深层稠油油藏原位增效开采方法及应用与流程

文档序号:37064401发布日期:2024-02-20 21:16阅读:12来源:国知局

本发明涉及深层稠油油藏开采,具体涉及深层稠油油藏原位增效开采方法及应用。


背景技术:

1、稠油油藏及高凝油油藏,这部分油藏储量所占比重高,储量大,分布范围广,高效开发油藏,对今后满足能源需求有着重要意义。对于大部分的深层稠油油藏,目前已经进入多轮次蒸汽吞吐阶段,但是目前的周期产油、油汽比等较低,经济效益差,亟需转换开发方式。

2、由于稠油地下黏度高,流动困难,稠油黏度对于温度非常敏感,随着温度升高,原油黏度急剧降低,流动性显著提高,因此目前世界范围内稠油开采的方式主要是采取措施提高原油流动性、提高油水流度比来提高原油波及体积和驱替效率,稠油油藏的开采主体技术主要是蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油(sagd)等热力开采技术。但随着开发的不断深入,生产中暴露出越来越多的问题,特别是对中深层至特超深层油藏(深度600-2300米)来说,生产中的矛盾表现更为突出。

3、对于深层稠油油藏,蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油(sagd)等热力开采技术面临以下难题:

4、(1)深层稠油油藏埋藏深,蒸汽的井筒沿程热损失较大,因此蒸汽热利用率低,低蒸汽干度条件下的蒸汽驱、sagd开发效果差;

5、(2)深层稠油油藏蒸汽吞吐平面上平均有效加热范围只有30-40m左右,因此需要井网密度小于50m才能达到较高的采收率,但密井网带来的钻井成本、地面投资以及操作费用均大大增加,且单井控制储量低,单井生命周期短;

6、(3)从目前世界上深层稠油开发技术上看,对于深层稠油油藏,因注蒸汽过程中热损失太大,除蒸汽吞吐开发技术经济效益较高以外,尚无其它经济高效的开发技术手段。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的深层稠油油藏开采效果差且成本高等问题,提供深层稠油油藏原位增效开采方法及应用。该方法先利用地上反应产生的h2和co作为地中反应的原料,实现利用地上反应就地生产原料,然后利用地中反应产生的热量加热蒸汽,以补充蒸汽注入过程中的热量损失,保证蒸汽以较高的温度进入深层稠油油藏,最后利用地下反应释放大量的热量,以提高蒸汽的温度,使得稠油的粘度明显降低;同时,反应产物主要是轻质油,在蒸汽的分散作用下,对油藏中的稠油起到溶解、稀释、抽提、降粘等作用,并与油层中的稠油很好地混合,既提高了油藏中稠油的采收率,还进一步提升稠油的品质,增加采油量。因此,本发明方法可综合提高稠油的采收率,还可有效节约蒸汽用量,具有很高的经济效益。

2、为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种深层稠油油藏原位增效开采方法,该方法包括以下步骤:

3、将含有合成气的原料注入含催化剂a的第一反应器中,使部分合成气在催化剂a的催化作用下进行第一放热化学反应,得到含有第一反应产物和未反应的原料的混合物;同时向稠油油藏内注入蒸汽,在所述第一放热化学反应的热作用下,使注入蒸汽的温度升高为热蒸汽;

4、将所述混合物注入含催化剂b的第二反应器中,所述未反应的原料在催化剂b的催化作用下进行第二放热化学反应;在所述第二放热化学反应的热作用下,使所述热蒸汽升温为高温蒸汽;其中,所述热蒸汽的温度不低于所述放热化学反应的起始反应温度;所述第二反应器位于所述稠油油藏的油层内,所述第一反应器位于地面与所述第二反应器之间;

5、所述第二反应产物在所述高温蒸汽的分散作用下,与油层中的稠油形成混合物作为采出液流入生产井,再采出至地面。

6、本发明第二方面提供前述深层稠油油藏原位增效开采方法在深层稠油油藏开采中的应用;

7、优选地,所述稠油油藏的深度为1500-6000m。

8、通过上述技术方案,本发明所取得的有益技术效果如下:

9、(1)本发明利用第一放热化学反应产生的热量加热蒸汽,以补充蒸汽在注入过程中的热量损失,保证蒸汽以较高的温度进入深层稠油油藏的油层中,最后利用第二放热化学反应释放的大量热量继续加热蒸汽,以提高蒸汽的干度和温度,使得稠油的粘度明显降低;同时,反应产物主要是甲烷和/或轻质油,甲烷是一种不凝气体,在地下油藏中可以起到保压作用,可以提高稠油采收率;轻质油在蒸汽的分散作用下,对油层中的稠油可以起到溶解、稀释、抽提、降粘等作用,并可以与油层中的稠油很好地混合,既提高了油藏中稠油的采收率,还进一步提升稠油的品质,增加采油量。

10、(2)本发明利用放热化学反应释放的热量可有效提高蒸汽的干度和温度,或在保持原来蒸汽温度时可以降低蒸汽的用量或温度,从而节约生产蒸汽所需燃料用量,如瓦斯、天然气等,在节能的同时减少了co2的排放,对降低温室效应起到有益作用;同时,放热化学反应释放的热量使蒸汽升温转变为高温蒸汽,使得油藏中的重质原油热降粘明显,热力驱油效果提升从而提高采油井的采收率;放热化学反应的产物随高温蒸汽扩散,分散、溶解到油藏中的重质原油中形成混合物,因为反应产物是轻质油品,对高粘度重质原油的降粘效果非常明显,溶剂驱油效果好,且较大幅度提升了重质原油的品质、增加了石油的数量,因此综合驱油效果好,重质原油的综合采收率高。



技术特征:

1.一种深层稠油油藏原位增效开采方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述含有合成气的原料中,h2和co的摩尔比为0.8-3.5:1,更优选为1-3.2:1;

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述反应原料为液态的工业甲醇经过气化或与水蒸气气化后形成的甲醇蒸汽;优选地,甲醇的浓度为90-99%,优选为95-99%;水蒸气的含量为0-10%,优选为0-5%;和/或,

4.根据权利要求2或3所述的方法,其中,所述催化剂c包括:活性组分c、助剂c和载体c;所述活性组分c包括金属cu,所述助剂c选自ni、co、mn、mg、k和la中的一种或多种,所述载体c为氧化铝或氧化硅;

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,所述含有合成气的原料为连续注入;所述蒸汽为连续注入;

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法,其中,所述第一放热化学反应为费托合成反应和/或甲烷化反应;

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法,其中,所述催化剂a为费托合成催化剂和/或甲烷化催化剂;

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法,其中,所述第二放热化学反应为费托合成反应和/或甲烷化反应;

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法,其中,所述催化剂b为费托合成催化剂和/或甲烷化催化剂;

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法,其中,所述第二反应产物包括c1-c20的物质;

11.权利要求1-10中任意一项所述的深层稠油油藏原位增效开采方法在深层稠油油藏开采中的应用;


技术总结
本发明公开了深层稠油油藏原位增效开采方法及应用。该方法包括:将含有合成气的原料注入含催化剂A的第一反应器中,进行第一放热化学反应,得到含有第一反应产物和未反应的原料的混合物;同时向稠油油藏内注入蒸汽,在所述第一放热化学反应的热作用下,使注入蒸汽的温度升高为热蒸汽;将所述混合物注入含催化剂B的第二反应器中,进行第二放热化学反应,使所述热蒸汽升温为高温蒸汽;第二反应产物与油层中的稠油形成混合物作为采出液流入生产井,再采出至地面。本发明利用地中反应产生的热量补充蒸汽注入过程中的热量损失,提高油藏中稠油的采收率。同时反应产物可与油层中的稠油很好地混合,提高了油藏中稠油的采收率和品质。

技术研发人员:吴青,徐可强
受保护的技术使用者:中国海洋石油集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/2/19
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