用于调整火驱辅助重力泄油火线形态的侧钻井网结构的制作方法

本实用新型涉及一种适用于稠油油藏的井网结构，尤其涉及一种用于调整火驱辅助重力泄油火线形态的侧钻井网结构。

背景技术：

火驱辅助重力泄油是在常规直井火驱技术的基础上，通过引入水平生产井，利用重力泄油作用实现火驱开发的稠油开采新技术。与常规火驱不同，火驱辅助重力泄油的燃烧前缘沿着水平井脚尖向脚跟扩散，并在其前面迅速形成一个可流动油带，油带内的高温提供热驱替源，滞留重油在流动带发生热裂解。热油借助重力下降，到达水平生产井，不用流经冷油区，实现短距离驱替。其布井方式主要有直井与水平井组合、水平井与水平井组合二种。与蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)相比，火驱辅助重力泄油的采收率高(采收率>75％)、操作过程稳定性好、成本低、产出的原油可部分得到改质(API值上升10左右)，同时减少了稠油集输时需要添加的稀释剂；其热效率是注蒸汽驱的2～4倍；相对常规火驱，该方式可解决层间矛盾、弱化层内矛盾、简化平面矛盾，更易于调控。

火驱辅助重力泄油开采技术自采用研究以来，在世界范围内仅开展了加拿大Whitesands Pilot Project等为数不多的火驱辅助重力泄油试验，国内开展过火驱辅助重力泄油试验的区块有2个。并且针对火驱辅助重力泄油的研究取得了一些成果。例如，在中国专利申请第201020169117.X号中公开了一种通过控制火烧注气速度开采厚层块状稠油的装置，该装置包括注气井内设分段注气管柱，该管柱由封闭管柱和开有射孔的管柱组成，该装置通过动态分段式调整单井注气速度，来达到提高稠油采收率的目的。

另外，在中国专利申请第201420801255.3中公布了一种用于调整火驱辅助重力泄油火线形态的侧钻井网结构，包括水平生产井、注气直井和辅助排气井，注气直井与水平生产井位于一个平面内，水平生产井含有水平井段和竖直井段，沿水平井段的方向，注气直井与水平生产井的端部之间间隔设定的距离，辅助排气井设置在水平井段的一侧或两侧。本实用新型的用于调整火驱辅助重力泄油火线形态的侧钻井网结构，能够有效扩大火驱辅助重力泄油开采时火线扩展的范围，提高状稠油油藏火烧油层采收率。

虽然技术人员在火驱辅助重力泄油研究上取得了一些成果，但火驱辅助重力泄油这一开采方式易造成火线扩展范围小，且沿水平井筒方向突进，进而火线突破水平井导致试验失败，而利用多口直井排气存在投资高、井网配置设计难度大等问题。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种用于调整火驱辅助重力泄油火线形态的侧钻井网结构，以克服现有技术的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于调整火驱辅助重力泄油火线形态的侧钻井网结构，改善火驱波及状况的同时降低井网设计难度，减小投资。

本实用新型的目的是这样实现的，一种用于调整火驱辅助重力泄油火线形态的侧钻井网结构，所述井网结构包括水平生产井、注气直井和辅助排气井，所述注气直井与所述水平生产井位于一个平面内，所述水平生产井含有水平井段和竖直井段，沿所述水平井段的方向，所述注气直井与所述水平生产井的端部之间间隔设定距离；所述辅助排气井设置在所述水平井段的一侧或两侧；所述辅助排气井包括排气直井和侧钻排气井，每一侧的所述侧钻排气井从同一口所述排气直井的侧壁向外延伸到油层中上部。侧钻排气井可有效改善火驱波及状况，扩大火线波及范围。同时一口排气直井可以多次侧钻形成侧钻排气井，有效提高井的利用率，降低井网设计难度，减小投资，最终达到提高块状稠油油藏火驱辅助重力泄油采收率的目的。

在本实用新型的一较佳实施方式中，自水平井段的端部至水平井段的跟部方向的第一口所述辅助排气井为所述排气直井；所述侧钻排气井至少有两口，所述侧钻排气井沿水平井段的方向依次向水平井段的跟部方向排列。

在本实用新型的一较佳实施方式中，沿水平井段的方向，所述排气直井与所述注气直井之间的距离为20米～30米；沿垂直于水平井段的方向，所述排气直井与所述水平井段之间的距离为20米～30米。可有效拽拉火线，扩大波及范围。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述侧钻排气井的井底在地平面上的投影中，沿水平井段的方向，相邻两口所述侧钻排气井的井底之间的间距均为50米～60米，对火线的拽拉效果较好。

在本实用新型的一较佳实施方式中，沿垂直于水平井段的方向，所述侧钻排气井的井底与所述水平井段之间的距离为20米～35米。

在本实用新型的一较佳实施方式中，每一口所述侧钻排气井的排气量与所述水平生产井的排气量的比值为1/2。

在本实用新型的一较佳实施方式中，每一口所述侧钻排气井的排气速度与所述注气直井的注气速度的比值为1/4～1/3。可以使前缘温度及油藏压力较为稳定，火驱生产得以平稳顺利进行。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述辅助排气井设置在所述水平井段的两侧，两侧的所述辅助排气井关于所述水平井段轴对称。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述注气直井与所述水平生产井的端部之间的所述设定距离为5米。

由上所述，本实用新型用于调整火驱辅助重力泄油火线形态的侧钻井网结构具有以下优点：1、改善火驱波及状况的同时降低井网设计难度，减小投资，最终达到提高块状稠油油藏火驱辅助重力泄油采收率的目的。2、对火线的拽拉效果较好，可有效拽拉火线，扩大波及范围。3、可以使前缘温度及油藏压力较为稳定，火驱生产得以平稳顺利进行。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型井网结构的结构示意图。

图2：为本实用新型井网结构从地平面向下俯视的投影示意图。

图3：为本实用新型井网结构中各个井之间的距离示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。本实用新型中所采用的方位词(如上、下、前、后等)只是为了结合附图更清楚的表述技术内容，并非对本实用新型技术方案的具体限定。

如图1所示，本实用新型提供了一种用于调整火驱辅助重力泄油火线形态的侧钻井网结构10，该井网结构10适用的油藏条件为：油层厚度>8m，剩余油饱和度>0.35，孔隙度>0.20，渗透率>500md，地层条件下脱气原油粘度>50000mPa.s，油层深度100m～3500m。所述井网结构10包括水平生产井1、注气直井2和辅助排气井3，所述注气直井2与所述水平生产井1位于一个平面内。所述水平生产井1含有水平井段11和竖直井段12，水平生产井1的水平井段11一般位于油层的底部。沿所述水平井段11的方向，所述注气直井2与所述水平生产井1的端部之间间隔设定距离，通常该间隔的设定距离为5米。所述辅助排气井3设置在所述水平井段11的一侧或两侧。优选的，辅助排气井3设置在所述水平井段11的两侧，两侧的所述辅助排气井3关于所述水平井段11轴对称。所述辅助排气井3包括排气直井31和侧钻排气井32，每一侧的所述侧钻排气井32从同一口所述排气直井31的侧壁向外延伸到油层中上部，可在平面、纵向上有效牵拉火线，扩大火驱波及范围。在通过排气直井31形成侧钻排气井32时，在排气直井31的侧壁以现有技术中开设水平井的方法，从排气直井31的侧壁向外钻出侧钻排气井32。

与现有技术中辅助排气井均采用排气直井相比，通过开设侧钻排气井32来代替排气直井，可有效改善火驱波及状况，扩大火线波及范围。同时一口排气直井31可以多次侧钻形成多口侧钻排气井32，有效提高井的利用率，降低井网设计难度，减小投资，最终达到提高块状稠油油藏火驱辅助重力泄油采收率的目的。

进一步，自水平井段11的端部至水平井段11的跟部方向的第一口所述辅助排气井3为所述排气直井31。第一口辅助排气井3可以利用原来的老排气直井31，也可以新钻一口排气直井31。由于侧钻排气井32距离注气井较近时，火线较快突破水平排气井，不能起到有效牵引火线作用；而当侧钻排气井32距离注气井较远时，火线受前期吞吐温场的影响发生偏移，不能起到扩大火线波及范围的作用，在一个优选的实施方式中，如图3所示，沿水平井段11的方向，所述排气直井31与所述注气直井2之间的距离d1为20米～30米；沿垂直于水平井段11的方向，所述排气直井31与所述水平井段11之间的距离d2为20米～30米，可有效拽拉火线，扩大波及范围。

所述排气直井31后面的辅助排气井3均为侧钻排气井32，根据油藏的面积大小，所述侧钻排气井32可以设置一个也可以设置一个以上。如果侧钻排气井32设置有至少有两口，那么所述侧钻排气井32沿水平井段11的方向依次向水平井段11的跟部方向排列。在稳定燃烧阶段，随着两口排气井之间距离的增加，火线前缘与水平井夹角逐渐变小，当超过60m时，在火线推进过程中，前缘波及到水平井，进而易突破水平生产井1，火驱辅助重力泄油生产结束，当排气井井距为50～60米时，对火线的拽拉效果较好。具体实施中可根据火线的推进情况调整侧钻排气井32的位置。在一个优选实施方式中，所述侧钻排气井32的井深相同，即各个侧钻排气井32的井底位于同一水平面上且在水平井段11的上方，位于油层的中上部。如图2和图3所示，所述侧钻排气井32的井底在地平面上的投影中，沿水平井段11的方向，相邻两口所述侧钻排气井32的井底之间的间距d3均为50米～60米。沿垂直于水平井段11的方向，所述侧钻排气井32的井底与所述水平井段11之间的距离d4为20米～35米。

在采用该井网结构10进行开采时，将注气井、水平生产井1、排气井同步蒸汽吞吐预热，形成统一连续的热连通，且形成一定空间形态的泄油腔体，进入重力火驱后，火线能够快速形成并均衡扩展。在火驱辅助重力泄油过程中，产量随排气量的减少而急剧下降，火线前缘温度随排气量的减少而降低，同时波及范围缩小，油藏压力上升，火驱效果变差甚至停产。当侧钻排气井32开启，排气量为水平生产井11/2，排气速度为注气速度的1/4～1/3时，前缘温度及油藏压力较为稳定，火驱生产得以平稳顺利进行。故在一个优选实施方式中，每一口所述侧钻排气井32的排气量与所述水平生产井1的排气量的比值为1/2。每一口所述侧钻排气井32的排气速度与所述注气直井2的注气速度的比值为1/4～1/3。

由上所述，本实用新型的井网结构10打破了现有技术水平井生产+直井排气的生产模式，设计注气直井2、水平生产井1和侧钻排气井32一体的注采排组合系统。因此在注气井、侧钻排气井32设计中采用注气井射开油层上部及中上部，侧钻排气井32侧钻至油层中上部，充分利用火线超覆、水平生产井1向下、排气井横向上拽拉火线，从而达到改善火驱辅助重力泄油开发效果的目的。同时根据水平生产井1水平段长度的不同，直井可多次侧钻形成多口侧钻排气井32，例如，若水平生产井1水平段长度为300m，至少需部署6口侧钻排气井32，同时可根据火线的推进情况及时调整侧钻排气井32位置，有效节省了投资，增加了井网的灵活性，利于火线的调控。

以下通过一个具体油田的实施来说明本实用新型的井网结构10。该油田为一个被两条断层夹持形成的断鼻油藏，油藏埋深-875m～-1015m，油层有效厚度61.4m，内部隔层不发育，为一厚层块状油藏，平均孔隙度0.25，平均渗透率1335md，50℃原油粘度59834mPa.s，目前平均剩余含油饱和度(Sor)0.50左右。

根据油田地质特征与开发现状，进行粗筛选。该油藏满足以下条件：油层厚度>8m，剩余油饱和度>0.35，孔隙度>0.20，渗透率>500md，地层条件下脱气原油粘度>50000mPa.s，油层深度100m～3500m。

根据该油藏层内夹层分布情况，纵向上整体划分为一套开发层系；注气井射开油层上部1/3，水平生产井1位于油层底部，其两侧部署排气井，第一口排气井可利用老井也可新钻，其后均为侧钻排气井32，各排气井均位于油层中上部；平面上第一口排气井与水平生产井1间距20～30米，距注气井20～30米；其它各侧钻排气井32间距50～60米，与水平生产井1垂直距离20～35米。注气井、水平生产井1、排气井同步蒸汽吞吐预热，形成统一连续的热连通，且形成一定空间形态的泄油腔体后转入火驱辅助重力泄油，火驱期间(侧钻)排气井与水平生产井1排气比例为1：2，每口侧钻排气井32的排气速度为注气井注气速度的1/4～1/3。

预测比吞吐到底可提高采收率35％左右，油藏最终采收率可达59.8％，相比未设置辅助排气井3火驱辅助重力泄油采收率提高幅度增加10％左右。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。具体实施方式中所说明的特征的所有组合未必是本实用新型所限制的解决手段，可以理解这些附加的构造特征以及操作改进可以单独使用或者相互结合使用。因此，应该理解本实用新型不限于任何具体的特征或元件的结合，并且在此描述的任何期望的特征组合都能被实施而不偏离本实用新型的保护范围，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。