[發明專利]一種一體開發含有機質的頁巖和鄰近的含油儲層的方法

在審

• 申請號: 201811248061.4
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109519158A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 莫偉堅
• 申請（專利權）人: 安蔓頁巖技術有限公司
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B43/22;E21B36/00
• 代理公司: 北京五月天專利商標代理有限公司 11294
• 代理人: 王振華

本發明涉及一種一體開發含有機質的頁巖和鄰近的含油儲層的方法，包括以下步驟：1）向含有機質的頁巖層注入熱量，把頁巖加熱至高于250℃；2）有機質裂解產生天然氣、碳2至碳5類輕烴氣體和輕質的原油，這些產物能從頁巖油藏的采油井中采出，裂解的副產物之一是焦炭和極重的瀝青質，它們沉積在頁巖油藏中；3）把氧氣或富氧氣體從頁巖油藏的采油井注入到頁巖油藏中；沉積在頁巖油藏中的焦炭和極重的瀝青質被氧化而產生富含CO₂的氣體；4）富含CO₂的氣體進入鄰近的含油儲層中，含油儲層中的原油從安裝在該儲層的采油井中產出；5）連通頁巖和含油儲層的通道中放置CO氧化的催化劑，以使尾氣中的CO和氧濃度降至最低，同時也提高CO₂的濃度；6）完成含油儲層的開采。該方法可以取得很高的采收率并且不需要對含油儲層進行壓裂，顯著提高經濟效益。

技術領域

本發明屬于油氣開發技術領域，具體涉及一種一體開發含有機質的頁巖和鄰近的含油儲層的方法。

背景技術

在許多含油氣的盆地存在含有機質的頁巖層。在此頁巖層的上部或下部存在含油氣的儲層。含有機質的頁巖層中的重質油和固相的有機質無法用目前工業應用的體積壓裂技術進行開采。如果這些儲層的滲透率低，存有的油中的含氣量低，依靠目前工業應用的體積壓裂技術無法取得高采收率和經濟性。已有的強化采油技術包括注入二氧化碳 (CO₂)，但成本較高。需要專門的CO₂的供應源和輸送管線。對于含有機質的頁巖層與含油氣的儲層之間存在低滲透的夾層的構造情況，目前還沒有任何一體開采頁巖和油氣儲層的技術和方法。請參考Weijian Mo等的專利申請 CN107002486A 對現有專利和文獻的描述，如US6688387A, US6991036A, US6698515A, US6880633A, US6782947A, US6991045A,US7073578A, US7121342A, US7320364A, US7527094A等。最相關目前工業應用的體積壓裂技術的專利是 Weijian Mo等的 CN107002486A。但此專利是利用增壓方法，并且僅用于緊臨于頁巖層的含油儲層的開發。該專利沒有涉及用裂解方法開采頁巖油藏后殘留焦炭的利用。本發明提供了一種原位產生CO₂富集氣體的方法，并利用這些CO₂可以強化含油儲層的采收率。同時，本發明給出了當夾層存在情況下如何從含油儲層采油的方法。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種一體開發含有機質的頁巖和鄰近的含油儲層的方法，該方法可以取得很高的采收率并且不需要對含油儲層進行壓裂，顯著提高經濟效益。

本發明采用如下技術方案：一種一體開發含有機質的頁巖和鄰近的含油儲層的方法，包括以下步驟：

1）向含有機質的頁巖層注入熱量，把頁巖加熱至高于250℃；

2）有機質裂解產生天然氣、碳2至碳5類輕烴氣體和輕質的原油，這些產物能從頁巖油藏的采油井中采出，裂解的副產物之一是焦炭和極重的瀝青質，它們沉積在頁巖油藏中；

3）把氧氣或富氧氣體從頁巖油藏的采油井注入到頁巖油藏中，沉積在頁巖油藏中的焦炭和極重的瀝青質被氧化而產生富含CO₂的氣體；富含CO₂的氣體進入鄰近的含油儲層中；

殘留在油藏中的焦炭和碳氫化合物與O₂反應生成CO₂、CO和水蒸汽，稱為 CO₂富集尾氣；CO₂富集尾氣運移至鄰近的含油儲層；含油儲層壓力增大，所含的油與CO₂和輕烴達到完全互溶，形成氣驅和CO₂互溶強化采油；

4）含油儲層中的原油從安裝在該儲層的采油井中產出；