[發明專利]一種稠油熱采待施工井的多通道儲層物理模型及應用

有效

• 申請號: 201410374451.1
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN105443094B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 趙夢云;趙崇鎮;蘇建政;馬玉生;張鎖兵;張大年;鄭承綱;黃志文;柴國興;吳川;劉松
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司11372
• 代理人: 吳大建,陳偉

技術領域

本發明屬于石油開采技術領域，涉及一種稠油熱采待施工井的多通道儲層物理模型及其模擬實驗方法和應用，具體而言，涉及一種通過封竄堵水技術進行稠油熱采的待施工井的多通道儲層物理模型及其模擬實驗方法和應用。

背景技術

當前，世界石油供給的結構在不斷發生變化。國內原油產量中稠油產量所占比例逐年上升。稠油由于黏度大，開發困難，基本都采用熱采開發方式，與普通原油開發相比，具有能耗高、注入蒸汽竄流、油井高含水等難題。隨著稠油油藏開發的深入，中石化勝利油田、河南油田等稠油主力產區已進入中后期開發階段，普遍存在著嚴重的蒸汽指進、超覆和井間汽竄等問題。同時，由于汽竄溝通了油井和邊底水層，稠油熱采井往往在生產幾個周期后，產出液含水即上升至80％以上。因此，稠油熱采開發中的汽竄、水竄問題使單井產量大幅下降，產出液處理難度增加，很大程度上降低了稠油熱采開發的采收率和經濟效益。

稠油熱采開發方式，是依據稠油黏溫特性而發展起來的采油方式。通常，稠油的黏度與溫度存在非線性關系，即溫度升高將大幅度降低稠油的黏度。熱采開發方式就是向油藏中注入大量高溫高壓蒸汽，利用蒸汽熱容比高、熱能攜帶能力強的特點，將部分儲層的溫度加熱到可使稠油黏度降低至抽油機、螺桿泵等常規機械舉升方式能正常工作的范圍。目前世界范圍內的稠油區塊，90％以上都采用熱采開發。

稠油熱采開發方式可以分為兩大類，即蒸汽驅和蒸汽吞吐。蒸汽驅方式是將油井區分為注汽井和生產井，注汽井不間斷地注入高溫高壓蒸汽，生產井不間斷地采油。蒸汽吞吐方式是先向稠油井中注入高溫高壓蒸汽，注入一定數量后，關井幾天，再向井內下入機械泵進行采油。

在蒸汽驅過程中，由于受稠油儲層非均質、蒸汽與稠油的高流度比等不利因素的影響，往往在油層中發生蒸汽超覆和蒸汽指進，進而導致井與井之間發生汽竄現象。汽竄使得油層垂向上吸氣剖面不均，平面上蒸汽不均勻推進，使蒸汽的波及體積變小，從而降低稠油熱采采收率和增加能耗。為封堵汽竄，目前通常將耐高溫化學封堵劑注入儲層中，如各種無機封堵劑、有機封堵劑、泡沫封堵劑等等，依靠封堵劑固化、沉淀或泡沫粘滯等效應來對汽竄進行封堵。

困擾稠油熱采開發的另一個問題就是地層水的水竄問題。由于稠油黏度很高，通常情況下，稠油油藏中的稠油處于相對靜止狀態。當向儲層注入高溫高壓蒸汽后，稠油黏度下降并開始流動。由于汽竄，蒸汽在稠油油藏中發生指進、竄流等情況，當蒸汽竄流進入邊底水層后，地層水就會進入生產井，降低井內溫度，使稠油黏度增加，流動困難。因此，稠油熱采井在受到地層水侵入后，往往出現產量大幅下降、采出液含水迅速上升等情況，不長的時間內油井就會由于高含水或水淹而停產。

針對稠油熱采井的汽竄、邊底水竄進行封竄堵水，是提高稠油資源熱采開發采收率和開發效益的有效手段，也是目前稠油油田開發的重要任務。經濟有效地封竄堵水，在穩定稠油熱采產量的同時，可提高蒸汽吞吐和蒸汽驅的熱效率、降低噸油生產能耗和減少產出液的水處理費用，對稠油油藏保持穩產和經濟開發具有重要的現實意義。

在稠油熱采井封竄堵水領域，現有技術是利用耐高溫化學堵劑來對蒸汽、地層水的竄流通道進行封堵。如付敏杰等(耐高溫改性酚醛樹脂復合堵劑體系的研制及性能評價，精細石油化工進展，Vol.14，2013(3)：8-10)將化學凝膠部分交聯的固結體采用酚醛樹脂包裹，制成一種耐高溫、高強度的有機無機復合顆粒堵劑，用于稠油熱采封竄堵水。龍華等(GH-高溫調剖劑的研制與應用，特種油氣藏，Vol.9，2002(5)：88-90)研制出PF樹脂及無機物復合的耐高溫堵劑，成膠溫度在50-120℃之間，成膠時間在8-72h可調，該體系在注蒸汽沖刷下，封堵率仍達到90％以上，有良好的耐高溫性能和封堵性能。趙修太等(稠油熱采調堵體系研究進展綜述，特種油氣藏，Vol.20，2013(4)：1-5)結合中國稠油油藏儲層特征和注蒸汽開采工藝條件，介紹了常用稠油熱采調堵劑的作用機理、研究進展和應用現狀，綜述了聚合物凍膠、固相顆粒堵劑、泡沫、W/O型乳狀液和鹽沉析5種稠油熱采調堵體系，指出稠油熱采的調剖堵水的發展趨勢是合成低成本、高耐溫性的化學藥劑，開發復合調堵體系以及研究新型低傷害環保型調堵技術。

中國專利CN1594827A公開了一種用于稠油井封堵水層、改善開發效果的稠油井堵水工藝方法，利用可降解有機堵劑對油層進行大半徑的選擇性封堵，然后利用耐高溫無機堵劑進行封口，不同堵劑采用不同壓力注入，通過壓力控制和有機物的降解實現選擇性堵水。