[發明專利]多方位層間注水驅替采油方法和系統

有效

• 申請號: 201310629331.7
• 申請日: 2013-12-02
• 公開（公告）號: CN103628848A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 閆浩;李云峰;羨夢媛
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20;E21B43/14
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 李志民

技術領域

本發明屬于石油開采技術領域，涉及一種多方位層間注水驅替采油的方法和系統。

背景技術

原油開采的初期是僅依靠天然能量開采原油，一般俗稱一次采油，其采收率一般不超過15%。原油開采一定階段后，由于地層能量空間虧空，需要用注水或注氣彌補采出的虧空體積。補充地層能量而開采油田的方法稱為二次采油，其采收率一般不超過50%。通過向地層注入工作劑或引入其它能量的采油方法稱為三次采油，也稱為EOR方法。但是，在注水開采過程及EOR方法開采后，目前世界的先進水平為65%～70%。因此，現有的開采技術造成大量的石油資源滯留地下。根據資料統計，采收率每提高1%，全國將增加石油產量1.5億噸。

公告號為CN?101956544?B的中國發明專利公開一種多底多分支井利用自流注水采油的方法，該專利為：“打第一口井和第二口井；在第一口井利用常規鉆井技術鉆注水分支，注水分支穿越水層及水層下的油層；注水分支鉆后，下入割縫管溝通水層與油層；由于水層壓力高，油層壓力低，水層的水自動流入到油層，為油層補充能量?；注水分支割縫管下入后，打水泥塞封堵分支與第一井眼結合部位；采用第二口井對油層進行采油；在第一口井利用常規鉆井技術鉆第一采油分支與第二采油分支，實現該第一口井的采油功能”。該專利實現一口井采油注水兩種功能，節約了井槽，為后續增產措施提供了便利，但是不能實現大幅度提高采收率。

發明內容

為了克服現有采油技術采收率低的不足，本發明提供一種多方位層間注水驅替采油的方法，提高采油生產的采收率。本發明的另一目的是提供一種實現上述方法的多方位層間注水驅替采油的系統。

本發明多方位層間注水驅替采油的方法，根據石油勘探技術掌握油藏圈閉構造、油層分布和油層厚度，在油藏圈內布置注水井和叢式井組，通過注水井多方位往油層注水，向叢式井組處驅油，利用叢式井組采出油層的石油。驅油為同層位驅油，油層間注水的注水量為采油量的10～30倍（重量比），注水的溫度為60～70℃。

本發明多方位層間注水驅替采油的系統，包括注水井和叢式井組，叢式井組由2～20口采油井組成。依據油藏的分布規律，設置1～10層注水圈。注水井布置在每層注水圈上，叢式井組布置在注水圈的中心和/或兩個注水圈之間；每層注水圈上注水井的數量、注水圈的中心和/或兩個注水圈之間叢式井組的數量根據采油區油藏分布的大小確定。

采油井包括多分支井和采油水平井，采油水平井包括采油直井段和采油水平段，多分支井分包括垂直段和2～6個分支段。多分支井的分支段為定向斜直結構或水平結構。分支段位于同一油層厚度范圍內或不同的油層之間。多分支井的分支段填充礫石，一方面防止因地質原因水平井坍塌，另一方面能保證油流的良好滲油空間。采油水平段長度為兩個注水圈之間距離的0.5～0.8倍，每一叢式井組中的采油水平井布置在一個油層或布置在不同的油層。采油水平段位于同一油層或多個油層，每個油層設有采油口。

注水井為水平注水井，水平注水井包括注水直井段和注水水平段，注水水平段設有注水點，注水點的數量根據注水水平段的長度確定。水平注水井布置在油藏邊緣的單個小油層或?2～5個小油層之間。每小油層水平注水井的總長度為油水界面周長的1～5倍。

本發明多方位層間注水驅替采油是在動力學模型模擬實驗的基礎上，得出的提高地下原油采收率的采油方法，該動力學模型是通過模擬地下原油的注水開采方法驅替采油。通過模擬多方位層間注水驅替采油，以10～30倍的水量驅替，將采收率提高到85%以上。在油氣藏描述及掌握油藏圈閉構造、油層分布和油層厚度的基礎上采用水壓驅油和重力驅油。水壓驅油為多方位層間注水，由多點向同層位一點驅油。重力驅油是利用層間的高度差，借助油的浮力作用驅油，即在油藏的單個小層或多個小層間，圍繞整個油藏布置水平注水井，水平注水井在每個小層間的總長度要超出油水界面周長的1～3倍。視整個油藏圈閉的大小，依據油藏油井的布井規律，設1～10層注水圈，注水圈的中間和兩層注水圈之間布置采油井。當采油井選用叢式井組時，根據叢式井組布置的地質要求，分支段的深度方向互相錯開，采用星狀布置，方便地控制采油區域的面積。

與現有技術相比，本發明的有益效果是通過多個注水點向一個采油點驅油，同油層驅油，根據滲透率的高低確定注水點的數量，分層注水驅替，依據層間滲透率的差異，確定不同的注水壓力，按開采需求控制注水層位，提高了原油的采收率。

附圖說明

圖1為本發明多方位層間注水驅替單層注水圈的中心采油示意圖；

圖2為本發明另一實施方案的示意圖；