[發(fā)明專利]波動石油開采法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710052981.4
• 申請日: 2007-08-17
• 公開（公告）號: CN101126312A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏寧;李小春
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B43/18
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所
• 代理人: 黃瑞棠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石油開采法，尤其涉及一種基于氣液混合特性與壓力波動的石油開采法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的石油驅(qū)替開采采用一次開采、二次開采、三次開采等技術(shù)；其開采方法主要有抽放、水驅(qū)、氣驅(qū)、水氣交替驅(qū)替、地下燃燒、水蒸汽、聚合物驅(qū)替等方法，降低油分粘度，增加油分流動速度。但它們都面臨開采范圍有限、開采過程中優(yōu)勢流動、指進(jìn)、驅(qū)替死角等優(yōu)勢流動和非均勻流動現(xiàn)象，石油的采收率和采收速度只能達(dá)到一定的程度。如何提高石油開采的范圍和采收率成為衡量油田開采狀況的一個(gè)重要指標(biāo)。注入井和采收井的相對位置直接影響到溶浸劑的開采范圍和采收率；同時(shí)巖土體為強(qiáng)烈非均勻、高變異系數(shù)的材料(裂隙、溶洞、溶腔、非均勻砂巖、變滲透起始水力梯度、流體變粘度、三相相對滲透系數(shù)變異等)、油分粘度的非均勻特性形成了各種各樣低采收區(qū)或開采死區(qū)，直接降低了礦藏的采收率。

綜上所述，傳統(tǒng)石油開采有以下缺點(diǎn)：

①開采影響范圍受注入井和采收井的相對位置影響，采收范圍和采收強(qiáng)度會受到鉆孔布置的影響，會有采收死角和采收死區(qū)。

②由于礦層巖土介質(zhì)和流體的性質(zhì)的非均勻性和油分的非線性性質(zhì)導(dǎo)致低開采區(qū)和開采死區(qū)(如圖1、2所示)，開采過程對礦層的影響有限，形成低采收率。

③油層在開采過程中會出現(xiàn)優(yōu)勢流動(如圖1、2所示)，隨著開采的進(jìn)程，優(yōu)勢流動會加劇，降低油氣的采收率。因此，有必要解決優(yōu)勢流動的現(xiàn)象。

如何提高開采范圍？如何解決由于礦層和流體的變異性導(dǎo)致的溶浸困難？如何提高開采的采收率和采收范圍？這些都是需要重點(diǎn)解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)和不足，擴(kuò)大現(xiàn)有技術(shù)的使用范圍，而提供一種波動石油開采法。本發(fā)明是一種簡單、有效，而且能與常規(guī)石油開采同時(shí)完成的方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的。

石油開采技術(shù)經(jīng)過一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)成為一種廣泛使用的石油開采方法；各種開采方法已被廣泛應(yīng)用于石油開采等領(lǐng)域，為波動石油開采法的提出奠定了基礎(chǔ)。

如圖3，本發(fā)明包括下列步驟：

①形成包含氣體的注入劑，將注入劑通過注入井(2)或采收井(1)注入礦層(3)；

②保持注入井(2)和采收井(1)的壓力一段時(shí)間，使油分和注入劑混合形成比較均勻的流體；

③然后降低注入井(2)和采收井(1)的壓力，降低礦層(3)壓力，并在采收井(1)或者注入井(2)獲取含油混合流體；

④不斷重復(fù)步驟①②③，實(shí)現(xiàn)礦層(3)中流體的壓力波動，直到石油的采收率低于經(jīng)濟(jì)開采率為止。

本發(fā)明的工作原理：

一定壓力下形成氣體和其它添加劑(如：水、發(fā)泡劑、表面活性劑等)的混合(或混溶)流體，形成注入劑。采用高壓注入設(shè)備將注入劑通過注入井(1)注入礦層(3)；保持礦層(3)流體壓力一段時(shí)間(時(shí)間長短決定于具體的礦層情況，時(shí)間從1分鐘到3年的范圍)；注入劑在礦層中的非優(yōu)勢流動面和低滲區(qū)域(4)分子擴(kuò)散和彌散，形成注入劑與石油的混合流體。由于氣體的存在使得混合流體具有高壓縮膨脹性質(zhì)，然后降低注入井(1)或采收井(2)的壓力，導(dǎo)致礦層(3)的混合流體的膨脹，將非優(yōu)勢流動區(qū)域和低滲區(qū)域(4)的石油帶出進(jìn)入優(yōu)勢流動和高滲區(qū)域(5)，在注入井(1)或采收井(2)任一或兩者獲取含石油的采收流體。

本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

①降低注入井(1)和采收井(2)布井位置對采收率和采收范圍的影響；減少開采死角。

②削弱因礦層非均勻區(qū)域(高滲、裂隙、洞穴、指進(jìn)嚴(yán)重等)導(dǎo)致流體的優(yōu)勢流動，增加注入劑在低滲區(qū)域(4)和非優(yōu)勢流動區(qū)域(7)的流動速度、流動機(jī)會和時(shí)間；變低滲和優(yōu)勢流動周邊區(qū)域以分子擴(kuò)散為主的溶質(zhì)遷移過程為對流和彌散為主的遷移過程，加速整個(gè)驅(qū)替開采過程，削弱優(yōu)勢流動現(xiàn)象對開采的負(fù)面影響。

③石油開采過程中總會面臨油分非線性滲流現(xiàn)象，形成相對開采死區(qū)；在礦層壓力波動過程中，在低滲區(qū)域(4)和非優(yōu)勢流動區(qū)域內(nèi)部形成非常高的壓力梯度，使原先相對處于“開采死區(qū)”的油分能夠流動，參與開采過程，提高石油開采的采收范圍和采收率。

本發(fā)明適用于石油開采領(lǐng)域，適用于任何能夠進(jìn)行驅(qū)替開采的礦層；也適用于由于礦層非均勻性強(qiáng)烈而不適合進(jìn)行驅(qū)替開采的礦層，大大突破傳統(tǒng)驅(qū)替開采方法的范圍和采收率。

附圖說明

圖1是在優(yōu)勢流動面情況下的油分流動示意圖；

圖2是在低滲區(qū)域情況下的油分流動示意圖；