[發(fā)明專(zhuān)利]一種可控反向火燒油層開(kāi)采稠油油藏的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410685297.X
• 申請(qǐng)日: 2014-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104594865A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳永彬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B43/243
• 分類(lèi)號(hào): E21B43/243
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種火燒油層開(kāi)采稠油油藏的方法，特別涉及一種可控的反向火燒油層開(kāi)采特稠油及超稠油油藏的方法，屬于石油開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

火驅(qū)技術(shù)按注入空氣方向和燃燒前緣的移動(dòng)方向可分為正向燃燒和反向燃燒，前者注入空氣與燃燒前緣的移動(dòng)方向相同，故稱(chēng)為正向燃燒；后者空氣流動(dòng)方向和燃燒前緣的移動(dòng)方向相反，故稱(chēng)為逆向燃燒或反向燃燒；正向燃燒按注入空氣中摻水與否又分為干式正向燃燒和濕式正向燃燒。

干式正向燃燒前緣移動(dòng)方向與空氣的流動(dòng)方向相同。燃燒從注氣井開(kāi)始，燃燒前緣由注入井向生產(chǎn)井方向移動(dòng)，從注入井開(kāi)始至生產(chǎn)井，可劃分為已燃區(qū)、燃燒帶、結(jié)焦帶、蒸發(fā)(裂解、蒸餾)區(qū)、輕質(zhì)油帶、富油帶和未受影響區(qū)等幾個(gè)區(qū)帶。

濕式正向燃燒就是在正向燃燒的基礎(chǔ)上，在注氣過(guò)程中添加一定量的水，以擴(kuò)大驅(qū)油效率和降低空氣油比。

干式正向燃燒與濕式正向燃燒均為高溫裂解與加熱的原油通過(guò)冷油區(qū)進(jìn)入生產(chǎn)井，因此需要的油層阻力不能太大，否則燃燒前緣的驅(qū)動(dòng)力將不足以將熱油驅(qū)入生產(chǎn)井。

上述兩種方法僅適用于原油粘度較低的稀油油藏和原油粘度中等的普通稠油油藏的開(kāi)采。若在特稠油及超稠油油藏采用正向燃燒的方式開(kāi)采，由于該類(lèi)油藏原油粘度過(guò)大，燃燒前緣與生產(chǎn)井之間的油層流動(dòng)阻力過(guò)大，造成燃燒帶產(chǎn)生的高溫難以推動(dòng)熱油從燃燒前緣進(jìn)入生產(chǎn)井，從而導(dǎo)致大量的熱油在燃燒前緣被燒掉，造成巨大的儲(chǔ)量損失。

反向燃燒前緣移動(dòng)方向與空氣的流動(dòng)方向相反。燃燒從生產(chǎn)井開(kāi)始，燃燒前緣由生產(chǎn)井向注入井方向移動(dòng)，被驅(qū)替的原油必須經(jīng)過(guò)正在燃燒的燃燒帶和灼熱的已燃區(qū)。反向燃燒是利用分餾和蒸汽傳遞熱量的作用來(lái)開(kāi)采完全不能流動(dòng)的原油，主要用于正向燃燒不能有效開(kāi)發(fā)的油藏，如特、超稠油油藏的開(kāi)采。

同時(shí)，反向燃燒過(guò)程中，注入氧氣從注入井向燃燒前緣移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中，氧氣對(duì)原油產(chǎn)生緩慢的氧化反應(yīng)并生熱，隨著生熱的不斷積累，油層溫度不斷升高，氧化反應(yīng)速度也不斷加快，耗氧速度隨之不斷加快，從而導(dǎo)致到達(dá)燃燒前緣的氧氣濃度越來(lái)越低，當(dāng)達(dá)到極限氧氣濃度以下時(shí)，燃燒將會(huì)熄滅。此外，由于注入井近井地帶氧氣濃度最高，氧化反應(yīng)速度最快，生熱速度也最快，因此近井地帶升溫速度迅速，當(dāng)達(dá)到油層著火點(diǎn)時(shí)，注入井近井地帶的原油將會(huì)自發(fā)燃燒，從而產(chǎn)生不必要的燃燒帶，且會(huì)存在燃燒從反向燃燒變?yōu)檎蛉紵娘L(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，提供一種有效的方法實(shí)現(xiàn)特稠油油藏和超稠油油藏的反向燃燒的有效控制成為了一種需要。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述需求，本發(fā)明的目的在于提供一種可控的反向火燒油層開(kāi)采特稠油及超稠油油藏的方法，該方法可有效的控制因注入井到燃燒前緣氧化反應(yīng)升溫耗氧、燃燒前緣氧氣濃度過(guò)低導(dǎo)致燃燒熄滅，注入井附近氧化反應(yīng)熱積累過(guò)高而自發(fā)燃燒等一系列問(wèn)題的發(fā)生。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種可控反向火燒油層開(kāi)采稠油油藏的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一：部署注氣井、生產(chǎn)井以及監(jiān)測(cè)井組成注采井網(wǎng)，其中，所述注氣井與生產(chǎn)井在相同的油層內(nèi)射孔且生產(chǎn)井和注氣井的平面距離為100-300米；所述監(jiān)測(cè)井位于注氣井與生產(chǎn)井之間；

步驟二：點(diǎn)燃生產(chǎn)井井底的油層；

步驟三：通過(guò)注氣井向油層中連續(xù)注入含氧氣體，以維持燃燒的持續(xù)進(jìn)行；

步驟四：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)注氣井與燃燒前緣間油層的溫度變化；

當(dāng)注氣井與燃燒前緣間油層的溫度變化為升溫30-100℃時(shí)，向注氣井中連續(xù)注入氧化反應(yīng)抑制劑和高比熱流體的組合物及含氧氣體；

當(dāng)注氣井與燃燒前緣間油層的溫度變化為升溫超過(guò)100℃時(shí)，向注氣井中交替注入氧化反應(yīng)抑制劑和高比熱流體的組合物及富氧氣體；

當(dāng)注氣井與燃燒前緣間油層的溫度變化為升溫小于30℃時(shí)，停止向注氣井中注入氧化反應(yīng)抑制劑和高比熱流體的組合物，連續(xù)注入含氧氣體；

其中，所述氧化反應(yīng)抑制劑和高比熱流體的組合物中氧化反應(yīng)抑制劑在高比熱流體中的濃度為100-1000PPM；

步驟五：生產(chǎn)井連續(xù)采油。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式，部署至少一口注氣井、至少一口生產(chǎn)井以及至少一口位于注氣井與生產(chǎn)井間的監(jiān)測(cè)井組成注采井網(wǎng)。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式，優(yōu)選地，監(jiān)測(cè)井位于注氣井與生產(chǎn)井連線的中間位置。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式，優(yōu)選地，點(diǎn)燃生產(chǎn)井井底附近的油層。

本發(fā)明提供的可控反向火燒油層開(kāi)采稠油油藏的方法中，優(yōu)選地，采用的點(diǎn)燃生產(chǎn)井的方式包括天然氣點(diǎn)火、電點(diǎn)火、蒸汽預(yù)熱點(diǎn)火、蒸汽催化點(diǎn)火或自燃點(diǎn)火；具體的點(diǎn)火方式按照本領(lǐng)域常規(guī)方式進(jìn)行操作即可。