[發明專利]一種改善SAGD開發效果的預處理方法

有效

• 申請號: 201611114279.1
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106593368B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 郭二鵬;蔣有偉;李秀巒;王宏遠;魏耀;李松林;張大年
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B43/24
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

本發明提供了一種改善SAGD開發效果的預處理方法，該方法包括以下步驟：在油藏的油層底部部署兩口水平井；通過兩口水平井，以低于破裂壓力的操作壓力向油層第一輪注入超臨界CO₂，燜井，壓力下降到0.5?1MPa時，以高于破裂壓力的操作壓力第二輪注入超臨界CO₂，繼續燜井；通過兩口水平井進行蒸汽循環預熱；完成預熱之后，對水平井進行連續注汽生產。超臨界CO₂對油藏進行預處理，通過大幅度降低原油粘度，降低了SAGD操作過程中的蒸汽需求量，縮短了循環預熱時間，提高了蒸汽帶驅油效率，能夠經濟、有效地開發稠油油藏。

技術領域

本發明屬于油田采油技術領域，特別涉及一種改善SAGD開發效果的預處理方法，尤其是一種新型的超臨界CO₂改善SAGD開發效果采油方法。

背景技術

稠油油藏是指在油層溫度下脫氣原油粘度大于50000mPa·s的油藏，目前國內稠油油田開發中廣泛應用采用水平井技術，包括蒸汽輔助重力泄油，水平井蒸汽吞吐，水平井汽驅等技術。蒸汽輔助重力泄油技術要求油層厚度必須大于15m，油藏性質比較均勻，隔夾層不連續，為促進兩口井之間的熱連通和流體的流動，要求在油藏底部近距離平行部署兩口水平井(間距5m左右)，而且在操作中要求密切監控水平井生產狀況，隨時調整工作制度，避免蒸汽的直接產出。水平井蒸汽驅技術要求油藏條件下原油粘度不能過高(低于5000mPa·s)，油藏滲透性較好，水平井之間井距不能過大等條件。水平井汽驅也存在適用范圍小，對油藏要求高，而且容易汽竄，開采效果差等特點。水平井蒸汽吞吐可以廣泛應用于不同條件的稠油油藏，但是存在的問題是吞吐動用范圍小，采收率低，不能補充地層能量等問題。

蒸汽輔助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage，SAGD)技術由Butler博士1978年發明。經過30多年不斷發展和改進，目前已經形成成熟的稠油開采的應用技術。在加拿大油砂，遼河油田和新疆油田等地區的超稠油油藏開發中都得到成功應用。其生產方式是在油藏的底界部署一對平行的水平井，在上部水平井中注入大量高干度蒸汽，蒸汽和原油之間的密度差迫使蒸汽向上超覆，并和上部的冷的原油接觸放熱，冷凝的水和加熱的原油受重力作用流動到下部水平井附近被產出。隨著蒸汽不斷注入，在注入井上部形成不斷擴展的蒸汽腔，蒸汽腔不斷波及到油藏的上部和側部，逐漸將整個油藏加熱并采出其中的儲量。

國外于20世紀70年代末期開始研究稠油開采中用直井的壓裂(利用地面高壓泵組，將高粘液體以高過地層吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高壓，當此壓力大于井壁附近的地應力和地層巖石抗張強度時，便在井底附近地層產生裂縫)增產改造技術(FAST)，如SPE10707-PA。國內遼河油田于1997年在杜84塊建立了一個試驗井組。該方法首先壓裂生產井和注汽井使其產生溝通的水平裂縫，再高壓注入蒸汽保持注汽井和生產井的裂縫連通，然后進入生產階段以注汽井穩定注汽，充分發揮了水平縫作為熱流體運移的通道。由于FAST只是利用針對直井井組進行壓裂，其裂縫的控制范圍遠低于水平井，未充分利用水平井采油速度快和井控程度高的特點。

ZL200810113261.9公開了一種氣體輔助SAGD開采超稠油技術的方法，在該方法中應用非凝析氣體(N₂，甲烷，CO₂等)注入到已發育的蒸汽腔中。利用氣體導熱系數小并且為非凝析氣體的性質，形成隔熱層，減小蒸汽向上覆巖層的傳熱速度，降低熱損失，提高熱效率；同時分布在蒸汽腔上部的非凝析氣體能夠維持系統壓力，不僅對原油起到向下的推動作用，還緩解了蒸汽向上的超覆速度，加強了蒸汽腔的側向擴展能力，增大蒸汽橫向波及體積；但是該方法在應用中存在注入的非凝析氣體影響蒸汽注入能力的問題，操作中發現同時注入非凝析氣體時，由于明顯提高了蒸汽腔壓力，蒸汽注入量降低在30％左右。其次注入的氣體僅僅有隔熱和降粘的作用，因此只能提高采油速度，而在提高驅油效率方面效果并不明顯。

水平井常規壓裂技術也應用到了稠油油藏的開發中，但是常規壓裂只是在水平井所在位置制造一條水平裂縫，擴大蒸汽帶擴展范圍。

發明內容