[發明專利]一種多元熱流體輔助重力驅替工藝

有效

• 申請號: 201210060095.7
• 申請日: 2012-03-08
• 公開（公告）號: CN102587878A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 孫永濤;孫玉豹;林濤;張偉;顧啟林;文權;段凱濱;馬增華;張玉久
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油田服務股份有限公司
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B43/22
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 楊洲;楊淑媛

技術領域

本發明涉及采油工藝領域，且特別涉及一種用于開采超稠的或特稠的稠油油藏的多元熱流體輔助重力驅替工藝。

背景技術

蒸汽輔助重力泄油(Stream?Assisted?Gravity?Drainage，簡稱SAGD)被認為是接替蒸汽吞吐潛力最大的熱采方式。從采油機理看，SAGD以蒸汽作為熱源，通過熱傳導和熱對流相結合，依靠原油及凝析液的重力作用開采稠油，采收率可達50％～70％，是一種潛力很大的超稠油開采方式。目前，SAGD技術已成功在加拿大和委內瑞拉獲得了商業化應用，在不同類型的油田中已經開展了20多個重力泄油的先導試驗區，并建成了5個商業化開采油田。2005年中國遼河油田、2009年中國新疆油田先后順利開展了SAGD現場試驗，SAGD作為一項采收率高、潛力大的稠油熱采工藝技術，具有良好的應用前景。

但是常規SAGD生產過程中也遇到了諸多問題：(1)對于中深層超稠油油藏，由于注汽壓力/溫度高，井筒沿程損失大，井底蒸汽干度難以保證；(2)對于存在頂水/邊底水的油藏，在SAGD生產過程中，容易引起頂水/邊底水突破，造成蒸汽腔的坍塌；(3)在SAGD生產過程中，當蒸汽腔擴展到達油層頂部后，會加熱上覆巖層，造成熱量的無效浪費；(4)SAGD生產過程中產出大量水，尤其在后期，含水率在80％以上，高溫產出液處理費用高。

針對常規SAGD存在的問題，中國專利公開號：CN101592028A，提供了“一種氣體輔助SAGD輔助超稠油的方法”，在蒸汽注入過程中伴注氮氣，注入的氮氣很快指進到油藏頂部，然后將原油向下驅替，同時氮氣在油藏頂部形成隔熱層，進而提高熱能利用率。中國專利公開號：CN101892826A，提供了“氣體與電加熱輔助重力泄油技術”，采用上下雙水平井或上部直井與下部水平井結合方式，兩口井起到雙電極作用，就地分布式加熱油藏(主要是井間油藏)，避免了地面和井筒熱損失、加熱效率高，并因無注入水而明顯減弱油水兩相流動的不利影響；同時，向上部井注入氣體(N₂、CO₂、煙道氣或天然氣等)，一方面在油藏頂部捕集形成氣頂，增加地層能量，保持地層壓力，輔助重力驅油，同時還起到隔熱作用，另一方面注入氣體可以適當擴大熱波及體積，改善加熱效果。

但是上述改進仍存在一些問題，如專利CN101592028A其降粘機理單一，同時需配置專門的制氮設備；而專利CN101892826A一是由于作為電極的上部井和下部井附近電場強度大，加熱速度快，溫度會突然升高，但離井遠的地方溫度升高卻不明顯；二是將熱量傳遞到兩井間一定的范圍需要電量很大，而大量的電會導致井的溫度非常高。如果井的溫度太高，就會導致井的損壞和地層水的蒸發，而聯通孔道內的水是給電流提供傳導途徑的介質，一旦水被蒸發，電流就會停止，那么加熱效果也就沒有了。

因此，需要一種改進的蒸汽輔助重力泄油工藝。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于開采超稠的或特稠的稠油油藏的多元熱流體輔助重力驅替工藝。

本發明提供的用于開采超稠的或特稠的稠油油藏的多元熱流體輔助重力驅替工藝包括在所述稠油油藏的上部部署一水平式注入井，在所述稠油油藏的下部部署水平式生產井；在對所述注入井和所述生產井循環預熱后，從所述注入井注入所述多元熱流體，然后從所述生產井開采稠油。

正如本文中使用的，術語“超稠的稠油油藏”一般指油藏溫度下脫氣油的粘度大于50000mPa·s的稠油油藏，而特稠的稠油油藏一般指油藏溫度下脫氣油的粘度10000mPa·s～50000mPa·s的稠油油藏。

正如本文中使用的，術語“注入井”一般指通過該井向地層注入多元熱流體；術語“生產井”一般指通過該井從地層產出原油及其他產物。

正如本文中使用的，術語“多元熱流體”指一種含有蒸汽、氮氣、二氧化碳及化學藥劑的溫度范圍可達120℃～350℃的熱流體。本文中使用的多元熱流體產生如圖2所示，燃料1與空氣2注入發生器燃燒室3中燃燒，與此同時水4注入發生器環空5中，注入水4在發生器出口6處與燃燒產物混合，最終形成高溫高壓的多元熱流體(由水、蒸汽、二氧化碳及氮氣組成)。

優選地，本發明采用在多元熱流體發生系統中燃燒燃料，燃燒產生的高溫高壓混合物將水加熱汽化，成為由水蒸汽、熱水、N₂及CO₂組成的氣/汽/液混合物。

正如本文中使用的，術語“燃料”包括本領域常用的燃料，包括但不限于柴油、天然氣等。

優選地，多元熱流體注入速度為160～200t/d。