部分的下端水平向外延伸; (ii) 其中在钻所述生产井的所述步骤中,所述生产井的所述水平部分位于与所述注入 井的所述水平部分紧邻、平行并且间隔开之处; (iii) 使用注入管道,所述注入管道具有在所述注入井的所述水平部分的长度内沿所 述注入管道的多个间隔开的封隔器密封,所述注入管道还具有位于所述向上延伸的裂缝沿 所述注入井所处的位置之处、在所述间隔开的封隔器密封的对之间的孔眼或者可以是开放 的孔眼,并且将所述加压流体注入至所述注入管道中并且注入至沿所述注入井的所述水平 部分延伸的所述裂隙中; (iv)使用生产管道,所述生产管道具有沿所述生产管道按照沿所述注入管道的所述封 隔器密封那样同样地间
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