[發明專利]一種通過控制火燒注氣速度提高厚層塊狀稠油油藏采收率的方法

有效

• 申請號: 201010154479.6
• 申請日: 2010-04-26
• 公開（公告）號: CN101818637A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 龔姚進;任芳祥;孫洪軍;胡士清;曹光勝;高飛;戶昶昊;韓冰
• 申請（專利權）人: 胡士清
• 主分類號: E21B43/243
• 分類號: E21B43/243
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種稠油油藏的提高采收率技術，適用于厚度較大的塊狀油藏中利用火驅開 采來提高采收率的方法，具體涉及一種在厚層塊狀稠油油藏吞吐中通過控制火燒注氣速度來 提高油藏采收率的方法。

背景技術

火燒油層(In-situ?combustion)又稱為地下燃燒或層內燃燒，亦稱火驅開采法 (fire-flooding)，是一種在油層內部產生熱量的熱力采油技術。火燒油層采油就是在地層條件 下，以熱解反應過程中沉淀在礦物基質上的類焦炭物為燃料，以注入空氣中的氧氣為助燃劑， 在儲層中人為地創造一個能使原油氧化燃燒放熱的條件，在不斷注入熱空氣的條件下，油層 就會燃燒，形成徑向的移動燃燒帶，又稱火線。火線前方的原油受熱降粘、蒸餾，蒸餾后的 輕質油、汽及燃燒煙道氣驅向前方，而未被蒸餾的重質成分在高溫下產生裂化，最后的裂解 產物——焦碳作為燃料(約占原油地質儲量的10％～15％)，以維持油層繼續向前燃燒；在高 溫下，油層內的束縛水及燃燒生成的水變成水蒸汽，攜帶大量熱量傳遞給前方油層，并再次 洗刷油層，從而形成一個多種驅動的復雜過程，把原油驅向生產井，有效提高原油的采出程 度。火燒油層驅油效率高，一般大于80％，采收率高，一般達50％～80％，油藏適應范圍廣， 對油藏埋深及井網的要求不十分嚴格，因此，火燒油層方式在稠油開發中具有廣闊的應用前 景，是一項更具潛力的開發方式。

火燒油層采油技術自采用研究以來，在世界范圍內開展過火燒油層試驗的區塊有300多 個，國內開展過火燒油層試驗的區塊有17個。并且，針對火燒油層采油的研究取得一些成果。 例如，在中國專利申請第200510045110.0號中公開了一種火燒驅油物理模擬裝置，該裝置包 括巖心管、點火電爐、控制器及連接電纜、外護套及法蘭、溫度傳感器、壓力傳感器、差壓 傳感器、回收器、分析儀、空壓機和氣體流量計，所述的點火電爐、巖心管和溫度傳感器安 設于外護套內，所述外護套上、下端安設有壓力傳感器和差壓傳感器，下端安設有回收器及 分析儀，所述氣體流量計上連接有空壓機。

另外，在中國專利申請第200610134965.5號中公開了一種油田油井火驅采油油層點火用 的一種火驅采油油層熱力點火方法，采用活動撬裝式氣-汽發生器成套裝置，用高溫、高壓燃 燒技術，將柴油燃燒而產生的氮氣、二氧化碳和水蒸氣等混合氣體和大量的熱能，在氣-汽發 生器內燃燒溫度達到1800℃時，摻水降溫到300～400℃，壓力小于25MPa，將混合氣體通過 油井井口裝置和注入管柱向油層注入；注入3-10×10Nm?300～400℃的混合氣體，預熱油層， 再向井內連續注入空氣，在油層內使原油與空氣發生氧化作用，放熱，達到自燃點，進行燃 燒，實現火燒油層驅油的目的。

針對稠油厚塊開發的代表性的申請為中國專利申請第200610141106號，其中公開了火燒 吞吐開采稠油的工藝技術，其中應用電熱器點火、天然氣點火或自燃點火等點火技術，將油(水) 井油層加熱到450℃以上的溫度，用空氣壓縮機向油(水)井內連續注入空氣(富氧)15～25天后 停止點火，燜井5～10天，開井生產(注水)，達到增產增注的目的。但是該技術具有一定的 局限性如選定火燒吞吐稠油油藏須滿足以下條件：油層深度＜3500m，剩余油飽和度＞0.5， 油層總厚度＞6m，油層孔隙度＞0.3，滲透率＞35md，原油粘度＜5000mPa.s。

雖然技術人員在火燒油層研究上取得了多個方面成果，而這些研究均局限在油層厚度小 于38m層狀淺層稠油油藏中。而針對厚層塊狀油藏，以上研究則在不同程度暴露出其有限的 適用性，總結起來主要體現在以下幾個方面：

(1)針對該類油藏火驅注氣速度的合理設計是開發能否經濟有效的關鍵設計技術，也就 是控制合理的注氣速度決定著最終采收率及經濟效益。隨著油層厚度的增加，火線垂向上的 過火截面積同時也相應增大，過大的注氣速度往往導致偏低的經濟效益，而過低的注氣速度 則可導致熄火而失敗的結果。

(2)隨著油層厚度的增加，火線垂向上的過火截面積同時也相應增大，此時尤其是針對 層內夾層分布油層火燒開采的難度隨著儲層厚度的增加而不斷增大；另外隨著油藏非均質性 的描述難度增加，而層內非均質性對火驅開發方式又顯得極其重要，因此也需要控制合理的 注氣速度。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種通過控制火燒注氣速度提高厚層塊狀稠油油藏采收 率的方法。