[發明專利]用于在致密油油藏中執行壓裂和提高石油采收率的方法

有效

• 申請號: 201810235536.X
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN110295878B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 王香増;曾凡華;申峰;苑慶旺;吳金橋
• 申請（專利權）人: 陜西延長石油（集團）有限責任公司研究院
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/16
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 祁麗;于輝

本發明涉及用于在致密油油藏中執行壓裂和提高石油采收率的方法，具體地，涉及一種從油藏采收石油的方法。該方法包括：通過井筒將CO₂引入油藏中，所述井筒的井底壓力大于油藏的破裂壓力以在油藏內形成裂縫，而且該井底壓力大于CO₂與石油之間的最小混相壓力以形成混相帶；停止通過井筒引入CO₂第一時間段，以使井底壓力降低至低于破裂壓力且大于最小混相壓力；再次引入CO₂以將井底壓力維持在低于破裂壓力且大于最小混相壓力，以維持混相帶；關閉井筒以促使CO₂穿過油藏沿著遠離井筒的方向驅替；以及從油藏采收石油。

技術領域

本文公開涉及提高石油采收率，特別涉及用于在致密油油藏中執行壓裂和提高石油采收率的方法。

背景技術

從目標地層一次采油期間，該地層的油藏驅動源自天然機制，例如，將石油向下驅入油井的天然水、天然氣在油藏頂部的膨脹、最初溶解于原油中的氣體的膨脹，以及油藏中的石油從上部移動至油井所在的下部時所引起的重力泄油。

天然油藏驅動減弱后，實施二次采油方法。二次采油方法通常依靠向油藏中供應外部能量，例如以注入流體的形式，以增加油藏壓力，從而用人造驅動替代或增加天然油藏驅動。

水力壓裂是一種油井增產技術，在該技術中，采用加壓液體(例如，水)來壓裂油藏。該技術涉及在高壓下將壓裂流體(主要為水，含有沙子或其他支撐劑)注入井筒，以在油藏的深巖地層中形成裂縫。當液壓從油井中排出時，小顆粒的支撐劑使裂縫張開。

二氧化碳(CO₂)最近被用作壓裂液來刺激油藏。探索使用CO₂作為壓裂液的研究表明，它的使用有可能減少石油生產過程中的用水量。

傳統的CO₂壓裂工藝往往比較復雜，產生的裂縫相對于用水基壓裂液進行水力壓裂時形成的裂縫較小。進一步，傳統的CO₂壓裂需要進行返排步驟，在該步驟中，至少一部分注入油藏中的CO₂經由井筒回收。在該返排步驟期間，存在有這樣的風險，即支撐劑可能會流出油藏，返排至井筒。進一步，在CO₂與液壓流體(例如，水)相混合的CO₂壓裂期間，大量的CO₂需要經由蒸發、再捕獲、固-液分離以及油氣分離進行回收。因此，在傳統的CO₂壓裂中，CO₂的利用效率低，而處理時間及資金成本高。

CO₂驅油是在低于地層壓裂壓力的壓力條件下將CO₂注入目標地層以刺激石油生產的過程。在水力壓裂與CO₂驅油之間，鉆井井口需要換成生產井口。

與CO₂驅油相類似，CO₂吞吐是三步過程，由以下組成：將CO₂注入油藏，將CO₂浸泡在油藏內，并從油藏開采石油。CO₂吞吐通常在二次采油技術例如水力驅油(例如，用水進行)的實施之后進行。在CO₂吞吐的注入步驟中，CO₂通常在非混相條件注入以驅替井筒附近的流動流體并給油井排油區加壓。在浸泡步驟中，CO₂可與油藏中的石油相互作用并溶解在該石油中。這種相互作用通常導致油藏中的石油發生膨脹，并降低石油的粘度。在開采步驟中，通過降低井筒壓力使油井恢復生產，由此將混合有CO₂的石油吸入井筒。雖然CO₂吞吐可能是有效的提高石油采收率(EOR)技術，然而，其在其他二次采油技術實施之后才應用通常需要額外的資金成本并導致低效率。

發明內容