利用排气井调整火驱辅助重力泄油火线形态的井网结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种适用于稠油油藏的井网结构，特别是一种利用排气井调整火驱辅助重力泄油火线形态的井网结构。
【背景技术】
[0002]火驱辅助重力泄油是在常规直井火驱技术的基础上，通过引入水平生产井，充分发挥重力泄油作用的一种先进的火驱开采技术。应用火驱辅助重力泄油技术时，燃烧前缘沿着水平井从端部向跟部扩散，并在燃烧前缘前面迅速形成一个可流动油带，该流动油带内的高温不仅可以为油层提供非常有效的热驱替源，也为滞留重油的热裂解创造了最佳条件；在移动带内可动油借助重力作用迅速下降和部分燃烧气一同流入水平生产井的射孔段。由于不需要从冷油区内流过，而实现了短距离驱替，避免了多数常规火烧油层(ISC)工艺中使用垂直注入井与水平生产井进行长距离驱替的缺点。
[0003]针对性的火驱辅助重力泄油物理模拟实验表明:火驱辅助重力泄油过程中，燃烧充分、燃烧前缘传播稳定，热改质可以使原油的API值上升10左右。蒸汽驱中较大的限制是在此过程中有大部分的原油仍然不能流动，这些残余油在火驱辅助重力泄油过程中可以通过热裂解(500°C)使其采出，采收率大于75%。更重要的是，火驱辅助重力泄油过程不会出现“驱替延迟”现象，原油会随燃烧前缘迅速采出。
[0004]与其他火烧驱油技术比较，火驱辅助重力泄油技术过程中，高温区与燃烧前缘呈垂直平面。常规火烧驱油过程中由于气体超覆，燃烧油层将偏离这一垂直平面。而火驱辅助重力泄油的强制流动和重力辅助机理保证了将完全控制或减弱这种影响。同时改善了常规火驱应用到块状油藏存在的驱替距离长、气窜、超覆严重、燃烧前缘难以控制及前缘稳定性差、体积波及系数低等的问题，使得火驱辅助重力泄油技术可以成为开采稠油和油砂最有效、最理想的方法，在稠油开发中具有广泛的应用前景。
[0005]火驱辅助重力泄油开采技术自采用研宄以来，在世界范围内仅开展了加拿大怀特桑兹试点项目(Whitesands Pilot Project)等为数不多的火驱辅助重力泄油试验。国内开展过火驱辅助重力泄油试验的区块有2个，并且针对火驱辅助重力泄油的研宄取得了一些成果。例如，在申请号为201120284618.7的中国实用新型专利申请(申请日为2011年8月5日，授权日为2012年5月9日)中公开了一种超稠油水平井火驱辅助重力泄油三管热采井口装置，该装置在连续油管悬挂密封装置的下部连接有闸阀，在闸阀的下端连接四通、四通下部闸阀和油管闸阀。在四通下部闸阀的下端通过转换法兰连接三管六通壳体。在三管六通壳体上连接有一个套管闸阀和三管六通内嵌闸阀，在三管六通壳体的上端有固定有主管悬挂器和副管悬挂器，主管悬挂器和副管悬挂器的中心线在同一条直线上；测试管管挂固定在三管六通壳体底部。效果是:能满足火驱辅助重力泄油工艺技术对生产、注汽、测试、不压井修井作业的需要，保证超稠油水平井正常生产和良好的开采效果。
[0006]另外，在申请号为2013203003939.9的中国实用新型专利申请(申请日为2013年5月29日，授权日为2014年I月15日)中公开了一种用于火驱辅助重力泄油的智能温控装置，包括设置于火驱生产井监测管柱内的多组测温器，以及安装在井口生产管线上的测温探头；设置的数据采集设备，通过多根电缆连接多组测温器和测温探头；控制设备，其输入接口与数据采集设备电性连接；温控执行机构，电性连接于控制设备的输出接口，且包含连通于火驱生产井注入管柱的注入管线、连通于火驱注气井内注气管柱的注气管线、以及伸入火驱生产井生产管柱的电加热装置三者的至少其一。整个温度数据采集、运算、反馈过程无需人为调整介入，为全自动化实施，既节省了人力，又避免了因人为调整不及时造成的产液温度失控，从而导致的一系列生产问题。
[0007]如图3所示，是现有技术火驱辅助重力泄油井网结构示意图，其包括位于一个平面内的水平生产井I和注气直井2，水平生产井I含有水平井段11和竖直井段12，沿水平井段11的方向，注气直井2与水平生产井I的端部之间间隔设定的距离。由于火线具有向上超覆特性，以及水平生产井I对火线牵拉的影响，火线平面在水平井段11的端部扩展有限且易突破水平生产井I，最终水平生产井I将会被迫停产以避免火线突破水平生产井I。如图4所示，是现有技术火驱辅助重力泄油井网结构的体积波及状况，从图中很容易能够看出，其火线的扩展范围较小，且火线扩展是沿着水平井段11的方向突进，如果火线突破水平生产井1，则会导致试验失败。
【实用新型内容】
[0008]为了克服火驱辅助重力泄油开采方式中火线扩展范围小且容易突破水平生产井的问题，本实用新型提供了一种利用排气井调整火驱辅助重力泄油火线形态的井网结构，能够有效扩大火驱辅助重力泄油开采时火线扩展的范围，提高状稠油油藏火烧油层采收率。
[0009]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种利用排气井调整火驱辅助重力泄油火线形态的井网结构，包括水平生产井、注气直井和辅助排气井，注气直井与水平生产井位于一个平面内，水平生产井含有水平井段和竖直井段，沿水平井段的方向，注气直井与水平生产井的端部之间间隔设定的距离，辅助排气井设置在水平井段的一侧或两侧。
[0010]辅助排气井包括分别设置在水平井段两侧的前辅助排气直井组和后辅助排气直井组，前辅助排气直井组含有多个沿水平井段的方向设置的前辅助排气直井，后辅助排气直井组含有多个沿水平井段的方向设置的后辅助排气直井。
[0011]前辅助排气直井组和后辅助排气直井组关于水平井段轴对称。
[0012]每一口所述前辅助排气直井的排气量与水平生产井的排气量的比值为1/2，每一口所述后辅助排气直井的排气量与水平生产井的排气量的比值为1/2，每一口所述前辅助排气直井的排气速度与注气直井的注气速度的比值为1/4至1/3，每一口所述后辅助排气直井的排气速度与注气直井的注气速度的比值为1/4至1/3。
[0013]在前辅助排气直井组中，自水平井段的端部至水平井段的跟部方向的第一口所述前辅助排气直井为第一前辅助排气直井；沿水平井段的方向，第一前辅助排气直井与注气直井之间的距离为20米；沿垂直于水平井段的方向，第一前辅助排气直井与水平井段之间的距离为20米。
[0014]在前辅助排气直井组中，相邻的两个前辅助排气直井之间的距离为50米至60米。
[0015]注气直井与水平生产井的端部之间的所述设定的距离为3米至5米。
[0016]注气直井的深度为800米至1500米，辅助排气井的深度为800米至1500米。
[0017]水平井段的长度为100米至1000米，竖直井段的深度为800米至1500米。
[0018]本实用新型的有益效果是，打破了水平生产井生产及排气的生产模式，通过在水平生产井的一侧或两侧增设若干口辅助排气井，形成注气直井、水平生产井及辅助排气井一体的注采排组合系统，充分利用辅助排气井对火线的拽拉作用，有效扩大火线扩展范围，改善了火驱波及状况，最终达到提高块状稠油油藏火烧油层采收率的目的，与现有技术中未设置辅助排气井的火驱辅助重力泄油井网结构相比，采收率提高幅度增加至少10%。同时，优化设计辅助排气井的位置，从而可在平面及纵向上拽拉火线，避免火线突破生产井，实现火线的良性扩展；水平生产井的排气量减至未设辅助排气井时的2/3，减小了因大量排气造成过早气窜、气锁、火线过早突破的风险。
【附图说明】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
[0020]图1是本实用新型的利用排气井调整火驱辅助重力泄油火线形态的井网结构示意图。
[0021]图2是使用本实用新型的井网结构的体积波及状况示意图。
[0022]图3是现有技术火驱辅助重力泄油井网结构示意图。
[0023]图4是现有技术火驱辅助重力泄油井网结构的体积波及状况示意图。
[0024]附图标记说明:1.水平生产井，11.水平井段，12.垂直井段，2.注气直井，3.辅助排气井，31.前辅助排气直井组，32.后辅助排气直井组，311.第一前辅助排气直井，321.第一后辅助排气直井，312.第二前辅助排气直井，322.第二后辅助排气直井，313.第三前辅助排气直井，323.第三后辅助排气直井。
【具体实施方式】
[0025]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0026]如图1所示，本实用新型提供了一种利用排气井调整火驱辅助重力泄油火线形态的井网结构，所述井网结构包括水平生产井1、注气直井2和辅助排气井3，注气直井2与水平生产井I位于一个平面内，水平生产井I含有水平井段11和竖直井段12，沿水平井段11的方向，注气直井2与水平生产井I的端部之间间隔设定的距离，辅助排气井3设置在水平井段11的一侧或两侧。
[0027]与如图3所示的现有技术相比，本实用新型的利用排气井调整火驱辅助重力泄油火线形态的井网结构在水平生产井I的一侧或两侧设置辅助排气井3，注气直井2、水平生产井I及辅助排气井3组成了一体的注采排组合系统，由于辅助排气井3对火线具有拽拉作用，因此，能够有效扩大火线扩展范围，从而改善火驱波及状况，最终达到提高块状稠油油藏火烧油层采收率的目的。
[0028]在如图1所示的实施例中，辅助排气井3包括分别设置在水平井段11两侧的前辅助排气直井组31和后辅助排气直井组32，前辅助排气直井组31含有多个沿水平井段11的方向设置的前辅助排气直井，后辅助排气直井组32含有多个沿水平井段11的方向设置的后辅助排气直井。