一种溶剂辅助sagd开采稠油油藏的方法
【专利摘要】本发明提供了一种溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法。该溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，包括：部署注采井网，注采井网为新的SAGD水平井井对或为已经转入生产且蒸汽腔已经形成的SAGD水平井井对；向注入井中注入蒸汽、二甲醚及二甲醚助剂；二甲醚助剂与二甲醚的质量比为0.1:1-1:1，二甲醚与蒸汽的质量比为0.1:1-2:1；当SAGD蒸汽腔开始下降时，停止注入二甲醚及二甲醚助剂，注入纯蒸汽直到生产结束；当生产井连续一个月的日产油水平下降到2吨以下时，结束生产，完成溶剂辅助SAGD对稠油油藏的开采。本发明提供的方法可以有效提高SAGD蒸汽腔中的蒸汽干度和波及体积，提高泄油速度、产油速度及采收率。
【专利说明】_种溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法
【技术领域】
[0001]本发明是涉及一种油田中稠油油藏的开采技术，尤其涉及一种溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，属于石油开采【技术领域】。
【背景技术】
[0002]蒸汽辅助重力泄油(SteamAssisted Gravity Drainage，简称 SAGD)技术由 1978年加拿大人Bulter所发明，在加拿大油砂矿区、我国的辽河油田、新疆油田等地的稠油油藏得到了成功应用。
[0003]SA⑶的原理是在同一油层部署上下叠置的水平井对，在上部注汽井中注入高干度蒸汽，由于蒸汽的密度远远小于原油而向上超覆在地层中形成蒸汽腔，随着蒸汽的不断注入，蒸汽腔不断向上及侧面扩展，与油层中的原油发生热交换；被加热的原油粘度降低，与冷凝水在重力作用下向下流动，从油层下部的水平生产井中采出。
[0004]溶剂辅助重力泄油(简称:溶剂辅助SAGD)技术是在蒸汽辅助重力泄油基础上发展而来的技术。
[0005]溶剂辅助SAGD的原理是采用与蒸汽辅助重力泄油开采方法相同的井身结构，将碳数为3-8的烷烃溶剂(具体为:丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷)的一种或几种，按照一定的比例与蒸汽混合后注入SAGD注汽井中，由于上述轻质烷烃溶剂(简称:溶剂)对稠油有很好的溶解作用，溶解稠油后可以降低稠油黏度，提高稠油流动性；加上蒸汽本身的加热降黏作用，上述轻质烷烃溶剂与蒸汽的混合体系可以加速稠油降黏，提高蒸汽腔扩展速度与稠油流动速度，从而提高泄油速度与产量。
[0006]但是，国外矿场实施过程表明，碳数为3-8的烷烃溶剂(具体为:丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷)的来源有限且价格高昂，采用该溶剂大规模工业化应用的经济效益较差，且液态溶剂在油藏中的回采率也将直接影响经济效益。受到油藏本身发育的裂缝、层间连通以及压力不均的影响，注入的液态溶剂损失量往往较大，造成矿场试验无经济效益。而蒸汽SAGD则由于持续产生蒸汽的成本较高，且大量蒸汽冷凝水在蒸汽腔中聚集，将大大降低注入蒸汽的干度，减少注入蒸汽的波及体积，从而降低SAGD的油汽比与经济效益。
[0007]综上所述，提出一种新型的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，以克服现有技术的缺陷，是本领域亟待解决的问题。
【发明内容】
[0008]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，该方法可以有效提高SAGD蒸汽腔中的蒸汽干度和波及体积，提高泄油速度、产油速度及采收率。
[0009]为了达到上述目的，本发明提供了一种溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，该方法通过向蒸汽SAGD的蒸汽腔中注入二甲醚及二甲醚助剂，使之完全与蒸汽腔中的冷凝水以及油层中的稠油互溶，迅速降低原油粘度，并将蒸汽腔中的冷凝水与降黏后的原油一同采出，从而有效提高蒸汽腔中的蒸汽干度与波及体积，提高泄油速度、产油速度及采收率，该方法具体包括以下步骤:
[0010]步骤一:部署注采井网，所述注采井网为新的SAGD水平井井对或注采井网为已经转入生产且已经形成蒸汽腔的SAGD水平井井对；
[0011]当注采井网为新的SAGD水平井井对时，注采井网包括至少一个SAGD水平井井对，其中，所述SAGD水平井井对的注入井水平段位于生产井水平段的上方且注入井水平段和生产井水平段之间的垂向距离为5米；
[0012]当注采井网为已经转入生产且已经形成蒸汽腔的SAGD水平井井对时，所述注采井网包括至少I 口水平生产井和2 口以上垂直注入井，其中，所述注入井均匀、等距分布在生产井水平段的两侧；
[0013]步骤二:当注采井网为新的SAGD水平井井对时，先对SAGD水平井井对进行预热100-200天，预热结束后转SAGD生产初期，向SAGD水平井井对的注入井中同时注入蒸汽、二甲醚及二甲醚助剂；
[0014]当注采井网为已经转入生产且已经形成蒸汽腔的SAGD水平井井对时，向SAGD水平井井对的注入井中同时注入蒸汽、二甲醚及二甲醚助剂，或采用交替的方式向注入井中注入蒸汽和二甲醚及二甲醚助剂；
[0015]其中，所述二甲醚助剂与二甲醚的质量比为0.1:1-1:1，二甲醚与蒸汽的质量比为0.1:1-2:1 ;二甲醚助剂包括乙二醇和/或乙醇；
[0016]步骤三:当SA⑶蒸汽腔开始下降时，停止注入二甲醚及二甲醚助剂，改为注入纯蒸汽直到生产结束；
[0017]步骤四:当生产井连续一个月内的日产油水平下降到2吨以下时，结束生产，完成溶剂辅助SAGD对稠油油藏的开采。
[0018]本发明提供的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法中，优选地，当注采井网为新的SAGD水平井井对，对SAGD水平井井对进行预热时，预热的采用方式包括注入井与生产井同时蒸汽吞吐、溶剂吞吐、蒸汽+溶剂复合吞吐、电磁加热、微波加热、射频加热、蒸汽循环、蒸汽-溶剂组合物循环、溶剂循环或溶剂浸泡循环；更优选地，采用的溶剂包括碳数为3-20的烷烃溶剂(更优选碳数为3-8的饱和烷烃溶剂)、煤油、汽油、柴油、石脑油和液化石油气中的一种或几种的组合。
[0019]本发明提供的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法中，优选地，步骤二中，二甲醚的注入压力为0.5-5.4MPa，注入温度为20_127°C。
[0020]根据本发明的【具体实施方式】，向SAGD水平井井对的注入井中同时注入蒸汽、二甲醚及二甲醚助剂，或采用交替的方式向注入井中注入蒸汽和二甲醚及二甲醚助剂时均要求二甲醚的注入压力为0.5-5.4MPa，注入温度为20_127°C。
[0021]本发明提供的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法中，优选地，步骤二中，二甲醚及二甲醚助剂的注入速度为10-200吨/天。
[0022]根据本发明的【具体实施方式】，向SAGD水平井井对的注入井中同时注入蒸汽、二甲醚及二甲醚助剂，或采用交替的方式向注入井中注入蒸汽和二甲醚及二甲醚助剂时均要求二甲醚及二甲醚助剂的注入速度为10-200吨/天。
[0023]本发明提供的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法中，优选地，步骤二中，当采用交替的方式向注入井中注入蒸汽时，蒸汽的注入量为10-10000吨。
[0024]本发明提供的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法中，优选地，当采用交替的方式向注入井中注入二甲醚及二甲醚助剂时，二甲醚及二甲醚助剂的注入量为10-10000吨。
[0025]本发明提供的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法中，优选地，在步骤三中，纯蒸汽的注入速度为50-500吨/天。
[0026]本发明提供的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法中，优选地，步骤四中，将生产采出的二甲醚及二甲醚助剂、水和油的混合物，经由地面分离器减压闪蒸分离出二甲醚，重新注入到注入井中，实现循环利用。
[0027]本发明提供的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法中，优选地，减压闪蒸的压力为0.001-0.1MPao
[0028]本发明还提供了一种溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的组合物，该组合物包括:蒸汽、二甲醚及二甲醚助剂；
[0029]其中，所述二甲醚助剂与二甲醚的质量比为0.1:1-1:1，所述二甲醚与蒸汽的质量比为0.1:1-2:1 ;所述二甲醚助剂包括乙二醇和/或乙醇。
[0030]本发明提供的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法具有如下优势:
[0031]1、在本发明提供的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法中，由于二甲醚同时具有良好的水溶性与油溶性，尤其在乙醇和/或乙二醇助剂的作用下，二甲醚可以与油层水以任意比例互溶，且二甲醚可以溶解稠油中的高分子芳香烃、沥青及胶质，注入二甲醚及二甲醚助剂以后，原来蒸汽SAGD的蒸汽腔中的冷凝水、残余附着在油层岩石颗粒表面难以流动的高分子芳香烃、沥青以及胶质等，均被二甲醚溶解，溶解后的流体具有较高的流动性，可以顺利的从油层底部的生产井中采出。因此，注入二甲醚以后，油层内的冷凝水体、常规蒸汽驱无法驱动的高分子芳香烃、沥青以及胶质等均被驱扫采出，从而有效避免了油层内冷凝水的大量吸热，提高了蒸汽腔内蒸汽的干度；同时有效驱除了高分子芳香烃、沥青以及胶质在岩石颗粒表面附着而堵塞孔隙通道，有利于疏通孔隙，提高孔隙度与渗透率，从而提高泄油速度与采油速度，最终大幅提高采收率。
[0032]2、本发明提供的方法与常规溶剂辅助SAGD的方法相比，由于常规的方法中采用的是碳数为3-8的烷烃溶剂，而上述溶剂不具备溶解沥青、胶质以及部分高分子芳香烃的能力，溶剂辅助SAGD过程中，脱沥青现象严重，剥离后残余的高分子芳香烃、沥青以及胶质在岩石颗粒表面附着而堵塞孔隙通道，在一定的油藏条件下还会降低溶剂辅助SAGD的开发效果；而本发明通过二甲醚及二甲醚助剂的协同作用，可以完全溶解高分子芳香烃、沥青及月父质，最终大幅提尚米收率。
[0033]3、此外，与常规的溶剂辅助SAGD所采用的碳数为3_8的烷烃溶剂相比，本发明采用的二甲醚的来源广泛，可以从醇类、醚类等中经过化学反应得到，不需完全来自于石油化工裂解；且二甲醚的成本低廉，经过循环利用，可大大降低其使用成本。
[0034]4、再者，常规溶剂辅助SAGD过程中，由于注入的烷烃溶剂通常为液态，在油藏中接触的油藏范围有限，溶油降粘的范围小，且液态溶剂在重力作用下容易直接进入油层底部的生产井，造成大量溶剂无效循环。而本发明的方法中采用的二甲醚的沸点较低，注入的二甲醚本身为气态，在蒸汽腔中波及范围较广，可以在更大的空间范围快速溶油并降低粘度，且由于二甲醚注入压力为0.5-5.4Mpa，注入温度为20_127°C，接近其临界状态，当溶油或溶水以后，能迅速发生相变，与液相混相，因此不容易发生气窜等现象，可以实现安全操作。
【具体实施方式】
[0035]为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0036]实施例1
[0037]本实施例提供了一种溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，该稠油油藏为未开发过的新油藏，该方法具体包括以下步骤:
[0038]步骤一:在油藏区域内设置井网，包括一个SAGD水平井井对；
[0039]其中，SAGD水平井井对的注入井水平段位于生产井水平段上方5米处；
[0040]步骤二:注入井与生产井同时进行蒸汽+柴油复合吞吐预热150天，在预热结束后转SAGD生产初期，向SAGD水平井井对的注入井中同时注入蒸汽、二甲醚及乙二醇；
[0041]其中，乙二醇与二甲醚的质量比为0.1:1 ;二甲醚与蒸汽的质量比为0.1:1 ;二甲醚的注入压力为0.5Mpa，注入温度为20°C ;二甲醚及乙二醇的注入速度为10吨/天；
[0042]步骤三:在SAGD蒸汽腔下降阶段，停止注入二甲醚及乙二醇，单独注入纯蒸汽；其中，纯蒸汽的注入速度为50吨/天；
[0043]步骤四:生产采出的二甲醚、乙二醇、水和油的混合物，经由地面分离器减压闪蒸分离出二甲醚(减压闪蒸的压力为0.0OlMPa)，并重新注入到注入井中，实现循环利用，完成溶剂辅助SAGD对稠油油藏的开采。
[0044]本实施例的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法中的SAGD井对比相同区域相同油层其它溶剂辅助SAGD井对的峰值采油速度提高50%，最终采收率提高11 %，溶剂回采率提
1? 10 % O
[0045]实施例2
[0046]本实施例提供了一种溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，该稠油油藏为已经转入SAGD生产I年、蒸汽腔已经扩展到油层顶部的油藏，该油藏采用4 口直井注入井和I 口水平生产井组成的SAGD井网结构，其中，水平井的水平段左右两侧各均匀、等距分布两口直井注入井，该方法具体包括以下步骤:
[0047]步骤一:采用上述现有的SAGD井网为注采井网；
[0048]步骤二:交替向SAGD井对的注入井中注入蒸汽、二甲醚及乙醇；
[0049]其中，乙醇与二甲醚的质量比为1:1，二甲醚与蒸汽的质量比为0.1:1，二甲醚的注入压力为5.4Mpa，注入温度为127°C ;二甲醚及乙醇的注入速度为200吨/天；二甲醚及乙醇的注入量为10000吨；蒸汽的注入量为10000吨；
[0050]步骤三:在SA⑶蒸汽腔下降阶段，停止注入二甲醚及乙醇，单独注入纯蒸汽；其中，纯蒸汽的注入速度为500吨/天；
[0051]步骤四:生产采出的二甲醚、乙醇、水和油的混合物，经由地面分离器减压闪蒸分离出二甲醚(减压闪蒸的压力为0.1MPa)，重新注入到注入井中，实现循环利用，完成所述溶剂辅助SAGD对稠油油藏的开采。
[0052]本实施例的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法中SAGD井对比相同区域相同油层其它溶剂辅助SAGD井对的峰值采油速度提高80%，最终采收率提高16%，溶剂回采率提高25%。
[0053]上述实施例表明，本发明提供的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法可以有效提高SAGD蒸汽腔中的蒸汽干度与波及体积，提高泄油速度、产油速度及采收率。
【权利要求】
1.一种溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，该方法包括以下步骤: 步骤一:部署注采井网，所述注采井网为新的SAGD水平井井对或所述注采井网为已经转入生产且已经形成蒸汽腔的SAGD水平井井对； 当注采井网为新的SAGD水平井井对时，注采井网包括至少一个SAGD水平井井对，其中，所述SAGD水平井井对的注入井水平段位于生产井水平段的上方且注入井水平段和生产井水平段之间的垂向距离为5米； 当注采井网为已经转入生产且已经形成蒸汽腔的SAGD水平井井对时，所述注采井网包括至少I 口水平生产井和2 口以上垂直注入井，其中，所述注入井均匀、等距分布在生产井水平段的两侧； 步骤二:当注采井网为新的SAGD水平井井对时，先对SAGD水平井井对进行预热100-200天，预热结束后转SAGD生产初期，向SAGD水平井井对的注入井中同时注入蒸汽、二甲醚及二甲醚助剂； 当注采井网为已经转入生产且已经形成蒸汽腔的SAGD水平井井对时，向SAGD水平井井对的注入井中同时注入蒸汽、二甲醚及二甲醚助剂，或采用交替的方式向注入井中注入蒸汽和二甲醚及二甲醚助剂； 其中，所述二甲醚助剂与二甲醚的质量比为0.1:1-1:1，二甲醚与蒸汽的质量比为0.1:1-2:1 ;二甲醚助剂包括乙二醇和/或乙醇； 步骤三:当SAGD蒸汽腔开始下降时，停止注入二甲醚及二甲醚助剂，改为注入纯蒸汽直到生产结束； 步骤四:当SAGD水平井井对的生产井连续一个月内的日产油水平下降到2吨以下时，结束生产，完成溶剂辅助SAGD对稠油油藏的开采。
2.根据权利要求1所述的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，其中，当注采井网为新的SAGD水平井井对，对SAGD水平井井对进行预热时，所述预热的方式包括注入井与生产井同时蒸汽吞吐、溶剂吞吐、蒸汽+溶剂复合吞吐、电磁加热、微波加热、射频加热、蒸汽循环、蒸汽-溶剂组合物循环、溶剂循环或溶剂浸泡循环。
3.根据权利要求2所述的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，其中，所述溶剂包括碳数为3-20的烷烃溶剂、煤油、汽油、柴油、石脑油和液化石油气中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，其中，步骤二中，所述二甲醚的注入压力为0.5-5.4MPa，注入温度为20_127°C。
5.根据权利要求1所述的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，其中，步骤二中，二甲醚及二甲醚助剂的注入速度为10-200吨/天。
6.根据权利要求1所述的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，其中，步骤二中，当采用交替的方式向注入井中注入蒸汽时，蒸汽的注入量为10-10000吨。
7.根据权利要求1所述的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，其中，步骤二中，当采用交替的方式向注入井中注入二甲醚及二甲醚助剂时，二甲醚及二甲醚助剂的注入量为10-10000 吨。
8.根据权利要求1所述的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，其中，步骤三中，所述纯蒸汽的注入速度为50-500吨/天。
9.根据权利要求1所述的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，其中，步骤四中，将生产采出的二甲醚及二甲醚助剂、水和油的混合物，经由地面分离器减压闪蒸分离出二甲醚，重新注入到注入井中，实现循环利用。
10.根据权利要求9所述的溶剂辅助SAGD开采稠油油藏的方法，其中，减压闪蒸的压力为 0.001-0.1MPao
【文档编号】E21B43/22GK104453816SQ201410679996
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】吴永彬 申请人:中国石油天然气股份有限公司