本发明涉及超稠油开采技术领域,具体而言,涉及一种双水平井SAGD循环预热连通的判断方法。
背景技术:
SAGD为steam(蒸汽)、assisted(辅助)、gravity(重力)及drainage(泄油)的简称。
循环预热:上下水平井同时注蒸汽循环,通过高温蒸汽加热井筒附近油藏,逐渐建立上下水平井热力、水力连通。
连通判断:采用一定方法和手段分析判断上下水平井水力、热力连通特征,分为连通性判断和连通程度判断为转SAGD生产时间确定提供依据。
SAGD是国外唯一商业化用于超稠油开采的技术。双水平井SAGD工艺采用平行双水平井布井方式,上水平井为注汽井,下水平井为生产井。生产过程上水平井连续注汽、下水平井连续采油。
双水平井SAGD工艺分为循环预热阶段和采油生产阶段。在循环预热阶段,注汽井和生产井同时注蒸汽循环,在较短的时间内,实现油层均匀加热,使注汽井和生产井之间形成热力、水力连通,当连通段达到一定程度后,就转入采油生产阶段。在采油生产阶段,从注汽井注入高干度蒸汽,与冷油区接触,释放汽化潜热加热原油,被加热的原油粘度降低,和蒸汽冷凝水一起在重力作用下向下流动,沿着注汽井与生产井之间的连通段流入生产井,从生产井中采出。原油能够被从生产中采出,必须保证注汽井与生产井之间存在连通段,因此在转入采油生产阶段前,必须对上下水平井之间的连通性做出判断,只有当上下井之间连通段达到一定程度后,采油生产阶段才能取得经济效益。
由于国外SAGD油藏均质性好,循环预热阶段可以均匀加热油藏,国内SAGD油藏非均质性强,循环预热阶段很难均匀加热油藏,因此国内外SAGD开发存在工艺上的差异,同时国外也没有明确的双水平井SAGD循环预热连通的判断方法,因此没有可以直接借鉴的SAGD循环预热连通的判断方法。
技术实现要素:
本发明的主要目的在于提供一种双水平井SAGD循环预热连通的判断方法,以解决现有技术中SAGD技术在循环预热阶段判断井组连通性无法判断的问题。
为了实现上述目的,本发明提供了一种双水平井SAGD循环预热连通的判断方法,双水平井包括注汽井和生产井,判断方法包括:连通性判断步骤及连通程度判断步骤,连通性判断步骤包括:在保持注汽井的注汽速率和油嘴内径不变的情况下,使生产井的注汽速率逐渐降低,或者使生产井的油嘴逐渐扩大;判断生产井和注汽井之间是否出现压力联动,如果出现压力联动,则确定生产井和注汽井连通,如果不出现压力联动,则确定生产井和注汽井不连通。
进一步地,判断生产井和注汽井之间是否出现压力联动包括:获取生产井内的井底压力以及注汽井内的井底压力,当注汽井内的井底压力随着生产井内的井底压力逐渐降低时,确定生产井和注汽井连通;或者获取生产井内的套压以及注汽井内的套压,当注汽井内的套压随着生产井内的套压逐渐降低时,确定生产井和注汽井连通;或者获取生产井内的注气压力以及注汽井内的注气压力,当注汽井内的注气压力随着生产井内的注气压力逐渐降低时,确定生产井和注汽井连通;或者获取生产井内的排液压力以及注汽井内的排液压力,当注汽井内的排液压力随着生产井内的排液压力逐渐降低时,确定生产井和注汽井连通。
进一步地,判断生产井和注汽井之间是否出现压力联动的过程中,保持生产井内的井底压力与注汽井的井底压力之间的压差不超过0.3MPa。
进一步地,使生产井的注汽速率逐渐降低时,判断生产井和注汽井之间是否出现压力联动的过程中,使生产井的注汽速率逐渐降低直至为0。
进一步地,使生产井的注汽速率逐渐降低时,判断生产井和注汽井之间是否出现压力联动的过程中,生产井的油嘴内径保持不变。
进一步地,使生产井的油嘴逐渐扩大时,判断生产井和注汽井之间是否出现压力联动的过程中,生产井的注汽速率保持不变。
进一步地,当确定生产井和注汽井连通后进行连通程度判断步骤,连通程度判断步骤包括:对生产井进行关井操作;获取生产井内的多个测温点的温度;如果测温点的温度先下降后上升或者该测温点高于与该测温点相邻的测温点的温度时,确定该测温点处与注汽井的对应点相互连通,根据所有的测温点的连通性确定连通程度。
进一步地,在连通性判断步骤之前还包括:控制生产井和注汽井的操作压力低于油藏破裂压力;使得注汽井和生产井之间压差小于0.3MPa。
应用本发明的技术方案,在SAGD生产的预热阶段进行连通性判断,连通性判断步骤包括:在保持注汽井的注汽速率和油嘴内径不变的情况下,使所述生产井的注汽速率逐渐降低,或者使所述生产井的油嘴逐渐扩大。判断生产井和注汽井之间是否出现压力联动,如果出现压力联动,则确定生产井和注汽井连通,如果不出现压力联动,则确定生产井和注汽井不连通。应用本发明的方法可以解决现有技术中在SAGD生产的预热阶段对井组的连通性无法判断的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本发明的水平井SAGD循环预热连通程度的判断方法中双水平井的结构示意图;
图2示出了采用本发明的实施例一的判断方法时注汽井和生产井套压联动下降的示意图;
图3示出了采用本发明的实施例二的判断方法时注汽井和生产井井底压力联动下降的示意图;以及
图4示出了本发明的实施例一的判断方法中生产井焖井后井下温度变化的示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、注汽井;20、生产井。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示,实施例一中的双水平井包括注汽井10和生产井20。SAGD循环预热连通的判断方法包括连通性判断步骤及连通程度判断步骤。其中,连通性判断步骤包括:注汽井10的注汽速率保持不变,使生产井20的注汽速率逐渐降低。判断生产井20和注汽井10之间是否出现压力联动,如果出现压力联动,则确定生产井20和注汽井10连通,如果不出现压力联动,则确定生产井20和注汽井10不连通。
本申请中的SAGD双水平井的注汽井10和生产井20均包括注汽管和返液管。上述注汽速率为向注汽井10和生产井20的注汽管注汽的速率。
本实施例的具体实施操作为:保持注汽井10的注汽速率保持不变,以及注汽井10循环参数不变。逐渐降低生产井20注汽速率,注汽速率降低原则为每次下调20t/天,观察两井的井底压力联动变化趋势。
如图2所示,图中纵坐标为注汽速率,单位为t/天,横坐标为时间,时间间隔为1小时。图中的深色柱表示注汽井10的注汽速率,浅色柱表示生产井20的注汽速率,数据收集间隔为1小时。图中示出了注气井10注汽速率保持不变,为80t/天。使生产井20的注汽速率逐渐降低,每隔一小时降低20t/天。从图中可以观察到,降低生产井20的注汽速率后,生产井20的井底压力逐渐下降,注汽井10的井底压力随着生产井20井底压力出现联动下降,以此能够说明说明生产井20和注汽井10之间存在连通。需要说明的是,本次实验仅是获取了井底压力。当然,获取套压、注气压力或者排液压力,并观察它们是否出现联动也可以判断是否连通。
上述实验操作中,应注意如下事项:注汽速率下调后,注汽井10与生产井20井底压差不得超过0.3MPa,观察时间为3小时,直至生产井20注汽速率降为0。期间若压差超过0.3MPa,则适当上调生产井20的注汽量保证注汽井10与生产井20井底压差在0.3MPa之间。同时试验期间保证两井的产液端油嘴的内径不变。
若试验期间内,注汽井10井底压力出现联动下降趋势,则说明该井组存在连通迹象,满足进一步开展连通程度判断试验的条件。
若试验期间内,注汽井10套压或注汽压力均未出现联动下降趋势,则恢复生产井20注汽量,消除压差,15天后再次进行连通试验,验证井间是否连通。
应用本实施例的技术方案,在SAGD生产的预热阶段进行连通性判断,连通性判断步骤包括:使生产井20的注汽速率逐渐降低,使注汽井10的注汽速率保持不变。判断生产井20和注汽井10之间是否出现压力联动,如果出现压力联动,则确定生产井20和注汽井10连通,如果不出现压力联动,则确定生产井20和注汽井10不连通。应用上述的方法可以解决现有技术中在SAGD生产的预热阶段对井组的连通性无法判断的问题。
实施例二中的双水平井也包括注汽井10和生产井20。SAGD循环预热连通的判断方法包括连通性判断步骤及连通程度判断步骤。其中,连通性判断步骤包括:注汽井10的油嘴内径保持不变,使生产井20的油嘴内径逐渐扩大。判断生产井20和注汽井10之间是否出现压力联动,如果出现压力联动,则确定生产井20和注汽井10连通,如果不出现压力联动,则确定生产井20和注汽井10不连通。
本申请中的SAGD双水平井的注汽井10和生产井20均包括注汽管和返液管。上述油嘴位于注汽井10和生产井20的返液管地面端处,并与返液管连通。
本实施例的具体实施操作为保证注汽井10油嘴不变,生产井20逐步扩大产液端油嘴,油嘴扩大原则为每次扩大2mm,观察两井的套压联动变化趋势。
如图3所示,纵坐标代表油嘴内径,单位为毫米,横坐标为时间,时间间隔为1小时。图中深色柱代表注汽井10油嘴的内径,浅色柱代表生产井20油嘴的内径,数据采集间隔为1小时。注气井10的油嘴保持不变,为16mm。使生产井20的油嘴逐渐扩大,每隔一小时扩大2mm。从图中可以观察到,扩大生产井20出口油嘴后,生产井的套压逐渐下降,注汽井10的套压随着生产井20套压的下降出现联动下降。以此说明生产井20和注汽井10之间存在连通。需要说明的是,本次实验仅是获取了套压。当然,获取井底压力、注气压力或者排液压力,并观察它们是否出现联动也可以判断是否连通。
上述实验中,应注意如下事项:每次扩大生产井20油嘴后,注汽井10与生产井20井底压差不得大于0.3MPa,观察时间为60分钟。试验期间保证两井的注汽量波动幅度小于±10%,两井间压差不大于0.3MPa。试验持续时间不得超过6小时。
若试验期间内,注汽井10套压或出液压力出现联动下降趋势,则说明该井组存在连通迹象,满足进一步开展连通程度判断试验的条件。
若试验期间内,注汽井10套压或出液压力均未出现联动下降趋势,则恢复采油井油嘴,消除压差,继续循环,15天后再次进行连通试验,验证井间是否连通。
应用本实施例的技术方案,在SAGD生产的预热阶段进行连通性判断,连通性判断步骤包括:使生产井20的油嘴内径逐渐扩大,使注汽井10的油嘴内径保持不变。判断生产井20和注汽井10之间是否出现压力联动,如果出现压力联动,则确定生产井20和注汽井10连通,如果不出现压力联动,则确定生产井20和注汽井10不连通。应用上述的方法可以解决现有技术中在SAGD生产的预热阶段对井组的连通性无法判断的问题。
本申请的双水平井SAGD循环预热连通的判断方法包括连通性判断和连通程度判断两部分,通常先判断连通性,在确定具备一定连通性的基础上,进一步判断连通程度。也就是说,实施例一和实施例二的判断方法均具有连通程度判断步骤。它们的连通程度判断步骤可以相同,也可以不相同。下面以实施例一的连通程度判断步骤为例进行介绍。
连通程度判断实验针对于已确定连通性的井组,连通判断需要进一步判断连通位置及长度,确认井组是否符合转SAGD生产条件。该过程通常是紧接着连通性判断,通常采用静态井温法。通过生产井20焖井,监测生产井20井下温度以及产液量变化判断连通位置。
现有技术中有应用压差导流法进行连通程度判断,依靠流体流动过程进行相关参数变化判断,显示的各项指标为动态条件下取得。但是,由于流动过程对井底温度变化具有干扰性,为了取得进一步的判断,需要掌握一些静态特征数据。因此,本申请的连通程度判断使用静态井温法,将生产井20或注采井同时改为关井状态,通过生产井20井下温度下降趋势分析连通性及连通位置。
连通程度判断的具体操作方法如下:
1、注汽井10注汽或循环,生产井20焖井,试验时间为一天。
2、在生产井20选取若干测温点,在本实施例中选取了12个测温点。如图1所示,在生产井20中从左到右分别为测温点1至测温点12。本实施例仅参考测温点3至12的温度值。
3、观察生产井20井下温度变化趋势,若井下某点温度先下降后上升则表明此点连通;当某点温度明显高于邻点温度时,此点连通。
如图4所示,对某SAGD井组进行连通程度判断,上水平井注汽,下水平井焖井。测温点的第3、4、5、6、7、8、9、10、11点共9处温度出现先下降后上升特征,表明双井组的水平段第点对应的3、4、5、6、7、8、9、10、11上下水平段之间连通,第12点不连通。连通程度是测量段中的连通长度。一般情况下,当测温点3和4处均连通,则认为两点之间也是连通的。由此推定3至11点之间均是连通的。
连通程度判断试验完毕后,生产井20恢复至循环阶段。在试验过程中通过调节注汽井10注汽量及油嘴控制井底压力低于油藏破裂压力0.5Mpa,在试验中若水平段最高点温度持续上升至井底压力对应的饱和蒸汽温度或计量产液量不出时,停止试验,恢复至试验前生产制度。
在本申请的双水平井SAGD循环预热连通的判断方法中,在进行各项操作时应注意如下压力要求:
1、控制所述生产井20和所述注汽井10的操作压力低于油藏破裂压力,以防止造成油藏破裂事故发生。
2、控制所述注汽井10和所述生产井20之间压差小于0.3MPa,以保证注汽井10和生产井20之间的稳定性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。