[發明專利]一種利用井下超臨界水燃燒的稠油注蒸汽方法

在審

• 申請號: 201910436446.1
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN110043235A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 官志銳;蔣琪;鄭南方;蔣冠辰
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B43/243
• 分類號: E21B43/243;E21B43/22
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明公開了一種利用井下超臨界水燃燒的稠油注蒸汽方法，包括：（1）將連續管道從注氣進口下入到水平井中，連續管道在地面分別連接水罐、燃料罐、助燃劑罐，在井下依次連接預熱器、點火器、蒸汽發生器，連續管道還分別連接位于地面的電源和信號采集器；（2）用連續管道將有機燃料、助燃劑、水及電力輸送到井下，預熱器使水達到超臨界溫度，有機燃料、助燃劑在水的超臨界條件下燃燒，從井口注入到井下的水不斷轉化為蒸汽被注入油層中；（3）通過地面調控使井下蒸汽發生器連續運行和技術參數得到合理控制；（4）地下加熱原油通過同一口井筒或者驅替到鄰井采出。本發明原理可靠，滿足稠油注蒸汽開采的需要，具有廣闊的工業化應用前景。

技術領域

本發明涉及油田采油領域提高稠油油井產量和原油采收率的方法，特別是涉及一種利用井下超臨界水燃燒的稠油注蒸汽方法。

背景技術

我國稠油資源豐富，但油藏類型多，埋藏深度變化大。注蒸汽熱采仍然是目前開采稠油的主要技術，占稠油生產總產量的60%以上。目前的注蒸汽開采技術主要包括蒸汽吞吐，蒸汽驅，蒸汽輔助重力泄油，蒸汽和溶劑以及蒸汽和氣體的協同注入方式。

目前蒸汽吞吐技術的應用深度達到1800米，而采收率較高的蒸汽驅和SAGD技術主要應用在淺層和中深層(<1200米)的油藏中。針對深層(>1200 m)和超深層(>3000m)稠油油藏，采用地面注蒸汽技術，由于井筒熱損失大，難以在井底取得所需要的蒸汽干度和熱焓值，極大地限制了諸如SAGD和蒸汽驅等注蒸汽熱采技術的效率和經濟應用。為實現深井和超深井稠油油藏的高效開發，本發明提出了在接近目標油層深度的井筒內產生蒸汽的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用井下超臨界水燃燒的稠油注蒸汽方法，該方法原理可靠，通過連續油管將有機燃料、助燃劑、水及電力輸送到井下，并將井下的溫度壓力等信號傳送到地面，對井下蒸汽發生器的連續運行和技術參數進行實時監測和控制，從而滿足稠油注蒸汽開采的需要，具有廣闊的工業化應用前景。

為達到以上技術目的，本發明采用以下技術方案。

一種利用井下超臨界水燃燒的稠油注蒸汽方法，依次包括以下步驟：

（1）將連續管道從注氣進口下入到水平井中，所述連續管道內分別有輸送助燃劑、燃料、水的通路以及輸送電力和信號的通路；連續管道在地面分別通過泵連接水罐、燃料罐、助燃劑罐，在井下依次連接預熱器、點火器、蒸汽發生器，該連續管道還分別連接位于地面的電源和信號采集器；

（2）用連續管道將有機燃料、助燃劑、水及電力輸送到井下，預熱器使水達到超臨界溫度，有機燃料、助燃劑在水的超臨界條件下燃燒，生成二氧化碳和水，不斷進入的燃料使得超臨界狀態持續存在，從井口注入到井下的水不斷轉化為蒸汽，這些壓力和溫度足夠高的蒸汽被注入油層中；

（3）井下的溫度壓力等信號通過連續管道傳送到地面，通過地面調控使井下蒸汽發生器連續運行和技術參數得到合理控制；

（4）地下加熱原油通過同一口井筒或者驅替到鄰井采出。

所述步驟（1）中，所述連續管道內分別有輸送助燃劑、燃料、水的通路以及輸送電力和信號的通路，采用礦物絕緣保證輸送電力和信號的通路與其它流體之間相對獨立互不影響，各種通道組合在連續管道內，保證了起下條件，有利于實現帶壓作業。

所述步驟（2）中，所述有機燃料可以是油類、醇類、生物類等可流動的有機物質，注入的有機燃料、助燃劑和水達到合理配比，保持熱力平衡，才可使燃燒持續進行。

所述步驟（3）中，通過地面調控使井下蒸汽發生器連續運行和技術參數得到合理控制，是指：根據井下的溫度、壓力等信號，通過調整地面注入的燃料、助燃劑和水的混合比例，使產生的蒸汽達到所要求的溫度、壓力、過熱度后注入油層。