隔夹层发育油藏提高直平SAGD动用的开采方法和系统与流程

本发明属于油田采油，特别涉及隔夹层发育油藏提高直平sagd动用的开采方法和系统。

背景技术：

1、超稠油sagd开发技术是开发超稠油的一项前沿技术。其开采机理是通过注汽井中注入高干度蒸汽，蒸汽向上超覆在地层中形成蒸汽腔，蒸汽腔向上及侧面扩展，与油层中的原油发生热交换，被加热降粘后的原油和蒸汽冷凝水依靠重力作用泄到下面的水平生产井中产出，蒸汽腔持续扩展，不断占据原油体积。该技术由butler博士1978年发明，目前，已在国内外部分油田推广应用，国内新疆油田和辽河油田成功引进sagd技术，并在超稠油油藏中成功实施，取得了较好的开发效果，极大的扭转了蒸汽吞吐年产油量持续递减的局面，采油速度高、开采成本低，其技术优势得到石油行业人士的认可，被认为是采收率最高的热采开发技术之一。

2、中国专利cn201911319507.2公开了一种sagd开采方式中隔夹层压裂改造的方法，用于促进存在隔夹层油藏的sagd井组蒸汽腔发育速度及储层波及体积，提高sagd的产油效率，改造步骤包括：分析sagd蒸汽腔发育状态；确定sagd注汽井上方隔夹层展布情况；确定用于改造隔夹层的直井及改造井段，采用储层改造工艺进行隔夹层改造作业。该发明的技术方案有效地解决了现有技术中的隔夹层对sagd蒸汽腔扩展上升及原油下泄阻挡，导致产油速度低、油汽比低、采收率低的问题。

3、中国专利cn201510044914.2公开了一种双水平井sagd开采中突破油层中隔夹层的方法，该方法是在sagd开采中，在水平注汽井的径向方向采用高压射流钻井方式向油层内打出多个分枝侧向井。在打所述分枝侧向井时，使分枝侧向井沿水平注汽井的径向方向向外呈辐射状延伸，从而分枝侧向井能从隔夹层的下部向上穿过隔夹层。或者在打所述分枝侧向井时，使分枝侧向井沿水平注汽井的径向方向向外呈辐射状延伸，并使分枝侧向井伸入到相邻两蒸汽腔间的楔形未动用区域内，从而进一步提高采收率。该发明能有效输送蒸汽到隔夹层上方，保障蒸汽腔在水平和垂直方向上均衡发育，且施工成本低。

4、中国专利cn201510171035.6公开了一种双水平井sagd开采中突破油层中隔夹层的方法，该方法为在注汽井和生产井的采油区域内开挖坑道，坑道在横向朝注汽井水平段延伸的方向延伸，坑道在纵向贯穿隔夹层使隔夹层两侧的油层相连通，在坑道内填充导流介质，使坑道内形成供蒸汽和原油流过的流通通道，向注汽井注入蒸汽，蒸汽经由流通通道输送至隔夹层上方的油层中，使隔夹层上方的稠油受热、降黏，降黏后的原油经由流通通道进入生产井内，从生产井采油。该发明能使隔夹层上下两侧的油层连通，将蒸汽和原油由隔夹层的一侧有效输送到隔夹层的另一侧，保障蒸汽腔在水平方向和竖直方向均衡发育，充分发挥水平井的优势，成本低。

5、中国专利cn201911066562.5公开了一种sagd稠油双水平井隔夹层割缝方法，所述sagd稠油双水平井隔夹层割缝方法包括：进行水平井挖掘；水平井挖掘20m后即斜向上钻探一个探测隔夹层的分支；通过识别标准对隔夹层进行识别；识别是否是隔夹层以及隔夹层的厚度；对于是隔夹层并且隔夹层厚度小于30cm的地层，在隔夹层下方的所述探测隔夹层的分支的井眼上寻找侧钻点，从侧钻点钻出二级分支并将二级分支展布到注气井眼正上方，并用钻头沿着生产井方向钻碎隔夹层。

6、中国专利cn201310075101.0公开了一种厚层含隔夹层普通稠油油藏的重力与蒸汽驱联合开采方法，其包括以下步骤：1)确定油藏区块地质参数及流体特性满足开采条件；2)在隔夹层稠油油藏区块中，采用直井与水平井组合布井方式，在靠近油层下部钻水平生产井，使注汽直井位于水平生产井斜上方，并依据隔夹层发育情况在注汽直井同层位区域部署生产直井；3)水平生产井与注汽直井同时进行吞吐，以使注汽直井与水平生产井形成热连通，且油藏压力降到3-4mpa，之后转为注汽直井注汽，水平生产井生产开采；4)在隔夹层下部油层得到基本动用后，对注汽直井和生产直井的位于隔夹层上部的部分射孔，并间歇性增加注汽井点及提高注汽量，水平生产井与生产直井同时生产开采。

7、中国专利cn201510128592.x公开了一种sagd低物性隔夹层的酸化改造方法。该改造方法包括：在改造油层中部署分层注入管，对分层注入管的上部和下部进行封堵，分层注入管的中间与分注阀连接；向分层注入管中注入改造液，以改造液的总量为100wt％计，改造液的组成包括：4-6wt％的盐酸、20-30wt％的氢氟酸和余量的水，完成对sagd低物性隔夹层的酸化改造；依据m岩层＝ρv＝ρπr2h/5得到改造油层的质量，ρ为岩层密度，单位为g/cm3；r为处理半径，单位为m；h为改造油层的厚度，单位为m；求得改造油层的物质的量；求得hf的用量；最后结合hf用量，确定hcl与水的用量。该发明提供的sagd低物性隔夹层的酸化改造方法合理有效，施工风险小，成功率高。

8、sagd开发的核心关键是蒸汽腔的有效形成及扩展，蒸汽腔高度直接决定了sagd产油量，油藏中存在隔夹层直接影响蒸汽腔的纵向扩展，(1)由于垂向渗透率的降低，蒸汽腔的上升速率减慢，相同操作时间下的重力泄油高度降低，sagd达到高峰产量的时间延长，若油层中存在连续隔夹层，还会降低蒸汽腔的高度和重力泄油的高峰油产量。(2)油层中连续隔夹层存在还会终止蒸汽腔的进一步上升，限制蒸汽腔在垂直方向上的高度，降低油层的实际泄油厚度，最终降低sagd的采收率。(3)隔夹层的位置对sagd效果的影响程度也不一样，在水平生产井附近的隔夹层比在油层顶部的隔夹层对sagd效果的影响更大。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明公开了隔夹层发育油藏提高直平sagd动用的开采方法，包括：

2、确定影响蒸汽腔上升的地质主控影响因素；

3、基于所述地质主控影响因素构建井网；

4、基于所述井网压裂隔夹层；

5、基于所述井网突破隔夹层；

6、依据突破后的所述隔夹层上部油层厚度，鱼骨井蒸汽吞吐后转入sagd注汽。

7、更进一步地，所述地质主控影响因素包括隔夹层厚度、隔夹层渗透率、隔夹层空间分布形态。

8、更进一步地，当所述隔夹层厚度大于第一设定厚度，隔夹层阻碍泄油。

9、更进一步地，当所述隔夹层渗透率小于第一设定渗透率，隔夹层阻碍泄油。

10、更进一步地，所述隔夹层空间分布形态包括隔夹层位于水平生产井和水平注汽井间、隔夹层位于水平注汽井上方。

11、更进一步地，当所述隔夹层位于水平生产井和水平注汽井间时，则隔夹层会降低水平生产井和水平注汽井之间的连通。

12、更进一步地，当所述隔夹层位于水平注汽井上方时，则隔夹层会影响蒸汽腔的扩展方向。

13、更进一步地，所述基于所述地质主控影响因素构建井网具体步骤如下：

14、依据直井组合sagd井组上部隔夹层厚度、隔夹层渗透率、隔夹层空间分布形态，在隔夹层发育区域钻进水平井，水平井再分支成鱼骨井，在两侧直井间穿过，构建直井注汽辅助双水平井sagd井网。

15、更进一步地，所述基于所述井网压裂隔夹层具体步骤如下：

16、井网中的注汽直井在隔夹层上下两侧同时射孔，并提高注汽压力，鱼骨井高压蒸汽吞吐，快速压裂隔夹层。

17、更进一步地，所述基于所述井网突破隔夹层具体步骤如下：

18、井网中的直井注入非烃类气体，利用气体刺穿作用，辅助突破隔夹层。

19、更进一步地，所述非烃类气体包括氮气和二氧化碳。

20、更进一步地，所述非烃类气体的注入压力高于地层破裂压力。

21、隔夹层发育油藏提高直平sagd动用的开采系统，包括：

22、确定单元，用于确定影响蒸汽腔上升的地质主控影响因素；

23、构建单元，用于基于所述地质主控影响因素构建井网；

24、压裂单元，用于基于所述井网压裂隔夹层；

25、突破单元，用于基于所述井网突破隔夹层；

26、注汽单元，用于依据突破后的所述隔夹层上部油层厚度，鱼骨井蒸汽吞吐后转入sagd注汽。

27、更进一步地，所述地质主控影响因素包括隔夹层厚度、隔夹层渗透率、隔夹层空间分布形态。

28、更进一步地，当所述隔夹层厚度大于第一设定厚度，隔夹层阻碍泄油。

29、更进一步地，当所述隔夹层渗透率小于第一设定渗透率，隔夹层阻碍泄油。

30、更进一步地，所述构建单元，具体用于：

31、依据直井组合sagd井组上部隔夹层厚度、隔夹层渗透率、隔夹层空间分布形态，在隔夹层发育区域钻进水平井，水平井再分支成鱼骨井，在两侧直井间穿过，构建直井注汽辅助双水平井sagd井网。

32、更进一步地，所述压裂单元，具体用于：

33、井网中的注汽直井在隔夹层上下两侧同时射孔，并提高注汽压力，鱼骨井高压蒸汽吞吐，快速压裂隔夹层。

34、更进一步地，所述突破单元，具体用于：

35、井网中的直井注入非烃类气体，利用气体刺穿作用，辅助突破隔夹层。

36、更进一步地，所述非烃类气体包括氮气和二氧化碳。

37、更进一步地，所述非烃类气体的注入压力高于地层破裂压力。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

39、1)在sagd开采过程中，研究确定了隔夹层影响sagd蒸汽腔上升的地质主控影响因素，储层发育不均，主要是渗透性对蒸汽腔上升的影响较大；

40、2)建立一种直井注汽，鱼骨井辅助注汽，下水平井生产的井网形式；

41、3)采用高压注入蒸汽，高压注汽条件下隔夹层产生岩石力学特性的变化而有可能被破碎，改善油层的垂向渗透率；

42、4)采用高压气体辅助注入地层，利用气体渗流速度快，穿刺低物性段形成渗流通道，实现隔夹层上部油层的动用。

43、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。