[發(fā)明專利]枯竭油田剩余油硐采方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210470774.1
• 申請(qǐng)日: 2012-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102926723A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁光河
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所
• 主分類號(hào): E21B43/16
• 分類號(hào): E21B43/16
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周長(zhǎng)興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，具體地涉及一種針對(duì)資源枯竭型油田儲(chǔ)集層中剩余油的硐采方法。

背景技術(shù)

石油資源是一種重要的戰(zhàn)略資源，提高石油采收率是關(guān)系到一個(gè)國(guó)家能源安全的重要問(wèn)題。目前全球的油氣資源短缺已成為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要制約因素，必須抓緊制定和實(shí)施油氣資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

我國(guó)一方面石油資源短缺，而石油需求量逐年大幅增加，另一方面石油采收率不高。已開(kāi)發(fā)的油田進(jìn)入高含水后期開(kāi)發(fā)后，隨著開(kāi)采程度加深，地下油水關(guān)系、剩余油分布越來(lái)越復(fù)雜，非均質(zhì)性更嚴(yán)重，給油田穩(wěn)產(chǎn)和調(diào)整挖潛帶來(lái)的難度越來(lái)越大。

一般來(lái)說(shuō)，石油開(kāi)采過(guò)程大致包括以下三個(gè)階段：

①一次采油，即利用地層能量開(kāi)展石油自噴開(kāi)采；

②二次采油，即在地層能量釋放之后，用人工注氣或注水的方法以增補(bǔ)油藏能量并維持地層壓力從而達(dá)到原油連續(xù)開(kāi)采的目；

③三次采油是以剩余油中的不可動(dòng)油為目標(biāo)近些年才所發(fā)展起來(lái)的采油技術(shù)，因二次采油之后的幾年內(nèi)剩余原油將以連續(xù)油塊圈捕于油藏的砂巖孔隙之中，其采出液含水率極高，只能通過(guò)物理或化學(xué)方法開(kāi)采(卡依沙爾·吐魯洪，2012)。

三次采油技術(shù)，國(guó)外稱之為強(qiáng)化采油提高采收率(EOR-Enhanced?OilRecovery)技術(shù)，包括四大技術(shù)系列，即化學(xué)驅(qū)、氣驅(qū)、熱力驅(qū)和微生物采油。其中化學(xué)驅(qū)包括聚合物驅(qū)、表面活性劑驅(qū)、堿水驅(qū)及其復(fù)配的三元復(fù)合驅(qū)等；氣驅(qū)包括混相或部分混相的CO₂驅(qū)、氮?dú)怛?qū)、天然氣驅(qū)和煙道氣驅(qū)等；熱力驅(qū)包括蒸汽驅(qū)、蒸汽吞吐、熱水驅(qū)和火燒油層等；微生物采油包括微生物調(diào)剖或微生物驅(qū)油等(郭萬(wàn)奎等，2002)。

目前我國(guó)東部許多主力油田已成為高含水油田，經(jīng)過(guò)一次、二次采油后，僅能采出地下總儲(chǔ)量的30％左右，“三高二低”的開(kāi)發(fā)矛盾突出，即綜合含水率高、采出程度高、采油速度高、儲(chǔ)采比低、采收率低，仍有約較多的剩余石油殘留在地下(鄭軍衛(wèi)等，2007)。

目前即便經(jīng)過(guò)最先進(jìn)的三次采油技術(shù)，國(guó)內(nèi)外石油總體的采收率也不會(huì)超過(guò)50％，也就是說(shuō)還有至少50％的原油儲(chǔ)量滯留地下而無(wú)法采出。

隨著世界石油需求量的大幅提高和采油速度的提高，全球?qū)⒂性絹?lái)越多的油田的可采石油儲(chǔ)量越來(lái)越少，逐漸進(jìn)入枯竭油田行列。如何能將這些枯竭油田中的剩余油(至少還有儲(chǔ)量的50％)開(kāi)采出來(lái)是具有巨大的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

目前在油氣勘探和開(kāi)發(fā)領(lǐng)域除三次采油技術(shù)外還有三個(gè)熱點(diǎn)需要重點(diǎn)關(guān)注，第一個(gè)是油砂，第二個(gè)是稠油，第三個(gè)是頁(yè)巖氣。

1)油砂其實(shí)不是傳統(tǒng)意義上的具有較高成熟度的油氣資源，它是指富含天然瀝青的沉積砂，因此也成為“瀝青砂”。油砂實(shí)質(zhì)上是一種瀝青、沙、富礦粘土和水的混合物，其中，瀝青含量為10～12％，沙和粘土等礦物占80～85％，余下為3～5％的水。其開(kāi)采方法與傳統(tǒng)石油開(kāi)采截然不同，比如加拿大對(duì)埋藏較淺(＜75m)的近地表油砂采用露天開(kāi)采方法。而對(duì)于埋藏較深(＞75m)的油砂主要采用就地開(kāi)采方法，成功的案例主要為蒸汽輔助重力泄油技術(shù)(SAGD)。同時(shí)也采用巷道開(kāi)采技術(shù)，其原理就是對(duì)于埋藏較深的油砂，先打一口豎井，然后在油砂層掘進(jìn)集油巷道，再利用水力沖洗法或螺旋鉆機(jī)法進(jìn)行油砂開(kāi)采，并進(jìn)行油、砂的粗略分離，最后通過(guò)水力系統(tǒng)把少量泥漿和油砂油輸送到地面。這種油砂的井下巷道開(kāi)采方法在加拿大、德國(guó)的維澤和海德、法國(guó)的佩歇爾布龍、前蘇聯(lián)的雅列加和巴庫(kù)、羅馬尼亞的德?tīng)柤{等地區(qū)都曾采用。加拿大油砂地下開(kāi)采公司(OSUM)2000年研制了大型隧道挖掘機(jī)，對(duì)埋藏較深、不宜露天開(kāi)采的焦油砂，先打一個(gè)垂直豎井至焦油砂埋藏層底，然后沿著油砂層方向進(jìn)行水平式挖掘。其挖掘費(fèi)用不高于露天開(kāi)采。該技術(shù)的核心是一臺(tái)全屏蔽式采礦機(jī)，可將采出礦料中的廢料回填在其后部(鄭德溫等，2008)。

2)稠油是瀝青質(zhì)和膠質(zhì)含量較高、粘度較大的原油。通常把地面密度大于0.943、地下粘度大于50厘泊的原油叫稠油。因?yàn)槌碛偷拿芏却螅步凶鲋赜汀３碛烷_(kāi)采的關(guān)鍵是提高原油流動(dòng)能力，稠油油藏水驅(qū)開(kāi)采技術(shù)主要包括機(jī)械降粘、井筒加熱、稀釋降粘、化學(xué)降粘、微生物單井吞吐、抽稠工藝配套等：稠油油藏?zé)岵杉夹g(shù)主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、叢式定向井以及水平井、火燒油層以及與稠油熱采配套的其它工藝技術(shù)等。中國(guó)的稠油開(kāi)采，90％以上依靠蒸汽吞吐或蒸汽驅(qū)，采收率一般能達(dá)到30％左右。國(guó)外對(duì)淺層稠油也采用坑道開(kāi)采技術(shù)，目前世界上仍在工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)中的坑道淺層稠油項(xiàng)目有：

一是加拿大阿薩巴斯卡油田UTF(地下試驗(yàn)設(shè)施)項(xiàng)目，其開(kāi)采方式是豎井+坑道+水平井對(duì)(SAGD)；