一种提高SAGD水平井注汽均匀性的方法

一种提高sagd水平井注汽均匀性的方法
技术领域
1.本发明属于稠油油藏sagd开采的技术领域，具体的涉及一种提高sagd水平井注汽均匀性的方法。


背景技术：

2.蒸汽辅助重力泄油(sagd)作为开采稠油油藏最为有效的开发方式之一，逐渐应用于生产实践。生产实践表明，sagd技术对提高稠油的开发效果具有很大帮助，但在sagd生产实践过程中出现了长水平井段沿井方向注汽不均匀的问题。
3.双管注汽方式为长管和短管同时注汽，蒸汽能跟端和趾端同时进入地层，趾端区域得到动用；可以有效的提高水平井吸汽剖面发育的均匀性。跟端和趾端吸汽剖面发育较好，但中段蒸汽腔发育不足，吸汽剖面占水平段总长的1/3，仍然存在双管注汽方式水平段中段蒸汽利用率低的问题。
4.虽然多点注汽方式较之其他注汽方式沿井方向的吸汽剖面发育最为均匀，蒸汽腔沿水平段均有分布，但是仍存在蒸汽无法沿注汽点均匀注入地层的问题。
5.综上所述，目前亟需一种可以有效提高sagd水平井注汽均匀性的方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于针对上述存在的不足而提供一种提高sagd水平井注汽均匀性的方法，该方法通过研究注汽井短管下入深度对双管注汽方式均匀程度的影响以及注汽井注汽点数量与生产井油管下入深度对多点注汽方式均匀程度的影响，通过改变管柱结构，形成一种有效的提高sagd水平井均匀性的方法，对于改善sagd水平井的开发效果具有重要的现实意义。
7.本发明的技术方案为：一种提高sagd水平井注汽均匀性的方法，
8.(1)对于双管注汽方式：将注汽井短管长度延长至水平井水平段长度1/6～1/2处；
9.(2)对于多点注汽方式：将注汽井的注汽点设定为10～40个和/或将生产井油管长度延长至水平井水平段长度的1/6～1/2处。
10.对于所述双管注汽方式：将注汽井短管长度延长至水平井水平段长度1/3处。位于该处双管注汽方式的跟端发育更均匀，可达水平井长度的1/2，注入的蒸汽可以得到更有效地利用。
11.对于所述多点注汽方式：将注汽井的注汽点设定为20个。与40个注汽点相比，注汽点数量为20个时，蒸汽腔沿水平井发育，吸汽剖面更均匀，沿水平井剩余油饱和度更低。采出程度增加了4.56％。
12.对于所述多点注汽方式：将生产井油管长度延长至水平井水平段长度的1/3处。
13.本发明的有益效果为：本发明通过研究注汽井短管下入深度对双管注汽方式均匀程度的影响以及注汽井注汽点数量与生产井油管下入深度对多点注汽方式均匀程度的影响，通过创新性的设置注采井管柱结构，形成一种有效的提高sagd水平井均匀性的方法，有
效解决了油田实际开采开发过程中水平井注汽不均匀的问题，对于改善sagd水平井的开发效果具有重要的现实意义。
14.(1)将双管注汽方式的注汽井短管下入深度延长至到水平井水平段1/6～1/2位置处时，减少了短管注汽点处的单点汽窜，短管处蒸汽腔的发育从单侧发育变为双侧发育，双管注汽方式的跟端发育更均匀，注入的蒸汽可以得到更有效的利用。
15.多点注汽方式随着注汽点数量的增多，水平井沿程蒸汽腔形状出现波浪型、凹函数递减型的渐变过程，沿井方向注汽的均匀性先增加后减小。结合油藏地质数据，通过注采参数优化方法以及注汽点的优化，沿程蒸汽腔发育均匀性提高至少13.39％，累产油量提高至少1.01
×
105m3，最大降水达到7.13％，汽油比减小了24.93％。
16.对多点注汽方式不仅注汽井的管柱结构对吸汽剖面的分布有较大影响，生产井的油管下入深度也对其有影响，延长生产井油管至水平段1/6～1/2处，井筒内的原油可以更快地采出，且蒸汽腔在水平井中段的发育得到明显改善，吸汽剖面更均匀，采出程度增加至少2.31％。
附图说明
17.图1为实施例1中双管注汽不同注汽井短管长度产油速度对比图。
18.图2为实施例1中双管注汽不同注汽井短管长度含水率对比图。
19.图3为实施例1中双管注汽不同注汽井短管长度采出程度对比图。
20.图4为实施例1中双管注汽不同注汽井短管长度的温度分布规律图。
21.图5为实施例1中双管注汽不同注汽井短管长度剩余油分布图。
22.图6为实施例1中双管注汽注汽井短管长度为20cm的压力曲线图。
23.图7为实施例2中多点注汽不同注气点数量与生产井油管长度产油速度对比图。
24.图8为实施例2中多点注汽不同注汽点数量与生产井油管长度含水率对比图。
25.图9为实施例2中多点注汽不同注汽点数量与生产井油管长度采出程度对比图。
26.图10为实施例2中多点注汽不同注汽点数量与生产井油管长度温度分布图。
27.图11为实施例2中多点注汽不同注汽点数量与生产井油管长度剩余油饱和度对比图。
28.图12为实施例2中多点注汽的注汽点数量为20个且生产井油长度为20cm的压力曲线图。
具体实施方式
29.下面结合附图，通过实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。
30.实施例1
31.对于双管注汽方式，提高sagd水平井注汽均匀性的方法为将注汽井短管长度延长至水平井水平段长度1/3处。
32.下面通过实验研究论证双管注汽工艺中注汽井短管长度对注气均匀性的影响。主要实验参数如下：预热注汽速度为15ml
·
min
‑1，生产注汽速度为8ml
·
min
‑1；注汽点数量为2个；注汽井短管长度为20cm；注汽井长管长度为60cm。
33.通过图1可以看出，相对于注汽井短管长度为0cm时，注汽井短管长度延长至20cm
后，产油速度可以更早到达2cm3·
min
‑1以上，这说明当注汽井短管长度延长之后，蒸汽腔可以形成的更早，泄油面积更大，从而提高采出程度。观察sagd中后期产油速度，可以明显的发现延长注汽井短管长度后产油速度的下降明显变换，说明延长注汽井短管长度后可以有效地增加注汽的均匀程度，提高蒸汽的波及面积。
34.通过图2可以看出，与产油速度相对应的，在sagd正式生产的初期注汽井短管长度为20cm的含水率较低，产油速度较高。且sagd中后期含水率上升较缓。说明延长注汽井短管长度后能够有效的提高蒸汽与油藏的接触面积，提高蒸汽前缘热交换的效率，从而增油降水。
35.通过图3可以看出，注汽井短管长度为20cm的采出程度为44.02％，与注汽井短管长度为0cm对比增加了2.95％。通过温度分布以及采出程度的对比分析说明了适当延长双管注汽中注汽井短管的长度可以提高注汽的均匀性与开发效果。
36.通过图4可以看出，水平井sagd注汽井短管长度为20cm的双管注汽方式温度分布规律图。分析温度分布，sagd循环预热阶段，由于蒸汽只在井筒内循环，与注汽井短管长度为0cm时基本一致。
37.sagd正式生产阶段，注汽剖面中部略有收缩；随着生产时间的增长，吸汽剖面跟端与趾端在纵向向上发育，在横向上向模型中部发育，与注汽井短管长度为0cm时相对比，跟端的吸汽剖面可以沿水平井发育至水平井长度的1/3处，而注汽井短管长度为0cm的跟端吸汽剖面仅有水平井长度的1/4左右。生产井短管位于模型跟端，注汽井短管延长至水平段1/3处，在横向上距离较远，可以有效的避免注汽点与生产井之间蒸汽单点突破导致的蒸汽窜流，高温蒸汽在跟端可以得到更高效率的利用。同时注汽井短管的延长会减小环空内的井筒压降，降低井筒摩阻，有效提高油藏的动用程度。
38.通过图5可以看出，sagd实验完成后，将模型放水平，并移除模型盖板与密封板，可以得到注汽井短管长度为20cm的sagd双管注汽方式驱替后模型内部剩余油分布图。与温度场图中吸汽剖面发育规律一致，相对于注汽井短管长度为0cm时，吸汽剖面表现为，“哑铃”型的温度场由左右对称变为“左大有小”，当短管长度为0cm时，水平井跟端的吸汽剖面成半个扇形分布，将注汽井短管延伸至水平段的1/3后跟端的吸汽剖面变为完整扇形分布，这是因为延伸注汽井短管长度后，蒸汽腔由单侧发育变为了双侧发育，减少了由模型边缘引起的蒸汽的热损失，蒸汽的利用率上升，从而波及面积上升，整体动用程度变高。
39.从图6中可以看出，与注汽井短管长度为0cm时相对比，在sagd中期以及后期的压力波动大，压差高，说明延长注汽井短管的长度可以有效地减少汽窜地发生，提高蒸汽的利用率，从而提高注汽的均匀程度。
40.实施例2
41.对于多点注汽方式提高sagd水平井注汽均匀性的方法，将注汽井的注汽点设定为20个，同时将生产井油管长度延长至水平井水平段长度的1/3处。
42.下面通过实验研究论证多点注汽工艺中注汽点数量和生产井油管长度对注气均匀性的影响。主要实验参数如下：预热注汽速度为15ml
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‑1，生产注汽速度为8ml
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‑1；注汽点数量为20个；注汽井短管长度为60cm；生产井油管长度为20cm。
43.由图7可以看出，当注汽点数量为20个，生产井油管长度为20cm时产油速度最高。当注汽剖面更均匀时，泄油面积更大，而影响产油速度的重要因素就是泄油面积。说明适当
的注汽点数量与生产井油管长度可以有效地提高水平井段吸汽剖面的均匀程度，从而提高产油速度。
44.由图8可以看出，注汽点数量为20个，生产井油管长度为20cm时含水率最低，且低含水率时段更长。说明合适的注汽点数量与生产井油管的长度可以有效的提高水平井段吸汽剖面的均匀程度，减少单点汽窜，从而提高开发效果。
45.由图9可以看出，与40个注汽点相比，随着注汽点数量适当减少为20个时，采出程度为47.25％，增加4.56％。当注汽点数量为20个，与生产井油管长度0cm对比，油管长度延长20cm时采出程度为49.56％，增加2.31％。
46.由图10可以看出，在预热阶段，跟端的温度都可以达到150℃以上，由于沿程的蒸汽热损失，向中部延伸时温度略有下降。随着注入时间的增长，整个吸汽剖面逐渐向趾端延伸。将注汽点数量减少至20个后，水平井中段预热效果相较于注汽点数量40个大幅度提升，且延长生产井油管后，水平井趾端的油藏也有较好的预热效果。
47.当预热时间达到200分钟左右时，井间的温度达到100℃。此时由预热转为sagd生产阶段。
48.正式生产阶段，由于选取了适合的注汽点数量，水平井趾端的油藏上半部分发育不均匀的问题得到改善，这是由于随着注汽点数量的减少，蒸汽可以更多地向水平井中段与趾端分配，减少了蒸汽超覆，从而使蒸汽的利用率提高。随着生产时间的增长，吸汽剖面在整个水平井沿程向上发育，由于地层因素导致部分注汽点处发育较好，剩余注汽点发育相对较差，但整体均匀性大于注汽点数量40。
49.将生产井油管长度延长至水平段1/3后，从图中可以看出，水平井中段的蒸汽腔发育较好，吸汽剖面沿井方向发育较为均匀，到sagd中期可以发育至模型的中部，长度可达为总长的1/2，随着生产时间的推移，最后整体呈“凸函数递减型”。这是由于将油管延长至水平段1/3处，趾端与中段环空内的原油可以更快地从油管采出，延长油管可以避开跟端的注汽点，减少汽窜导致的热利用率低问题，解决了其预热效果较差的问题，且中部发育不均匀的情况得以改善。
50.从图11中可以看出，对于40个注汽点时，水平井跟端的油藏上半部分呈深色，该部分原油未被动用；减少注汽点至20个并延长生产井油管长度至水平段1/3处，由剩余油分布图可以明显观察到吸汽剖面在水平井趾端到中部均匀发育，浅色部分可以占到1/2左右，均匀程度与泄油面积得到了极大的提升。可见将注汽减数量适当减少之后可以改善趾端油藏动用差的现象。水平井沿程吸汽剖面发育呈现“波浪形”，整体均匀程度变高，与温度场图对应。
51.由图12可以看出，将生产井油管延长后从跟端到中段的压降与从中段到趾端的压降相差很小，说明其沿水平井反向的压降比较平缓，从而吸汽剖面的发育均匀。整体压力波动较小，水平段中段与趾端的压降较小也说明注入的蒸汽能够达到趾端，注汽均匀程度较好。