[發(fā)明專利]一種稠油藏開采試驗(yàn)用模擬試樣

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911103730.3
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN110685668A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張東明;鄧博知;趙宏剛;劉超;李銘輝;魯俊;劉玉冰;吳明洋;余北辰;高恒
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B43/24;E21B43/08;E21B25/00
• 代理公司: 50211 重慶市前沿專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 劉代春

本發(fā)明公開了一種稠油藏開采試驗(yàn)用模擬試樣，包括通過試驗(yàn)箱設(shè)置的模擬地層，以及由生產(chǎn)井和注氣井構(gòu)成雙水平井；生產(chǎn)井和注氣井分別包括生產(chǎn)篩管和注氣篩管，生產(chǎn)篩管和注氣篩管內(nèi)均設(shè)有長管和短管；所述注氣篩管包括用于設(shè)置長管和短管的注氣主篩管，沿所述注氣主篩管長度方向分布有多個注氣分支篩管，注氣主篩管與多個注氣分支篩管形成魚骨型結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過在注氣井的原注氣篩管上增設(shè)分支篩管，以增大油層裸露面積、擴(kuò)大蒸汽加熱范圍，提高單井產(chǎn)量和采收率，減少油田開發(fā)所需井?dāng)?shù)。為研究稠油藏或超稠油藏開采技術(shù)提供新的試驗(yàn)手段。本發(fā)明的試樣既可用于SAGD技術(shù)的模擬試驗(yàn)，也可用于FUSE技術(shù)的模擬試驗(yàn)，并為FUSE技術(shù)的發(fā)展方向提供思路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及稠油藏開采技術(shù)，具體涉及一種稠油藏開采試驗(yàn)用模擬試樣。

背景技術(shù)

我國稠油資源豐富，新疆、遼河、勝利、塔里木等油區(qū)均存在稠油開采。超稠油砂儲層是一種特殊的油藏，稠油粘度極高，流動性極差，采用常規(guī)的油氣開采技術(shù)難以高效地開發(fā)稠油油藏。加熱油砂儲層可以降低稠油粘度，增加其流動性，提高稠油開采效率，但常規(guī)蒸汽吞吐的方法開采稠油的效率極低，不能滿足稠油開采的需求。于是蒸汽輔助重力泄油技術(shù)即SAGD技術(shù)運(yùn)應(yīng)而生，并逐步得到了廣泛的應(yīng)用。

SAGD技術(shù)在稠油儲層中布置上下兩口水平井，上部水平井為注汽井，下部水平井為生產(chǎn)井。通過向注汽井和生產(chǎn)井中注入高溫蒸汽，進(jìn)行蒸汽循環(huán)，加熱儲層，形成蒸汽腔。當(dāng)注汽井與生產(chǎn)井間建立有效泄油通道后，達(dá)到轉(zhuǎn)產(chǎn)需求時，注汽井依然持續(xù)注入蒸汽，生產(chǎn)井停止注汽并進(jìn)入產(chǎn)油階段。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，針對常規(guī)SAGD技術(shù)存在的問題，學(xué)者們提出了SAGD快速預(yù)熱啟動技術(shù)即FUES技術(shù)，該技術(shù)通過短時間高壓流體的注入，在SAGD井組的注氣井和生產(chǎn)井之間產(chǎn)生高孔隙度、高滲透率的擴(kuò)容區(qū)。該擴(kuò)容區(qū)在豎向上連通注氣井和生產(chǎn)井，沿水平井方向均勻分布。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是，極大地縮短蒸汽循環(huán)時間，減少蒸汽使用量，提高初期采收率，增加水平井筒的動用率。

FUSE技術(shù)開采稠油是一個多場耦合條件下極為復(fù)雜的物理化學(xué)過程，其中包含水力擴(kuò)容、熱傳導(dǎo)、多相流體滲流和熱流固耦合等諸多科學(xué)問題。因此，需要對FUSE技術(shù)開采稠油中的各項(xiàng)科學(xué)問題進(jìn)行系統(tǒng)性的研究，分析水力擴(kuò)容增加油砂儲層孔隙率、滲透性原理，揭示水力擴(kuò)容擊破低滲夾層、擴(kuò)展擴(kuò)容區(qū)的機(jī)理，為現(xiàn)場FUSE技術(shù)開采稠油施工方案的設(shè)計提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

由于，F(xiàn)USE技術(shù)是近10年內(nèi)興起的一種開采超稠油油藏的新技術(shù)，現(xiàn)場的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少，基礎(chǔ)性的研究較弱。現(xiàn)階段對FUSE技術(shù)開采稠油的研究幾乎集中于現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)的分析，鮮有學(xué)者對FUSE技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性的研究，分析水力擴(kuò)容后油砂儲層內(nèi)蒸汽運(yùn)移規(guī)律，特別是缺乏研究儲層的非均質(zhì)性(夾層)對FUSE技術(shù)影響的試驗(yàn)手段。但現(xiàn)有研究局限于水平井結(jié)構(gòu)，較難獲得突破，特別是對孔隙率和滲透性有直接影響的注氣井結(jié)構(gòu)。為此，需要進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有稠油開采技術(shù)中模擬試樣中結(jié)構(gòu)單一的不足，提供一種稠油藏開采試驗(yàn)用模擬試樣，該試樣通過在注氣井的原注氣篩管上增設(shè)分支篩管，以增大油層裸露面積、擴(kuò)大蒸汽加熱范圍，提高單井產(chǎn)量和采收率，減少油田開發(fā)所需井?dāng)?shù)。

為實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種稠油藏開采試驗(yàn)用模擬試樣，包括通過試驗(yàn)箱設(shè)置的模擬地層，以及由生產(chǎn)井和注氣井構(gòu)成雙水平井；生產(chǎn)井和注氣井分別包括生產(chǎn)篩管和注氣篩管，生產(chǎn)篩管和注氣篩管內(nèi)均設(shè)有長管和短管；所述注氣篩管包括用于設(shè)置長管和短管的注氣主篩管，沿所述注氣主篩管長度方向分布有多個注氣分支篩管，注氣主篩管與多個注氣分支篩管形成魚骨型結(jié)構(gòu)。