一种直井自生混相热流体采油方法的完井工艺与流程

石油与天然气生产，完井，属石油开采领域。

背景技术：

目前的稠油油藏的开发基本以热采为主，主要有蒸汽吞吐、蒸汽驱，火烧油层技术，井下电加热技术以及井下自生混相热流体采油技术。

井下自生混相热流体采油技术主要原理为：在油田注入井底部、油层上部布置井下混相热流体发生器，在地面布置其配套供给系统；通过供给系统向井下混相热流体发生器提供氧化剂、燃料和水，在井下形成混相燃烧生成高温蒸汽和二氧化碳，并随之注入油层中进行驱油，混相热流体中的二氧化碳和高温蒸汽可以对原油进行改质，减少原油中重质、胶质、沥青质的含量，起到降低原油粘度、增加其流动性的作用，使其更易于被采出。

混相热流体为燃烧生成的烟道气和高温蒸汽混合物，在驱油过程中高温混相热流体会接触套管与油层之间的水泥封堵层，长期接触会对水泥封堵层造成不可逆的损伤，造成套管与地层之间发生气窜，严重的可以从地面看到冒汽，因此对钻完井及固井工艺技术要求较高。

针对上述问题，本发明提供一种直井自生混相热流体采油方法的完井工艺，避免混相热流体驱替时发生套管与地层之间气窜，增加井筒的使用寿命。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种直井自生混相热流体采油方法的完井工艺，所述工艺包括：在油田钻井后期，钻头距目标油层50-300米时更换扩孔钻头，通过扩孔钻头继续钻入形成油层上部50-300米高的扩孔段，钻井完毕后在人工井底加设喷射保护层，以及井筒中下入套管并在套管和地层之间的扩孔段加设水泥封堵层，所述封堵层为水泥与蒙脱石混合物，蒙脱石质量比为5-10％其余成分为水泥，所述水泥选择api分级中e、f级，待水泥封堵层凝固后，下入射孔枪对油层进行射孔作业。

所述扩孔段井筒直径相对其上部未扩孔井筒直径增加20-80厘米，从而使水泥封堵层直径增加，以达到增强封堵性、稳定性作用。

所述喷射保护层为表面光滑耐高温不锈钢体构成，为桶状，厚度5-10毫米，高度1-3米，起到保护人工井底不被混相热流体腐蚀作用。

所述封堵层为水泥与蒙脱石混合物，蒙脱石质量比为5-10％其余成分为水泥，所述水泥选择api分级中e、f级。

所述蒙脱石粒径为0.01-0.1毫米，0.01-0.1毫米粒径蒙脱石可以有效均匀分部与水泥中，且蒙脱石具有吸水膨胀的特性，在注入混相热流体时，如果混相热流体中的蒸汽透过水泥进入封堵层内部，蒙脱石可有效吸收蒸汽并膨胀，以阻断后续蒸汽渗透，且0.01-0.1毫米粒径的蒙脱石吸水膨胀后，不会对封堵层造成危害。

所述射孔方式为油层均匀射孔，射孔密度为10-30孔/米。

本发明实施例的有益效果在于：1)本发明工艺通过在井下形成扩孔段并在套管和地层间加设水泥封堵层，扩孔段水泥封堵层相较传统完井水泥封堵层更为坚固，封堵效果更为显著；2)利用蒙脱石吸水膨胀的特性可有效防止注混相热流体采油时高温蒸汽对水泥封堵层和井筒造成的伤害，延长井筒的使用寿命；3)通过在人工井底加设喷射保护层，减少注混相热流体时对井底的腐蚀，延长井筒使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种直井自生混相热流体采油方法的完井工艺井下示意图。

图2为九点法井网示意图。

图3为七点法井网示意图。

附图标号：1、套管2、扩孔段3、水泥封堵层4、油层5、人工井底6、喷射保护层7、注入井8、生产井。

具体实施方式

本发明实施例提供一种直井自生混相热流体采油方法的完井工艺，所述工艺包括：在油田钻井后期，钻头距目标油层50-300米时更换扩孔钻头，通过扩孔钻头继续钻入形成油层上部50-300米高的扩孔段，钻井完毕后在人工井底加设喷射保护层，以及井筒中下入套管并在套管和地层之间的扩孔段加设水泥封堵层，待水泥封堵层凝固后，下入射孔枪对油层进行射孔作业。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种直井自生混相热流体采油方法的完井工艺，所述工艺包括如下步骤：

步骤一：在油田钻井后期，钻头距目标油层50-300米时换成扩孔钻头，通过扩孔钻头继续钻入形成油层上部50-300米高的扩孔段，扩孔段井筒直径相对其上部未扩孔井筒直径增加20-80厘米。

步骤二：钻井完毕后在人工井底加设喷射保护层，以及井筒中下入套管并在套管和地层之间的扩孔段加设水泥封堵层，所述封堵层为水泥与蒙脱石混合物，蒙脱石质量比为5-10％其余成分为水泥，所述水泥选择api分级中e、f级，所述蒙脱石粒径为0.01-0.1毫米。

步骤三：水泥封堵层凝固后，下入射孔枪对油层进行射孔作业，射孔方式为油层均匀射孔，射孔密度为10-30孔/米。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

某油田一个区块，油层深度2250米，油层厚度10米，原油粘度20000毫帕秒，布井方式为九点法井网，注入井11距较进的生产井12有100-150米，距较远的生产井12有140-212米，如图2所示，本实施例是距较近的生产井12有100米，距较远的生产井12有140米。设计注入混相热流体100吨/天，混相热流体温度为300度。

第一步：钻井后期，钻头距目标油层150米时换成扩孔钻头，通过扩孔钻头继续钻入形成油层上部150米高的扩孔段，扩孔段井筒直径相对其上部未扩孔井筒直径增加80厘米。

步骤二：钻井完毕后在井筒中下入喷射保护层厚度7毫米，高度3米，随后下入套管，套管与扩孔段同心布置，并在套管和地层之间的扩孔段加设水泥封堵层，所述封堵层中蒙脱石质量比为5％其余成分为水泥，水泥选择api分级中f级，所述蒙脱石粒径为0.1毫米。

步骤三：水泥封堵层凝固后，下入射孔枪对油层进行射孔作业，射孔方式为油层均匀射孔，射孔密度为30孔/米。

完井作业完成后，可向井筒中下入井下混相热流体发生器并开始驱油操作。

实施例2：

某油田一个区块，油层深度2800米，油层厚度25米，原油粘度40000毫帕秒，布井方式为九点法井网，注入井11距较进的生产井12有200-260米，距较远的生产井12有300-400米。如图2所示，本实施例是距较近的生产井12有220米，距较远的生产井12有340米。设计注入混相热流体30吨/天，混相热流体温度为320度。

第一步：钻井后期，钻头距目标油层300米时换成扩孔钻头，通过扩孔钻头继续钻入形成油层上部300米高的扩孔段，扩孔段井筒直径相对其上部未扩孔井筒直径增加50厘米。

步骤二：钻井完毕后在井筒中下入喷射保护层厚度10毫米，高度2米，随后下入套管，套管与扩孔段同心布置，并在套管和地层之间的扩孔段加设水泥封堵层，所述封堵层中蒙脱石质量比为10％其余成分为水泥，水泥选择api分级中f级，所述蒙脱石粒径为0.01毫米。

步骤三：水泥封堵层凝固后，下入射孔枪对油层进行射孔作业，射孔方式为油层均匀射孔，射孔密度为10孔/米。

完井作业完成后，可向井筒中下入井下混相热流体发生器并开始驱油操作。

实施例3：

某油田一个区块，油层深度1300米，油层厚度7米，原油粘度3000毫帕秒，布井方式为七点法井网，注入井11距生产井12有300-400米，如图3所示，本实施例是距较近的生产井12有310米，距较远的生产井12有360米，设计注入混相热流体45吨/天，混相热流体温度为200度。

第一步：钻井后期，钻头距目标油层50米时换成扩孔钻头，通过扩孔钻头继续钻入形成油层上部50米高的扩孔段，扩孔段井筒直径相对其上部未扩孔井筒直径增加20厘米。

步骤二：钻井完毕后在井筒中下入喷射保护层厚度5毫米，高度1米，随后下入套管，套管与扩孔段同心布置，并在套管和地层之间的扩孔段加设水泥封堵层，所述封堵层中蒙脱石质量比为5％其余成分为水泥，水泥选择api分级中e级，所述蒙脱石粒径为0.04毫米。

步骤三：水泥封堵层凝固后，下入射孔枪对油层进行射孔作业，射孔方式为油层均匀射孔，射孔密度为20孔/米。

完井作业完成后，可向井筒中下入井下混相热流体发生器并开始驱油操作。