使用单个井眼和多通道管道从诱导裂缝生产油的方法

使用单个井眼和多通道管道从诱导裂缝生产油的方法
【专利说明】使用单个井眼和多通道管道从诱导裂缝生产油的方法
[0001]要求优先权的权益
[0002]本申请要求2013年7月4日提交的第2，820，742号加拿大专利申请和2013年11月28日提交的第2，835，592号加拿大专利申请的优先权，其每一者通过引用以其整体结合在此。
发明领域
[0003]本发明涉及从地下的含烃地层采收烃类的方法。更具体地，本发明涉及使用多通道管道从单个井眼生产烃类的方法。
[0004]发明背景
[0005]提供以下提及的这些背景信息和文献用于公布申请人认为有可能与本发明相关的信息的目的，并且特别是用于使得读者明白本发明相对于发明人已知的但不一定是公众知晓的方法的优点的目的。这里不是意图承认也不应解释为CA2，820，742或如图1_3所示附图构成法律上可针对本发明引用的现有技术；并且本申请对CA2，820，742要求优先权。
[0006]与本申请共同转让的、名称为“改进的使用多诱导裂缝的烃类采收方法(ImprovedHydrocarbon Recovery Process Exploiting Multiple Induced Fractures)，，的 2013 年7月4日提交的加拿大专利申请CA 2，820，742在其一方面中公开了通过将流体注入至第一组垂直裂缝中提供储层中流体的横向驱动并且由第二组垂直裂缝生产储层流体的方法，所述第一组垂直裂缝从第一水平井径向向外延伸，所述第二组垂直裂缝从基本上平行于所述第一水平井的第二水平井向上并且径向向外延伸，并且其中第二组垂直裂缝优选横向偏离所述第一组垂直裂缝，如该专利申请的图1中所给出的。
[0007]然而，值得注意的是，钻取和压裂一对(即，两个)水平井的费用明显是如果只须使用单个压裂的水平井从开发中的储层的一个区域横向驱动这种油的资本费用的两倍。
[0008]然而，CA 2，820，742还公开了使用横向驱动并且仅使用单个水平生产井增加油从地下储层的采收的方法，所述单个水平生产井具有从其径向向外延伸的单组垂直裂缝。在这样的实施方案中，将增加的油采收流体注入储层内交替的裂缝中，并且将经由剩余的裂缝向下排至水平井中的油在此水平井中收集并且之后生产至地面，如CA 2, 820, 742的图4a-4c和5a_5c中描绘的方法所不。
[0009]然而，不利地，如本文更充分说明的那样，当应用于裸眼水平井眼(对照于下套管的水平井眼)时，并且特别是当使用气体作为所注入的增加的油采收流体时，CA2，820，742中教导的单个水平井方法在某些情况下将受到以下问题困扰:这种注入的流体(气体)通过穿过紧邻该水平井眼的储层而旁通单个封隔器，并因此返回至井眼中从而旁通该地层，从而极大地减少或消除了气体将油驱动至地层中油可以在其中向下排出并且随后被收集的相邻水力裂缝的有效性。
[0010]因此，存在对从地下储层驱扫石油的有效流体驱动方法的实际需要，所述方法使用单个井眼单井眼并且因此节约否则必须钻取和压裂第二井眼的资本费用，并且还避免了如上所述的在所注入的流体为气体的情况下的旁通问题。
[0011]发明概述
[0012]提供了解决上述问题每一个的有效方案的本发明概况地涉及使用“横向驱动”方法从其中具有一系列水力裂缝的地下含烃储层采收烃类的方法，所述水力裂缝从该储层内的水平井眼基本上径向向外延伸。
[0013]本方法使用注入至水力裂缝中的注入流体驱动烃类至相邻的烃类采收裂缝，然后所述烃类向下排至水平井眼中并随后将其采收。
[0014]重要的是，本发明的方法各自提供了多通道管道的使用，所述多通道管道允许经由其中分开的通道的驱动流体的注入和烃类的采收两者。所述多通道管道允许本发明的方法有效地仅使用单个井眼，并且避免了招致钻取其它额外井眼和在相同区域进一步压裂地层以驱扫储油层的成本。可将所述多通道管道成形为多通道连续管或接合管。
[0015]在上述方法的改进中，所使用的多通道管道还包括另一通道，即用于将隔离流体提供至注入裂缝与相邻的烃类采收裂缝之间的区域的通道，在此区域中的所述隔离流体从而防止或降低不希望的注入流体的〃短路〃的发生率。
[0016]在又一其它改进中，本发明的多通道管道还具有另一分开的通道，即用于按下文所述的方式提供流体以启动沿此多通道管道设置的水力启动封隔器的另一通道。
[0017]因此，在本发明的方法的第一个概括性实施方案中，提供驱扫地下石油储层并从其采收烃类的方法，所述方法使用从钻穿所述储层的单个水平井眼的长度径向向外延伸并且沿钻穿该储层的单个水平井眼的长度横向地间隔开的多个间隔开的水力裂缝。所述水力裂缝各自与所述钻井眼流体连通。将多通道管道置于所述水平井眼中，所述多通道管道在其中具有基本上沿其长度延伸的多个独立的不连续通道，并且使用沿所述管道的长度设置的至少一个封隔器元件。该多通道管道中的多个通道至少包括:用于将驱动流体传送至储层中的水力裂缝的流体注入通道，以及用于收集排入至所述储层中的烃类并且将其生产至地面的分开的烃类采收通道。该方法还包括以下步骤:
[0018](i)使用所述井眼内的所述管道上的至少一个封隔器元件以便从而防止相邻的对的水力裂缝之间经由所述井眼的流体连通；
[0019](ii)将流体经由所述多通道管道中的注入通道并且经由所述间隔开的水力裂缝中的至少一个注入至所述储层中，所述流体注入通道具有孔眼以允许所述流体从所述注入通道离开，并且引导所述流体流入至所述一对水力裂缝中的至少一个中；以及
[0020](iii)将排入至所述一对水力裂缝中的另一个中的烃类经由所述多通道管道中的所述烃类采收通道采收，另一个孔眼位于所述烃类采收通道中以允许烃类从所述地层并且从所述井眼进入至所述烃类采收通道中。
[0021]如上所述，除所述多通道管道中的这两个通道，即所述流体注入通道和所述烃类采收通道之外，并且除所述封隔器启动通道之外或替代所述封隔器启动通道，本发明的多通道管道可以还包括封隔器启动通道，并且所述封隔器包括沿所述管道设置的至少一个水力启动封隔器，其中所述方法还包括:
[0022]-在将所述流体注入至所述流体注入通道中之前或之时，将所述流体或另一种流体提供至所述封隔器启动通道以启动所述至少一个封隔器以便使得所述至少一个封隔器在所述井眼内将所述流体与所述烃类隔离，所述流体经由所述孔眼从所述流体注入通道流出，所述烃类流入至所述井眼中。
[0023]在此类多通道管道的制造中，可以将钢的平段插入至管道中，并在这种平段与所述管道的圆形内部面的接触点处熔焊，所述钢的平段将圆形管道的内部分隔成多个(在横截面上)饼状分区。在这种接触点处的焊接可以通过本领域技术人员所熟知的多种形式的自动化熔焊完成。备选地，可以将一个或多个较小的管道在不焊接的情况下置于较大的管道中以形成用于在其中所述的方式和方法中使用的多通道管道。
[0024]备选地，可以将一个或多个较小直径的管道置于连续的管道中。将这种较小直径的管道彼此焊接，并且焊接至所述较大直径的管的内部，并且在这种较小直径管道与其中含有所述较小直径管道的每一个的最大的管道之间的空隙区内进一步建立额外的不连续通道。
[0025]在上述方法的任一种中，其中所使用的水平井眼为裸眼井眼，可以在多通道管道上提供至少一对所述封隔器元件，所述封隔器元件在所述井眼中在所述一对水力裂缝之间形成隔离区。在这种实施方案中，所述多通道管道还包括隔离通道，所述隔离通道用于将隔离流体沿所述隔离通道提供至所述隔离区，并且这种方法还包括以下步骤:
[0026]-在将所述流体注入至所述流体注入通道中之前或之时，将所述隔离流体提供至所述隔离通道并且提供至所述隔离区中，从而防止已注入至所述储层中的流体以另外的方式“短路”并回流至所述井眼中。
[0027]当上述方法已实施一段时间时，该方法可还包括:
[0028]在相邻的另一对的相邻水力裂缝之间重新定位所述管道和所述管道上的所述封隔器元件