稠油油藏蒸汽驱后期转火驱实现自燃点火开采原油的方法与流程

文档序号:15765919发布日期:2018-10-26 20:02阅读:359来源:国知局

本发明涉及稠油油藏蒸汽驱后期转火驱实现自燃点火开采原油的方法。



背景技术:

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息,而不构成现有技术。稠油是石油的重要组成部分,其世界范围内庞大的地质储量使得人们对于稠油的开采技术投入越来越多的关注。目前对稠油开采广泛使用蒸汽驱技术,然而目前该技术面临单井产量低、油汽比低、产量递减快、调整潜力小等困境。因此,稠油老区转换开发方式已经迫在眉睫,火驱技术成为一项注蒸汽开发后期继续大幅度提高采收率的接替技术。

目前大部分地区对于稠油开采只采用蒸汽驱方法或者火烧油层方法。个别地区成功尝试了在蒸汽驱技术实施后使用火烧油层方法,然而还是将两种方法分开进行讨论,而没有视为一个生产系统。两个方法使用时间间隔较大,并且没有将两种方法结合在一起。这样的局限在于结束蒸汽驱过程后浪费了很多施工时间,更主要的是,浪费了蒸汽驱过程中产生的大量热,造成能量损耗。此外,由于没有将两种方法综合考虑,在实施火烧油层技术时,还需重新建布置井网,作业成本高。并需要采用点火工艺来点燃地层。目前最常用的点火方法为电点火,需要安装加热元件,电点火电缆、监测电缆等,施工复杂,存在安全风险,设备成本高。因此有必要思考如何采用系统作业的思想,最大化利用能量,保证安全高效的生产方法。



技术实现要素:

本发明主要是克服现有技术中的不足之处,提出稠油油藏蒸汽驱后期转火驱实现自燃点火开采原油的方法,本发明利用蒸汽驱过程中的产热作为火驱过程中点火的热量来源,在助燃剂的作用下达到自燃点火;通过井网功能转化最大程度利用已钻井,节约成本;并通过地面监控操作室实时监控油藏温度变化,在指示灯的指引下转换工作制度,实现减少能耗、安全高效、又好又快生产原油的目的。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:稠油油藏蒸汽驱后期转火驱实现自燃点火开采原油的方法,包括以下步骤:

步骤1、对稠油油藏采用经典的top-down井网;

步骤2、对稠油油藏先进行蒸汽驱过程开采稠油;

步骤3、当监测到油藏温度下降幅度大于5℃/h时,向注入的蒸汽中混合注入助燃剂,使之随着蒸汽分散在油藏中;

步骤4、当监测到油藏温度低于100℃时,停止注入蒸汽,并向油藏中注入空气,由于地层温度已抬升至100℃,且油藏中分散有助燃剂,油藏很容易发生自燃,开启火烧油层驱油过程。

进一步的是,所述步骤1中的top-down井网包括四个垂直注气井和一个水平生产井,所述四个垂直注气井位于油藏顶部,所述水平生产井位于油藏底部。

进一步的是,四口垂直注气井两两相距250米,水平生产井的水平段长度为1000米。

进一步的是,其中一个垂直注气井为火驱实施阶段中的空气注入井;三个垂直注气井为蒸汽驱实施阶段中的蒸汽注入井;水平生产井为全过程的稠油采出井。

进一步的是,所述水平生产井的水平段内设有温度传感器,起到实时监控油藏底部温度的作用。

进一步的是,所述水平生产井的水平段内还设有与温度传感器电连接的无线发射设备,起到实时发送油藏温度的作用。

进一步的是,油藏井口设有无线接收设备、地面监控操作中心,起到接收油藏中发送的温度数据的作用。

进一步的是,所述地面监控操作中心内设有三个报警灯,分别为黄灯、红灯、绿灯;当实施蒸汽驱过程,检测到地层温度开始下降时,绿灯亮,提示工程师提高注意;当检测到油藏温度下降幅度大于5℃/h时,黄灯量,提示工程师将蒸汽和助燃剂一起加入三个垂直注气井;当油藏温度下降至100℃时,红灯亮,提示工程师停止注蒸汽,将其中两个垂直注气井关闭,一个垂直注气井改为产气井,排出火烧油层过程中燃烧产生的气体。

本发明具有以下优点:1、本发明将蒸汽驱和火烧油层两种热采方法作为一个整体热采系统来生产稠油,提出利用蒸汽驱过程中的产热作为火驱过程中点火的热量来源,在助燃剂的作用下达到自燃点火,充分利用注入热量,节省了施工时间成本;并省去了常规火烧油层电点火工艺,以及电点火所需要的点火器、大量电缆等设备,简化了施工过程,具有良好的经济效益;

2、通过井网功能转化最大程度利用已钻井,节约成本;

3、通过无线发送-接收设备向地面传输油藏温度,节省了大量传输电缆的成本,施工简单;

4、通过地面监控操作室实时监控油藏温度变化,在指示灯的指引下转换工作制度,实现操作简单、安全高效、又好又快生产原油的目的。

附图说明

图1是本发明中采用现有技术的top-down开发井网示意图;

图2是本发明中的结构示意图;

图3是本发明中蒸汽驱生产阶段的示意图;

图4是本发明中蒸汽和助燃剂合注阶段示意图;

图5是本发明中火烧油层生产阶段示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明的稠油油藏蒸汽驱后期转火驱实现自燃点火开采原油的方法,包括以下步骤:

步骤1、对稠油油藏采用经典的top-down井网;

步骤2、对稠油油藏先进行蒸汽驱过程开采稠油;

步骤3、当监测到油藏温度下降幅度大于5℃/h时,向注入的蒸汽中混合注入助燃剂,使之随着蒸汽分散在油藏中;

步骤4、当监测到油藏温度低于100℃时,停止注入蒸汽,并向油藏中注入空气,由于地层温度已抬升至100℃,且油藏中分散有助燃剂,油藏很容易发生自燃,开启火烧油层驱油过程。

如图1所示,其中所述步骤1中的top-down井网包括四个垂直注气井11、12、13、14和一个水平生产井2,所述四个垂直注气井11、12、13、14位于油藏顶部,所述水平生产井2位于油藏底部。

四口垂直注气井11、12、13、14两两相距250米,水平生产井2的水平段长度为1000米。上述井距的选择,是经过流场分析、井筒静力学和动力学分析、热力学分析,再经过计算分析得到的,以罗马尼亚的suplacaedebarcau油藏开采的情况为例,该地区采用经典top-down开发井网,截至1993年末,全油田平均空气油比为2180nm3/m3,增油量为980.5×104t,采收率为33%,预计最终采收率至少为50%。通过计算机模拟,suplacae油藏的热采方案中,若是利用先期蒸汽驱过程中的产热来实现后期火烧油层的点火过程,将减少一个月的施工时间,电点火及电缆等设备将节省80余万费用,并减少了钻新井的费用,成本大大减少。

其中一个垂直注气井11为火驱实施阶段中的空气注入井;三个垂直注气井12、13、14为蒸汽驱实施阶段中的蒸汽注入井;水平生产井2为全过程的稠油采出井。

如图2所示,所述水平生产井2的水平段内设有温度传感器3,起到实时监控油藏底部温度的作用。所述水平生产井2的水平段内还设有与温度传感器3电连接的无线发射设备4,起到实时发送油藏温度的作用。油藏井口设有无线接收设备5、地面监控操作中心6,起到接收油藏中发送的温度数据的作用,所述地面监控操作中心6内设有三个报警灯,分别为黄灯71、红灯72、绿灯73;当实施蒸汽驱过程(图3),检测到地层温度开始下降时,绿灯73亮,提示工程师提高注意;当检测到油藏温度下降幅度大于5℃/h时,黄灯71亮,(图4)提示工程师将蒸汽和助燃剂一起加入三个垂直注气井12、13、14;当油藏温度下降至100℃时,红灯72亮,提示工程师停止注蒸汽(图5),将其中两个垂直注气井12、13关闭,一个垂直注气井14改为产气井,排出火烧油层过程中燃烧产生的气体。

本发明创新的提出将蒸汽驱和火烧油层两种热采方法作为一个系统来生产稠油,提出利用蒸汽驱过程中的产热作为火驱过程中点火的热量来源,在助燃剂的作用下达到自燃点火;通过井网功能转化最大程度利用已钻井,节约钻井成本;通过无线发送-接收设备向地面传输油藏温度,节省了大量传输电缆成本,且施工简单,可行性强。并通过地面监控操作室实时监控油藏温度变化,在指示灯的指引下转换工作制度,实现减少能耗、安全高效、又好又快生产原油的目的。

以上所述,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已通过上述实施例揭示,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

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