使用多次诱导裂缝的改进的烃类采收方法_4

文档序号:9602205阅读:来源:国知局
挂在注入井和生 产井12、8的垂直部分32、33中,如图1所示。
[0133] 当使用伸长的管道55、56时,可以将液压启动的套筒15插入封隔器密封9的对之 间。这种套筒15,其一个实例示于图7(闭合位置)和图8(打开位置)的详图中,各自具 有孔眼21,当将液压施加至套筒15的内部并且解除锁环42时,使得将这种孔眼21打开以 允许加压流体从管道55、56内离开从而流至所述地层6中以便造成压裂,并因此建立裂隙 5a、5b。当处于如图7所示的闭合位置时,可以将这种套筒15随管道55、56-起向下插入 至相应的水平部分44、45中,并且当处于所期望的位置37、38时,可以经由液压启动这种套 筒15以使套筒15露出孔眼21 (参见图8),从而允许此加压液压液体暴露至地层,从而建立 裂隙5a、5b。液压启动套筒15也同样是可商购的,一种这样的套筒可从亚伯达省卡尔加里 的 Packers Plus Inc.获得。
[0134] 备选地,裂隙5a、5b分别沿水平部分44、45的建立可以通过传统的,即使有些过时 并且更费时的所谓的"桥塞射孔联作"法的工艺进行。在此工艺中,将单一对的压力启动封 隔器密封9设置在在管道的远端处,此管道在所述封隔器密封9的对之间具有单个孔眼21。 将所述封隔器密封9的对启动并且从而部署为通过沿所述水平部分44、45的每一个的长度 推(或拉)这种封隔器密封9和管从而在沿水平部分44、45的每一个的多个不连续的位置 37、38处建立密封,并且此时停止,从而在所述不连续的位置37、38的每一个处供应液压流 体,以便在沿所述水平部分44、45的这种位置37、38的每一个处分别建立裂隙5a、5b。再一 次,根据本发明的方法,注入井12的水平部分44中的不连续的位置37与生产井8的水平 部分45中的不连续位置38处于相互交替地间隔开的布置,从而如图1和2所示在相邻的 裂隙5b之间并且紧邻所述相邻的裂隙5b提供加压流体的注入,以便能够最好地在这种再 加压最有用的位置处将这种致密地层6再加压。
[0135] 如上所述的为了建立裂缝/裂隙5a、5b的目的注入的流体可以包含支撑剂以将所 述裂隙5a、5b保持在张开的位置。备选地,在这种裂隙5a、5b的建立之后,可以将包含这种 支撑剂的第二流体随后经由管道55、56注入井下以将所建立的裂隙保持在"打开"的位置。
[0136] 当实施用于驱扫地层的本发明的方法时,可以使用相同的流体,或者甚至第三流 体作为驱动流体。
[0137] 当在地层6中建立裂隙5a、5b时,应当没有管道如具有相关的封隔器密封9和滑 动套筒15的管道55、56先前已经在压裂中使用并且在水平部分44、45中保留在原位,因此 将这种管道串55、56和相关的封隔器密封9以及相关的滑动套筒15插入水平部分44、45的 每一个中。然后将封隔器密封9启动,并且由此相邻的裂隙5a、5b彼此隔离。将注入流体 通过注入管道55注入。注入剂通过经由井衬管(如果使用衬管)中孔眼在沿水平部分44 的不连续的位置37处进入至裂隙5a中从而填充注入管道55上方的垂直裂缝5a,并且在 裂隙5a中上升,随后强迫这种注入剂流体进入至地层6中并且朝向相邻的裂隙5b横向流 动,所述相邻的裂隙5b本身与生产管道56连通。将排至生产管道56中的储层流体提升至 地面,通常通过栗送提升。所述注入剂流体可以是,但不限于以下物质,即:采出气,烟气等; 在火烧油层法中为含氧气体如空气、氧气或它们的混合物;可以也可以不在所述储层烃类 中溶解的液体如水、水蒸气或天然气液体。
[0138] 在优选的实施方案中,在没有泄压的原生储层中进行使用水力诱导的并且支撑的 储层裂缝5a、5b的这种改进的烃类采收的方法,以便保持最大的烃类流动性。然而,存在井 操作员会希望首先进行常规的一次石油生产或者储层已经泄压的情况,但尽管如此仍然可 以有益地使用本发明。
[0139] 由于地层6中因流体经由裂隙5b至地层中的注入而导致的增加的压力,将地层6 中存在的烃类和储层流体促至并且驱向插入裂隙5b之间的裂隙5a,如图2和3所示,并且 此后将其向下排从而由生产管道56收集,并且此后将其栗送至地面。
[0140] 在上面的方法的改进中,当刚刚分别沿水平部分44、45的每一个建立裂隙5a、5b 时,在注入井12中不开始流体的注入,并且代之以允许所有裂隙5a、5b从地层6接收烃类 流体。注入井12和生产井8都用于将烃类收集并且生产至地面。经过一段时间以后,地层 6中的环境压力由于烃类从地层6的采出而变得降低,并且烃类的生产降低至不可接受的 低生产速率,此时通过将加压流体注入至水平部分44中并因此注入至裂隙5a中从而将注 入井12从生产井转换成注入井。此步骤之后实质上在裂隙5b之间建立了较高压力的区域, 因此将地层6中的其余烃类"驱动"至裂隙5b中用于通过生产管道56的后续收集,并且用 于生产至地面。
[0141] 在本发明的方法的第一实施方案示出于图4A-4C中的第二个变体中,仅钻单个注 入/生产井90,所述注入/生产井90具有垂直部分91以及从所述垂直部分91的下端向外 延伸的水平部分92。后跟部99存在于垂直部分91的底部,即在所述水平部分92的最近端 处,并且头前部100存在于相对侧,所述水平部分92的最远端。
[0142] 通过在沿所述水平部分92的多个不连续的间隔开的位置处注入加压流体而沿水 平部分92的长度建立图4A中示为5a和5b、5b'、5b"、5b"'、51^和5 V的向上延伸的裂隙。 所述加压流体包含支撑剂,或者备选地将支撑剂在压力下注入至所建立的这种缝隙中并且 使所述缝隙处于支撑状态下。此后,将注入管道55置于井90的水平部分92中。具有如图 6所示的可启动的封隔器构件93的注入管道55位于紧邻所述管道55的远端之处。当在 管道55中经由压力液压启动时,可启动的封隔器93适合于在所述管道55与所述水平部分 92之间建立密封。
[0143] 在依次示于图4A-4C中的方法的一个实施方案中,封隔器93和注入管道55起初 位于最远端的向上延伸的裂隙5a的后跟侧,如图4A所示。将加压流体96注入至所述注入 管道55中以使得所述流体流至所述最远端的向上延伸的裂缝5a中,并且将经由紧邻所述 最远端的向上延伸的缝隙5a的倒数第二个缝隙5b流至所述井眼中的环形区域中的油生产 至地面。
[0144] 此后,停用封隔器构件93,并且将管道55和封隔器构件93向所述后跟99移动, 如图4B所示。将封隔器构件93重新启动以便在注入管道55与井眼90之间建立密封。重 新开始所述流体96的注入以便将所述流体96注入至所述倒数第二个向上延伸的缝隙5a' 中,并且生产经由邻近所述倒数第二个缝隙5a'在所述倒数第二个缝隙5a的后跟侧上的缝 隙5b'流至所述环形区域中的油;
[0145] 如图4C所示,进一步地重复此方法,并且此后,每一次逐渐地将相继的生产裂隙 513"、513"'、51^和5' 1转换为相应的生产裂隙5&'、5&"等,直至到达水平部分92的后跟部99, 此时已经将此地层6中的烃类基本上采收。
[0146] 当然,也可以反向地进行此方法以获得基本上相同的结果,以从后跟99到头前 100并且实际上将顺序颠倒,逐步地驱动地层6并从所述地层6采收,如在图4C-4A中依次 所示。
[0147] 在此实施方案中,裂隙5a和5b、5b'、5b"、5b"'、51^和5V如前所述建立,裂隙5a 是最紧邻后跟部99(即位于水平部分92的近端)的裂隙,并且裂隙5b、5b'、5b"、5b"'、5blv 和5V分别向头前100延伸。在此实施方案中,当将注入管道55连同可启动的封隔器93 - 起布置在水平部分92中时,其置于最近端的向上延伸的裂隙5a的头前侧上。将封隔器93 启动(在这个实施方案中,封隔器93不通过管55内的压力启动,而是经由本领域技术人员 熟知的其它方式启动,如通过落球法启动,其不需要在此讨论),并且将加压流体96注入至 管道55中,从而引起至裂隙5b中,以及可能地至另外的其余裂隙5b'、5b"、5b"'、5blP 5 v 中的流入。将经由所述最近端的裂隙5a流至管道55与井眼90之间的所述井眼中的环形区 域中的烃类生产至地面。此后,将所述封隔器构件93停止,并且将其与所述注入管道一起 向头前部100移动,在那里将封隔器构件93重新启动。再次将流体96注入至其余的向上 延伸的裂隙5b"、5b"'、51^和5 V*,并且将经由所述最近端的缝隙5a流至所述环形区域中 并且流至另一相邻的倒数第二个缝隙5a'中的烃类生产至地面。进一步地重复此方法,并 且此后,每一次逐步地将相继的生产裂隙5b"、5b"'、51^和5 vR化为相应的生产裂隙5a'、 5a"等,直至到达水平部分92的头前部100,此时已经将此地层6中的烃类基本上采收。
[0148] 在图5A-5C所示的本发明的方法的第二变体的第二实施方案中,也仅钻单个注入 /生产井90,按照如上所述的方式如图5A所示沿水平部分92的长度建立向上延伸的裂隙 5a和5b。生产管道55位于水平部分92中,所述生产管道55具有开口端94以及在所述生 产管道55上的可启动的封隔器93,同时封隔器构件93位于紧邻头前部100之处在最远端 的向上延伸的裂隙5b的后跟侧上,如图5A所示。将封隔器构件93启动以在管道55与井 眼90之间建立密封,并且将流体96注入至所述生产管道55与所述井眼90之间的环形区 域中并且从而注入至紧邻所述最远端的向上延伸的裂隙5b的倒数第二个缝隙5a中,所图 5A所示。将经由所述最远端的向上延伸的裂隙5b排至所述水平部分92中,并且此后经由 在生产管道中的所述开口 94流入至所述生产管道中的烃类95生产至地面。在生产减慢之 后,将封隔器构件93停止,并且将其随生产管道55 -起向后跟部99移动,在那里将所述封 隔器构件93重新启动。如图5B所示,再次开始流体96的注入,以使得将流体再次注入至 所述环形区域中以便此时将其注入至倒数第二个缝隙5b'的后跟侧上的向上延伸的相邻 缝隙5a中,并且生产经由所述倒数第二个缝隙流至所述生产管道中的油;
[0149] 如图5C所示,进一步地重复以上方法,并且此后,相继地将注入裂隙转换为生产 裂隙,始终在水平部分92的后跟99的方向上前进,直至已经将地层6的全部暴露至该方 法,并且使用这种"驱动"方法采收烃类。
[0150] 再一次,当然,也可以类似地反向进行此方法,以实现基本上相同的结果,以从后 跟99至头前100并且实际上将顺序颠倒,逐步地驱动地层6并从所述地层6采收,如在图 4C-4A中依次所示。
[0151] 在此实施方案中,将裂隙5a和5b、5b'、5b"、5b"'、51^和5V如前所述建立,具有 裂隙5a是最紧邻后跟部99 (即位于水平部分92的近端)的裂隙,并且裂隙5b、5b'、5b"、 5b"'、5blP 向头前 100 延伸。
[0152] 将生产管道55布置在水平部分92中紧邻后跟部99之处,所述生产管道55在其 上具有可启动的封隔器构件93以及在所述生产管道55的远端处的开口 94。将封隔器93 启动(在这个实施方案中,封隔器93不通过管道55内的压力启动,而是经由本领域技术人 员熟知的其它方式如通过落球法启动,其不需要在此进行讨论)以在最近端的向上延伸的 裂隙5a的头前侧上在所述管道55与所述井眼90之间建立密封。将流体96注入至所述生 产管道55与所述井眼90之间的环形区域中并且从而注入至所述最近端的裂隙5a中,并且 生产经由所述其余的向上延伸的裂隙5b排至所述井眼中,并且此后经由所述生产管道55 中的所述开口 94流至所述生产管道55中的烃类。通过以下方式重复所述方法:将封隔器 构件93停止并且将所述封隔器构件93和生产管道55向所述头前部100移动相继地,将所 述封隔器构件93重新启动并且重新建立所述流体96至所述环形区域中的注入,以便将所 述流体96注入至在所述最近端的缝隙5a的后跟侧上的倒数第二个缝隙中,并且生产经由 相邻的其余缝隙流至所述生产管道中的油。
[0153] 进一步地重复上述方法,始终在水平部分92的头前100的方向上进行相继地将生 产裂隙转换为注入裂隙,直至地层6的全部已经暴露至该方法,并且使用这种"驱动"方法 采收烃类。
[0154] 在另一个实施方案中,本发明的方法包括使用双管道封隔器12a、12b以及单个生 产/注入井眼90以在地层6中实现交替地间隔开的垂直裂隙5a中的流体注入以及油从交 替地间隔开的采收裂隙5b的进一步采收,并且使用双管道封隔器12a、12b的这种备选的方 法示意性地示于图12中。
[0155] 在该具体方法中使用的双管道封隔器12a、12b的放大图在图11中示出。
[0156] 从图12可以看出,在地层6中建立的交替的水力裂缝5a、5b中使用双管道封隔器 12a、12b使用流体注入从地下地层6采收烃类的本发明的方法包括首先在地层6中钻单个 注入/生产井90的步骤,所述注入/生产井90具有垂直部分91以及从所
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