[發明專利]微波原位汽化地層水并驅替稠油的開采方法

有效

• 申請號: 201310131351.1
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN103225497A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 吳永彬;王紅莊;李秀巒;蔣有偉;趙欣
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B43/267
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力

技術領域

本發明是關于石油開采領域中稠油油藏的開采方法，尤其涉及一種微波原位汽化地層水并驅替稠油的開采方法。

背景技術

稠油油藏是指地層溫度下脫氣原油粘度大于100厘泊的油藏，在我國遼河油田、新疆吐哈油田、克拉瑪依油田等有大面積分布；由于蒸汽吞吐技術操作簡單、成本低、投資回收快，因此，我國80％以上的稠油油藏在開發的初期均采用蒸汽吞吐開發。但是，蒸汽吞吐技術本質上是一種能量衰竭的開采方法，隨著吞吐輪次增加，油藏壓力快速下降，當油藏壓力低于2MPa以后，繼續吞吐有效生產時間短，周期油汽比與吞吐經濟效益急劇下降，通常吞吐采收率只有20～30％之間。同時，在吞吐過程中注入油藏的水蒸氣冷凝水，在吞吐回采過程中并不能完全被采出，而是存留于地下形成了次生水體。據不完全統計，吞吐稠油油藏的地下存水在30％～50％左右。巨大的次生水體對蒸汽吞吐轉蒸汽驅的開發效果造成了嚴重影響；蒸汽驅過程中注入的水蒸氣遇到地下存水會迅速冷凝并損失絕大部分蒸汽干度，因此，注入的蒸汽絕大部分變成了熱水，由于單位質量熱水的體積遠遠小于單位質量蒸汽的體積，所以，受到地下存水影響，蒸汽驅波及體積大大減小，汽驅效果較差甚至無經濟效益。同時，蒸汽驅開發效果的另一主要影響因素在于進入油層的蒸汽干度，當油藏埋深超過1500米時，在現有隔熱技術條件下，地面100％干度的蒸汽到達井底也只剩下不到40％的干度，沿程蒸汽干度損失太大，低干度蒸汽比容較低，波及體積同樣較小，經濟效益同樣較差。

提高蒸汽驅開發效果的關鍵在于提高地下蒸汽干度，而地下蒸汽干度的主要影響因素為地下存水和油藏埋深。因此，研究和采用能夠克服地下存水和油藏埋深等技術瓶頸，并同時提高蒸汽驅開發效果的開采方法，將是蒸汽吞吐后稠油油藏尤其是埋深較深的中深層稠油油藏進一步提高采收率的主要發展方向。

由此，本發明人憑借多年從事相關行業的經驗與實踐，提出一種微波原位汽化地層水并驅替稠油的開采方法，以克服現有技術的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種微波原位汽化地層水并驅替稠油的開采方法，以有效提高蒸汽吞吐后稠油油藏的開發效果。

本發明的另一目的在于提供一種微波原位汽化地層水并驅替稠油的開采方法，利用水力壓裂裂縫中碳化硅顆粒支撐劑高效傳熱降粘，快速升溫油層、汽化地下存水并驅替蒸汽吞吐后的剩余油，以解決井口注汽沿程蒸汽干度損失問題，降低熱能損耗，提高井底蒸汽干度與單位質量水蒸氣波及體積。

本發明的目的是這樣實現的，一種微波原位汽化地層水并驅替稠油的開采方法，所述開采方法包括以下步驟：

(1)在稠油油藏蒸汽吞吐老井區域內設置注采井網；所述注采井網中包括至少一個注采井組；所述注采井組包括一個驅替井和該驅替井周圍的多個生產井；所述驅替井由蒸汽吞吐老井區域內的一口固井質量完好的蒸汽吞吐老井構成，所述生產井由與該驅替井相鄰的蒸汽吞吐老井構成；

(2)利用水力壓裂技術在所述驅替井內對目標油層進行壓裂造縫；

(3)向裂縫中注入碳化硅顆粒作為高溫傳熱介質；

(4)在驅替井井口部署微波發生器，向驅替井環空內下入連接所述微波發生器的微波導入管，該微波導入管延伸到壓裂目標油層位置，在所述壓裂目標油層位置的微波導入管上均勻設置微波發射孔；

(5)向所述驅替井和生產井環空內下入壓力傳感器和熱電偶溫度傳感器，所述壓力傳感器和熱電偶溫度傳感器設置在目標油層中部位置，以監測驅替井和生產井近井地帶壓力與溫度變化；

(6)開啟微波發生器，加熱裂縫輻射范圍內的碳化硅顆粒，使油層升溫并汽化地層水；

(7)當監測到所述驅替井井下溫度上升到水蒸氣在目標油層平均壓力下對應的飽和溫度以上30～50℃、且地層壓力升高2～3MPa時，地下存水被大量汽化，生產井開井，連續采油；

(8)適時監測生產井采出液含水量，當含水達到10～15％以下，且排液量小于1～2噸/天時，向所述驅替井油管連續注入常溫水作為驅替補充介質，使其進入油層后繼續汽化并驅替原油；

(9)當生產井采出液含水量達到95％以上超過20～30天，且井下溫度升溫到150～280℃以上時，生產結束，關閉微波發生器、生產井與驅替井。

在本發明的一較佳實施方式中，在所述步驟(2)中，如果蒸汽吞吐老井為直井，則采用直井水力壓裂技術進行壓裂造縫；如果蒸汽吞吐老井為水平井，則采用水平井連續壓裂技術進行壓裂造縫。