井网布置结构的制作方法

文档序号:13357507阅读:388来源:国知局
井网布置结构的制作方法

本实用新型涉及火烧油层采油领域,特别涉及一种井网布置结构。



背景技术:

稠油是指在地层温度和脱气的条件下,粘度大于100mPa.s(毫帕·秒)的高粘度重质原油。按照粘度的大小可以分为普通稠油(100至10000mPa.s)、特稠油(10000至50000mPa.s)和超稠油(大于50000mPa.s)。在油田的石油开采中,由于稠油具有特殊的高粘度和高凝固点的特性,在储层和井筒中流动性差,常规开采采收率低,即无法保证正常的经济产量。为了保证合理的采收率,往往通过降低原油的粘度来采油。现有技术中的稠油开采技术包括热力开采技术。其中,一种比较典型的热力采油方式为通过向油层中注入蒸汽,进行蒸汽吞吐开采。

对于稠油油藏,特别是孔隙度和渗透率比较高的稠油油藏而言,经过前期蒸汽吞吐的开采方式后,会发生汽窜。具体的,发生汽窜的位置主要包括油层上部和渗透率极差较大的油层。

其中,油层上部容易发生汽窜的主要原因是:现有技术中注蒸汽的方式一般都是笼统注入方式,上部蒸汽干度高,汽窜程度强,下部干度逐渐降低,相同的油层条件汽窜程度弱;同时,随着蒸汽吞吐轮次的增加,上部动用加大,动用大的地层亏空严重。

另外,渗透率极差具体是指油层最大渗透率与最小渗透率的比值,一般的当渗透率极差大于4时,该油层的渗透率极差就较大。渗透率极差较大的油层容易发生汽窜的原因是由于渗透率差异大,油层具有较强的吸入能力,因此,为汽窜层位。

在前期蒸汽吞吐后,汽窜层位动用程度远大于非汽窜层位,其含油饱和度很低,一般10%左右。对于火烧油层来说,含油饱和度低是点火成功率低的一个致命因素。因此,对于蒸汽吞吐后容易发生汽窜的稠油油藏,有必要提出一种井网布置结构,利用该井网布置结构对汽窜稠油油藏进行点火,以解决汽窜稠油油藏点火成功率低的问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种井网布置结构,利用该井网布置结构对汽窜稠油油藏进行点火,以解决汽窜稠油油藏点火成功率低的问题。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现:

一种井网布置结构,包括:注入井和至所述注入井预定距离的生产井;其中,

所述注入井设置有第一套管,所述第一套管在油层所在的深度设置有注入射孔段,所述第一套管内设置有第一油管,所述第一油管的下端依次设置有注采一次泵、第一尾管和第一丝堵;

所述生产井设置有第二套管,所述第二套管在油层所在的深度设置有生产射孔段,所述第二套管内设置有第二油管,所述第二油管的下端依次设置有抽油泵、第二尾管和第二丝堵;

所述第二套管内还设置有延伸至油藏中的隔热管,所述隔热管位于油藏中的管段外设置有筛管。

在一个优选的实施方式中,所述注入井与所述生产井之间的井距为注采井井距,所述隔热管具有相对的首端和尾端,其中,所述隔热管的尾端位于所述注采井井距的一半位置处。

在一个优选的实施方式中,所述注入射孔段或生产射孔段的段数与油层的层数相等,当油藏中油层的层数大于或等于2层时,所述注入射孔段或生产射孔段的段数为2段以上。

在一个优选的实施方式中,所述油藏包括第一油层和第二油层,所述第一油层与第二油层之间为夹层,所述注入射孔段包括第一注入射孔段和第二注入射孔段,位于所述夹层所在的深度且在所述第一套管与第一油管之间的环空设置有第一封隔器。

在一个优选的实施方式中,所述第一封隔器以下至所述注采一次泵之间还设置有隔热层。

在一个优选的实施方式中,所述第一油层位于所述第二油层的上部,所述第一注入射孔段位于所述第一油层内,所述第二注入射孔段位于所述第二油层内,所述注采一次泵位于所述第二注入射孔段内。

在一个优选的实施方式中,所述油藏沿着深度方向自上而下包含第一油层、夹层和第二油层,所述生产射孔段包括第一生产射孔段和第二生产射孔段,所述第一生产射孔段位于所述第一油层内,所述第二生产射孔段位于所述第二油层内,所述抽油泵位于所述第二生产射孔段内。

在一个优选的实施方式中,所述隔热管具有位于所述第二套管内的第一管段和位于油层内的第二管段,所述第二管段具有预定斜度。

在一个优选的实施方式中,所述筛管设置在所述第二管段外,所述第二管段与所述筛管之间设置有第二封隔器,所述第二管段上穿设在油层中的位置设置有开孔。

在一个优选的实施方式中,所述第二封隔器的个数与油藏中油层的层数相同。

本实用新型的特点和优点是:利用本申请所提供的井网布置结构进行点火时,整体点火过程中,可以通过注入井注入空气,通过生产井注入蒸汽,利用蒸汽和空气低温氧化放热双方热量点燃原来汽窜的层位,因为蒸汽从生产井向注入井推动过程中,首先推动过来的是较轻的组分,因此,相当于提高了注入井近井含油饱和度,尤其是轻组分的含油饱和度,轻一点的组分低温氧化放热速率高,有助于快速升温,从而达到点火要求。后续利用蒸汽和点火器热量点燃非气窜层位,这些层位含油饱和度高,容易点燃。另外,先点燃的气窜层位,形成温场后,可以向上和向下传热,有助于提高后续待点燃层位的温度场,辅助提高点火效果,整体上能够大大提高汽窜稠油油藏的点火成功率。

参照后文的说明和附图,详细公开了本申请的特定实施方式,指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解,本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内,本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。

应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

图1是本申请实施方式中一种井网布置结构的结构示意图;

图2是本申请实施方式中一种井网布的平面示意图。

附图标记说明:

注入井1、第一套管10、第一油管11、注采一次泵12、第一尾管13、第一丝堵14、注入射孔段15、第一封隔器16、隔热层17、生产井2、第二套管20、第二油管21、抽油泵22、第二尾管23、第二丝堵24、生产射孔段25、隔热管3、筛管31、第二封隔器32、开孔33。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式,对本实用新型的技术方案作详细说明,应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围,在阅读了本实用新型之后,本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。

需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供一种井网布置结构,利用该井网布置结构对汽窜稠油油藏进行点火,以解决汽窜稠油油藏点火成功率低的问题。

由于蒸汽吞吐动用,已开发稠油油藏参数及近井含水饱和度变化如表1所示,稠油层含油饱和度相对于蒸汽吞吐前已大大降低,且汽窜层位动用程度远大于非汽窜层位,其含油饱和度很低,大约为10%左右。对于火烧油层来说,含油饱和度低是点火成功率低的一个致命因素。

表1已开发稠油油藏参数及近井含水饱和度变化

请参阅图1和图2,本申请实施方式中提供的一种井网布置结构可以包括:注入井1和至所述注入井1预定距离的生产井2;其中,所述注入井1设置有第一套管10,所述第一套管10在油层所在的深度设置有注入射孔段15,所述第一套管10内设置有第一油管11,所述第一油管11的下端依次设置有注采一次泵12、第一尾管13和第一丝堵14;所述生产井2设置有第二套管20,所述第二套管20在油层所在的深度设置有生产射孔段25,所述第二套管20内设置有第二油管21,所述第二油管21的下端依次设置有抽油泵22、第二尾管23和第二丝堵24;所述第二套管20内还设置有延伸至油藏中的隔热管3,所述隔热管3位于油藏中的管段外设置有筛管31。

在本实施方式中,该井网布置结构可以应用在沿着深度方向上至少包含一个油层的油藏中,特别是针对在沿着深度方向上可以包含多个油层的油藏。其中,多个油层中,任意相邻两个油层之间为夹层。

在本实施方式中,井网布置结构可以包括:注入井1和至所述注入井1预定距离的生产井2。如图2所示,在单个井网布置结构中,所述注入井1的个数可以为一个,其可以位于井网布置结构的中心位置处。所述生产井2的个数可以为多个,例如,可以为8个。当生产井2的个数为8个时,8个生产井2可以均匀地围绕着所述注入井1设置,形成反九点井网。当然,所述井网布置结构的具体形式并不限于上述举例,本申请在此并不作具体的限定。具体的,所述注入井1与所述生产井2之间的井距为注采井井距,其中,所述注入井1与所述生产井2之间的井距可以根据实际油层的分布等实际情况作适应性调整,具体的,本申请在此并不作具体的限定。

在本实施方式中,所述注入井1中的第一管柱可以用于注入空气,也可以用于进行生产,从而将下部油层的油采出。具体的,所述注入井1内可以设置有第一套管10,所述第一套管10在油层所在的深度设置有注入射孔段15。所述注入射孔段15用于将所述第一套管10与油层相连通。所述第一套管10内设置有第一油管11,所述第一油管11的下端依次设置有注采一次泵12、第一尾管13和第一丝堵14。其中,所述注采一次泵12既可以用于注入空气也可以用于采油。注空气时,空气可以依次通过油管和注采一次泵12进入油层中。

在本实施方式中,所述生产井2内可以设置有第二套管20,所述第二套管20在油层所在的深度设置有生产射孔段25,所述第二套管20内设置有第二油管21,所述第二油管21的下端依次设置有抽油泵22、第二尾管23和第二丝堵24。所述第二套管20内还设置有延伸至油藏中的隔热管3,所述隔热管3位于油藏中的管段外设置有筛管31。所述隔热管3用于向油层中注入高温高压高干度的蒸汽,以降低稠油粘度。所述隔热管3上设置有用于连通筛管31的及外部油层的开孔33。

所述隔热管3具有相对的首端和尾端,其中,其首端位于生产井2的直井段内,所述尾端伸入油层中,特别是当油藏包含多个油层时,所述尾端穿设过所有油层,位于最下部的油层中。在一个具体的实施方式中,所述隔热管3的尾端位于所述注采井井距的一半位置处。当所述隔热管3的尾端位于所述注采井井距的一半位置处时,能够以较为经济合理的长度达到保证从隔热管3注入的蒸汽充分地注入各个油层中,进而达到理想的降粘效果。

在本实施方式中,所述注入射孔段15或生产射孔段25的段数可以与油层的层数相等。当油藏中油层的层数为2层以上时,所述注入射孔段15或生产射孔段25的段数为2段以上。具体的,所述注入射孔段15的开孔33可以以选择性射孔方式的方式进行设置,例如可以综合根据油层对应的渗透率等参数进行设置,具体的,本申请在此并不作具体的限定。

在一个具体的实施方式中,所述油层可以包括第一油层和第二油层,所述第一油层与第二油层之间为夹层,所述注入射孔段15包括第一注入射孔段15和第二注入射孔段15,位于所述夹层所在的深度且在所述第一套管10与第一油管11之间的环空设置有第一封隔器16。所述第一封隔器16用于分隔相邻的两个油层,能够保证从第一油管11和第一套管10之间的环空注入的空气能够可靠地通过注入射孔段15进入相应的油层中。此外,所述油藏可以包括三个及以上的油层,所述注入井1在相应油层的位置设置有射孔段,并且在相邻两个油层之间的夹层中设置有第一封隔器16。

进一步的,所述第一封隔器16以下至所述注采一次泵12之间还设置有隔热层17。所述隔热层17用于保证从注采一次泵12采出的稠油能够保持较高的温度从所述第一油管11采出。例如,所述隔热层17的长度可以为50米,当然,所述隔热层17的长度并不限于上述举例,其可以根据实际油藏的分布等情况作相应的调整,本申请在此并不作具体的限定。所述隔热层17的具体形式可以为在油管外设置的具有保温隔热功能的隔层,此外,所述隔热层17也可以直接为具有保温隔热功能的管柱,当然所述隔热层17的具体形式并不限于上述举例,本申请在此并不作具体的限定。

在一个具体的实施方式中,当所述油藏沿着深度方向包含第一油层和第二油层,其中,所述第一油层位于所述第二油层的上部,所述第一注入射孔段15位于所述第一油层内,所述第二注入射孔段15位于所述第二油层内时,所述注采一次泵12位于所述第二注入射孔段15内。也就是说,所述注采一次泵12位于最低位置的油层所在的深度范围内,一方面其可以用于向该油层注入空气,另一方面可以将该油层中的油采出至地面。

在一个具体的实施方式中,当所述油藏沿着深度方向自上而下包含第一油层、夹层和第二油层,所述生产射孔段25包括第一生产射孔段25和第二生产射孔段25,所述第一生产射孔段25位于所述第一油层内,所述第二生产射孔段25位于所述第二油层内,所述抽油泵22位于所述第二生产射孔段25内。也就是说,所述抽油泵22位于最低位置的油层所在的深度范围内,由于油进入生产井2的井筒后会在重力作用下向下流动,通过合理设置所述抽油泵22的位置,可以将油藏中流入生产井2内的油充分地采出。

在一个实施方式中,所述隔热管3具有位于所述第二套管20内的第一管段和位于油层内的第二管段,所述第二管段具有预定斜度。

在本实施方式中,所述隔热管3的第一管段可以为位于所述生产井2的第二套管20内的直井段,其第二管段自所述第二套管20内穿出,延伸至油层中。所述第二管端与所述第一管段之间形成有一定的夹角,即所述第二管段具有预定斜度。具体的,所述第二管段的斜度可以为45度至85度之间,当然所述预定斜度可以根据生产井2与注入井1的井距以及油层的层数和总深等实际情况的不同而不同,本申请在此并不作具体的限定。

在一个实施方式中,所述筛管31设置在所述第二管段外,所述第二管段与所述筛管31之间设置有第二封隔器32,所述第二管段上穿设在油层中的位置设置有开孔33。

在本实施方式中,所述第二封隔器32用于将每个油层进行封隔,用于保证注汽时能够实现分层注汽。所述第二管段穿设在油层中的位置设置有开孔33,注入的蒸汽可以通过该开孔33注入对应的油层中。其中,所述开孔33可以由设置在所述第二管段上的滑套开关实现。当所述开孔33由滑套开关实现时,其具有打开和关闭两个状态,可以根据实际需要将开孔33打开火关闭。另外,所述开孔33还可以由其他形式实现,本申请在此并不作具体的限定。

在本实施方式中,所述第二封隔器32的个数与油藏中油层的层数相同,从而保证将各个油层进行分隔,从而实现分层注汽开发。

利用本申请所提供的井网布置结构进行点火时,整体点火过程中,可以通过注入井1注入空气,通过生产井2注入蒸汽,利用蒸汽和空气低温氧化放热双方热量点燃原来汽窜的层位,因为蒸汽从生产井2向注入井1推动过程中,首先推动过来的是较轻的组分,因此,相当于提高了注入井1近井含油饱和度,尤其是轻组分的含油饱和度,轻一点的组分低温氧化放热速率高,有助于快速升温,从而达到点火要求。后续利用蒸汽和点火器热量点燃非气窜层位,这些层位含油饱和度高,容易点燃。另外,先点燃的气窜层位,形成温场后,可以向上和向下传热,有助于提高后续待点燃层位的温度场,辅助提高点火效果,整体上能够大大提高汽窜稠油油藏的点火成功率。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值,在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说,如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90,优选从20到80,更优选从30到70,则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值,适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例,可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明,所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而,“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”,至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料,包括专利申请和出版物,出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”,旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地,单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述,各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可,每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。

以上所述仅为本实用新型的几个实施方式,虽然本实用新型所揭露的实施方式如上,但所述内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式,并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员,在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本实用新型的专利保护范围,仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

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