一种利用空腔气体循环加热的采油方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及采油技术领域，具体地说，涉及一种利用空腔气体循环加热的采油方法。
【背景技术】
[0002]在目前的陆地或海上油田中，许多油层，由于其含有胶质、沥青质和长链石蜡成份比重较大，具高粘度和高凝固点特性，造成原油在储层和井筒中的流动性变差，尤其是达到稠油量级的一类油层，其开采难度大，采收率低。稠油指地层条件下，黏度大于50毫帕?秒，或在油层温度下脱气原油黏度为1000?10000毫帕?秒的高黏度重质原油。稠油黏度高、密度高、含轻质馏分少，开采困难。
[0003]但同时，研究发现，这一类油层往往具有敏感的粘温性，近年来发展起来的热采技术备受关注，成为国内外提高石油采收率领域的研究热点。
[0004]纵观现有的热采技术，当前热力提供多为蒸汽作热流体，对设备要求苛刻、产生蒸汽耗能高、锅炉占地空间大、热量损失多，对井深较大、空间或承重受限及受气候条件影响明显油田，技术实施难度大。
[0005]此外，在油井或井组使用蒸汽吞吐或蒸汽驱进行开采时，开采成本高、水资源浪费严重、需要污染废水处理成本高。高成本、高污染限制了以蒸汽作为流体热化学采油方式的发展。
[0006]油藏的空腔处有气体，其气体成分含天然气或石油伴生气，也可称为油田气或伴生气在此我们将油藏的空腔处的气体统称为空腔气体。通过研究发现，利用空腔气体对油层加热后进行采油可克服蒸汽流体的缺点。
[0007]该方法具有:采油成本低、无需水资源、污染水处理成本低、压力和温度可分别进行调控、采油的油气比高、收率高的特点。
[0008]因此，本发明提出一种利用空腔气体循环加热的采油方法。
【发明内容】
[0009]为了解决目前稠油开采存在的的问题，本发明提供一种优化的利用空腔气体循环加热的采油方法，其具体的技术方案如下:
一种利用空腔气体循环加热的采油方法，包括如下步骤:将石油油层中的空腔气体导入加热设备进行加热；然后将加热后的空腔气体注入油层后，进行采油。
[0010]进一步地，所述空腔气体由加热设备加热至80°C?900°C。
[0011]进一步地，同时将氮气、二氧化碳、水蒸汽、惰性气体中的一种或多种通入井下，进行井下调压和/或加热并采油。
[0012]进一步地，采油初期油层没有空腔气体的，将氮气、二氧化碳、水蒸汽、惰性气体中的一种或多种通入井下，进行井下调压和/或加热并采油；待到空腔形成后利用空腔气体进行井下调压和/或加热。
[0013]进一步地，采油初期油层没有形成空腔气体的，首先使用现有的采油方法进行采油；待到空腔气体形成后利用空腔气体进行井下调压和加热。
[0014]进一步地，油层的空腔气体通过井管进入气液分离器进行气液分离，气液分离后，液体进入集油器，空腔气体进入加热设备进行加热；液体进入集油器之前经油水分离器进行油水分离；空腔气体进入加热设备之前由集气容器进行储存。
[0015]进一步地，一部分空腔气体进入加热设备作为加热设备的燃料使用。
[0016]进一步地，所述石油包括轻质石油、稠油、页岩油、油砂、沥青、干酪根中的一种或多种。
[0017]进一步地，所述加热设备产生的烟气同时被注入油层。
[0018]进一步地，所述油层中放置催化剂容器，催化剂容器内放置催化剂；所述催化剂容器为表面开孔容器，石油可以通过开孔流入和流出催化剂容器。
[0019]本发明所提供的一种利用空腔气体循环加热的采油方法，具有以下优点:
本发明利用空腔气体作为热的载体实现对油层加热，具有很好的增加油品流动性及驱油的效果。本发明利用空腔气体作为热的载体，起到代替蒸汽吞吐或蒸汽驱的作用。因为本发明利用空腔气体作为热的载体代替水蒸气，因而不需要使用水来产生水蒸气；可以起到节约水资源、减少热采油的生产工序、减少后期污水处理成本、降低采油生产成本的效果。
[0020]蒸汽吞吐或蒸汽驱技术通过向油藏注入水蒸汽对油藏进行加热，水蒸气放热后冷凝成为水，水积在油藏里成为底边水，影响采油收率。因为本发明不向油藏注入水蒸气，与蒸汽吞吐或蒸汽驱技术相比会减少油减底边水，具有提尚有效生广期、提尚油气比、提尚米收率的效果。
[0021]水蒸气的温度和压力之间互相影响，油藏内的压力和温度较难根据生产需要进行独立调整，存在压力和温度互相制约的缺点。本发明使用空腔气体作为热的载体，空腔气体的压力和温度之间没有必然的联动关系，因而本发明具有温度可调、压力可调的优点。可以根据生产需要任意设定最佳压力和最佳温度。油藏低压高温有利于油向井底汇集；高压高温利于油的开采。可以通过调整空腔气体加热温度进行采油，达到提高采油收率的效果。
[0022]本发明可以采用恒压方式进行加热，也可以通过根据加热阶段和采油阶段对压力的不同需求采用变压方式进行加热，提高油的采收率。本发明可以采用恒温方式进行加热，也可以通过根据不同加热阶段和不同采油阶段对温度的不同需求采用变温方式进行加热，提尚油的米收率。
[0023]本发明注入井下的热载体为空腔气体，与水蒸气相比具有气体体积不因液化而气体体积变小的优点、井下压力易调控的优点，在代替蒸汽驱技术时具有驱油效果高的优点。
[0024]蒸汽吞吐或蒸汽驱存在因蒸汽的冷凝造成的井下排水的问题，同时蒸气吞吐或蒸汽驱蒸汽的注入压力和温度互相制约，存在根据需要单独调整温度或压力困难的问题。和蒸汽吞吐或蒸汽驱相比，本发明既不存在因蒸汽的冷凝造成的井下排水的问题，加热的温度和压力也可以根据需要分别进行调整，与蒸汽吞吐或蒸汽驱技术相比具有热效率高，生产工艺调整灵活、调整范围广的优点。
[0025]本发明一部分空腔气体进入加热设备作为加热设备的燃料使用，加热设备产生的烟气同时被注入油层，可以起到部分代替利用火驱(火烧油)对油层加热的作用。
【附图说明】
[0026]图1为本发明实施例1中利用空腔气体循环加热的采油方法的示意图；
图2为本发明实施例2中利用空腔气体循环加热的采油方法的示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图及实施例对本发明的一种利用空腔气体循环加热的采油方法作进一步详细的说明。
[0028]在油井或井组使用蒸汽吞吐或蒸汽驱进行开采时，存在开采成本高、水资源浪费、需要污染废水处理成本的缺点。油层的空腔处有气体，即空腔气体。其气体成分含天然气或石油伴生气，也称为油田气或伴生气。空腔气体主成分为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烃以及二氧化碳、氮气、氢气、硫化物等非烃类物质。本发明提供的利用空腔气体对油层加热的方法具有:采油成本低、无需水资源、污染水处理成本低、压力和温度可调、采油的油气比高、收率高的特点。
[0029]实施例1:
本发明可以应用于吞吐式采油，也可以应用于驱油式采油。为便于说明，本实施例以驱油式为例进行说明。
[0030]空腔气体的采集井管和注入井管和采油井管和烟气注入井管可以利用套管实现共用一根或几根井管，也可以分别使用独立井管。本实施例中，以独立井管为例进行说明。
[0031]从图1中可以看出，一种利用空腔气体循环加热的采油方法，利用压力差将油层30内的空腔气体经分离器I初步进行气液分施后，通过抽气井管2进入加热设备11。压力差既可以是油藏压力与大气气压的差，也可以是利用外力制造的压力差。空腔气体被加热设备11加热成高温气体后经2#压缩机23加压重新注入油层30。油层被加热后，油的流动性增加，更易于向井底汇集，有利于提高采油效率。油汇集后，用抽油机26将汇集到井底的石油抽取。采油时可根据需要调整注气压力，以便于采油。抽取后的石油可以与加热设备的助燃空气进行换热，提高热效率。
[0032]实施例2:
本实施例同样以驱油式为例进行说明。参照图2，利用压力差将油藏4中的空腔气体通过抽气井管2进入进行气液分离器6。抽取后利用采样装置3对空腔气体进行采样，掌握氧含量以确保生产安全。上述压力差既可以是油藏压力与大气气压的差，也可以是利用外力制造的压力差。
[0033]分离后的液体中如水分含量不高可直接进入集油器8，分离后的液体中如水分含量高，则先进入到油水分离器7进行油水分离，分离后的油进入集油器8，分离后的水可集中到储水装置10，分离后的水可以注入井下，或净化处理后排放，水如果注入井下可单独设井管或利用抽气井管2、注气井管27、烟气井管28的任意井管进行注入。分离后的水注入井下不会增加井下的水的总量，不存在影响环境的问题；如净化处理后排放的话，与使用蒸汽驱或蒸汽吞吐技术相比需要处理的水量少，成本低，与蒸汽驱或蒸汽吞吐相比本发明具有环保性好的特点。
[0034]—部分空腔气体作为加热设备的燃料，进入加热设备11使用，加热设备也可使用其如煤炭、油、生物质能源等其他燃料进行加热，或采用非燃烧加热方式进行加热，如电加热、等离子加热、热栗加热、地热、太阳能加热等方式。采用空腔气体作为加热设备的燃料进行加热的模式使得本发明和本设备具有能源的自我供给功能，基本不需要外部能源的优点。
[0035]其余的空腔气体一部分进入集气容器18储藏，另一部分空腔气体经压缩