双水平井过热蒸汽辅助重力泄油井网和开采方法与流程

本发明涉及石油开采技术领域，具体的是一种双水平井过热蒸汽辅助重力泄油井网，还是一种双水平井过热蒸汽辅助重力泄油开采方法。

背景技术：

油田现场使用蒸汽辅助重力泄油时，注入蒸汽干度达不到100％，并且蒸汽由锅炉出口到达井底过程中的热损失，导致部分蒸汽到达井底后冷凝为热水，导致油汽比偏低，影响了SAGD蒸汽腔的有效扩展。同时，由于SAGD过程中蒸汽的高速流动容易造成颗粒运移使喉道发生堵塞，注入到地层的蒸汽冷凝水与储层粘土矿物接触容易引发矿物膨胀，因此湿饱和蒸汽的长期注入对储层会形成一定程度的伤害，影响储层孔渗特性，使得SAGD开发效果变差。

技术实现要素：

为了解决现有蒸汽辅助重力泄油效率低的问题，本发明提供了一种双水平井过热蒸汽辅助重力泄油井网和开采方法，该双水平井过热蒸汽辅助重力泄油井网和开采方法采用过热蒸汽辅助重力泄油，它解决了在注入湿饱和蒸汽过程中，热利用率低、油汽比低以及储层伤害等问题，提高了热利用率，提高了油汽比，提高了超稠油油藏与油砂储层的开发效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种双水平井过热蒸汽辅助重力泄油井网，包括第一水平井和第二水平井，第一水平井的水平段位于第二水平井的水平段的上方，第一水平井为注汽井，第二水平井为采油井，第一水平井内含有第一长管柱和第一短管柱，第一长管柱为注汽管柱，第一长管柱的注汽部位与第一水平井的水平段的脚尖相对应，第一短管柱的末端与第一水平井的水平段的脚跟相对应，第一水平井内的部分流体能够通过第一短管柱排出，第二水平井内含有第二长管柱和第二短管柱，第二长管柱为多用途管柱，第二长管柱能够注汽，第二长管柱的注汽部位与第二水平井的水平段的脚尖相对应，第二短管柱的末端与第二水平井的水平段的脚跟相对应，第二水平井内的部分流体能够通过第二短管柱排出。

一种双水平井过热蒸汽辅助重力泄油开采方法，包括以下步骤：

步骤1、井网部署；

部署上述的双水平井过热蒸汽辅助重力泄油井网；

步骤2、循环预热；

使蒸汽分别在第一水平井和第二水平井内循环，直至第一水平井和第二水平井之间达到热联通；

步骤3、生产；

向第一水平井内注入过热蒸汽，通过第二水平井采油。

本发明的有益效果是：

1、需要的过热蒸汽量比湿饱和蒸汽量小，提高了油汽比，大幅度降低了蒸汽成本提高了开采效果。

2、当注汽量相同时，过热蒸汽井具有更高的井底干度、更大的加热半径，其增产效果也更加明显。

3、过热蒸汽具有更高的热焓和更大的比容，使储层中原有的液态水被蒸发，原油与过热蒸汽能够更好的接触，蒸汽蒸馏作用明显增强。

4、对于水润湿储层，岩石表面、孔隙中的水分蒸发会表现出一定的驱替作用，使得迂回状分布的原油较容易被驱出，驱油效率大大增加。

5、过热蒸汽对已发生强水敏的储层有明显的修复作用，可明显改善储层渗流环境。

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。

图1是双水平井过热蒸汽辅助重力泄油井网的结构示意图。

图2是该双水平井过热蒸汽辅助重力泄油的原理图。

图3是SH-SAGD与常规SAGD累注汽对比曲线。

图4是SH-SAGD与常规SAGD日注汽对比曲线。

图5是SH-SAGD与常规SAGD iOSR对比曲线。

图6是SH-SAGD与常规SAGD累产油对比曲线。

10、第一水平井；11、第一长管柱；12、第一短管柱；13、延长管柱；14、第一割缝筛管；

20、第二水平井；21、第二长管柱；22、第二短管柱；23、螺杆泵；24、第二割缝筛管。

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。

一种双水平井过热蒸汽辅助重力泄油井网，包括第一水平井10和第二水平井20，第一水平井10的水平段位于第二水平井20的水平段的上方，第一水平井10为注汽井，第二水平井20为采油井，第一水平井10内含有第一长管柱11和第一短管柱12，第一长管柱11为注汽管柱，第一长管柱11的注汽部位与第一水平井10的水平段的脚尖相对应，第一短管柱12的末端与第一水平井10的水平段的脚跟相对应，第一水平井10内的流体能够通过第一短管柱12排出，第二水平井20内含有第二长管柱21和第二短管柱22，第二长管柱21为多用途管柱，第二长管柱21能够注汽，第二长管柱21的注汽部位与第二水平井20的水平段的脚尖相对应，第二短管柱22的末端与第二水平井20的水平段的脚跟相对应，第二水平井20内的流体能够通过第二短管柱22排出，如图1所示。

在本实施例中，第一水平井10的水平段和第二水平井20的水平段相互平行，第一水平井10的水平段和第二水平井20的水平段之间的距离为5m，第二水平井20的水平段距离油藏底部2m，第一水平井10的水平段和第二水平井20的水平段长度均为850m。第一水平井10和第二水平井20组成一个井对，与其他井对之间的距离为125m。

在本实施例中，第一短管柱12的末端设有延长管柱13，第二短管柱22的末端设有螺杆泵23。第一水平井10的水平段内设有第一割缝筛管14，第一长管柱11位于第一割缝筛管14内，第二水平井20的水平段内设有第二割缝筛管24，第二长管柱21位于第二割缝筛管24内。

在本实施例中，蒸汽将往下注入第一长管柱11和第二长管柱21，然后通过割缝尾管(第一割缝筛管14和第二割缝筛管24)进入油藏。第一长管柱11和第二长管柱21上设有温度和压力测量仪器，该测量仪器通过连续油管下入至水平井段。这些测量仪器包括沿着水平段的单个或多个温度计，以及至少一个位于尾部附近的压力监测计，用于监控泵性能。

下面介绍一种双水平井过热蒸汽辅助重力泄油(SH-SAGD)开采方法，该开采方法包括以下步骤：

步骤1、井网部署；

部署上述的双水平井过热蒸汽辅助重力泄油井网，如图1所示；

步骤2、循环预热；

使蒸汽分别在第一水平井10和第二水平井20内循环，直至第一水平井10和第二水平井20之间达到热联通；

步骤3、生产；

向第一水平井10内注入过热蒸汽，通过第二水平井20采油，实现过热蒸汽辅助重力泄油(SH-SAGD)，如图1和图2所示。

在本实施例中，所述双水平井过热蒸汽辅助重力泄油井网部署于深度为160m～180m的油藏储层内，该油藏储层的平均有效厚度为18m，该油藏储层的平均含油饱和度为75％，该油藏储层的有效孔隙度为32％，该油藏储层的渗透率平均为4μm²～5μm²，该油藏储层的垂直渗透率与水平渗透率的比值为0.6～1.0。

在步骤2中，即在所述循环预热时，第一长管柱11在向第一水平井10内注汽的同时第二长管柱21向第二水平井20内注汽，即第一水平井10和第二水平井20内此时都是长管柱注汽短管柱排出，注汽的温度为212℃。由于第一水平井10内的压力较大，第一水平井10内的部分流体能够通过第一短管柱12的末端(即与第一水平井10的脚跟相对应)排出，由于第二水平井20内的压力较大，第二水平井20内的部分流体能够通过第二短管柱22的末端(即与第二水平井20的脚跟相对应)排出，此时第一短管柱12和第二短管柱22的作用均为泄压，螺杆泵23不工作。

在步骤2中，当循环预热第一水平井10和第二水平井20之间中点部位的温度达到75℃～95℃时实现所述热联通，在可以转入下一步生产采油阶段。

在步骤3中，注入所述过热蒸汽的温度为300℃～550℃。优选注入所述过热蒸汽的温度为350℃、400℃、450℃或500℃。生产过程中维持subcool在5℃～15℃(subcool：生产井井底流压所对应的饱和蒸汽温度与流体实际温度的差值)，当瞬时汽油比(iSOR)达到6时，生产结束。

与普通饱和蒸汽相比，过热蒸汽具有更高的热焓和更大的比容，可以释放热量，使储层中原有的液态水被蒸发，原油与过热蒸汽能更好的接触，蒸汽蒸馏作用明显增强。对于水润湿储层，岩石表面、孔隙中的水分蒸发会表现出一定的驱替作用，使得迂回状分布的原油较容易被驱出，因而驱油效率大大增加。并且过热蒸汽对已发生强水敏伤害的地层有明显的修复作用，可明显改善储层渗流环境。与传统SAGD技术相比，注过热蒸汽辅助重力泄油技术利用过热蒸汽携带热量高的优势，能够更好的加热油层。当注汽量相同时，过热蒸汽井具有更高的井底干度、更大的加热半径，其增产效果也更加明显。因此，过热蒸汽辅助重力泄油技术可以更有效的提高超稠油油藏与油砂储层的开发效果。

如果进行过热蒸汽辅助重力泄油，可以保证到达井底时干度损失比用湿饱和蒸汽小，从而充分发挥蒸汽本身的优势，另一方面，过热蒸汽比湿饱和蒸汽携带更多的热焓，从而开发过程中需要的过热蒸汽量比湿饱和蒸汽量小，进而提高了油汽比，提高了SAGD开发效果。

表1

在本实例中进行SH-SAGD与常规SAGD开发效果对比。SH-SAGD采用四种过热蒸汽方案(温度为350℃、400℃、450℃或500℃过热蒸汽)，常规SAGD中注入的湿饱和蒸汽温度为212℃。由表1可以看出，与常规SAGD相比，SH-SAGD可以提高采收率(2.8％左右)，同时累积油汽比(cOSR)大幅度提高。由附图6可以看出，400℃过热蒸汽的cOSR达到0.37，远高于目前加拿大正在运行的项目的平均水平。

由图3至图5可以看出，过热蒸汽可以大大降低注汽量，减少了常规SAGD生命周期所需要的蒸汽量。这是由于过热蒸汽比饱和蒸汽携带了更多的热焓，从而需要的蒸汽量减少，大幅度降低蒸汽成本。

在相同SAGD生产时间时，与湿饱和蒸汽相比，过热蒸汽的蒸汽腔扩展更大一些，且高温区范围更大。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。