[發(fā)明專(zhuān)利]一種致密儲(chǔ)層深部水相圈閉損害解除的方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110416401.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112922572A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 游利軍;王陽(yáng);康毅力;唐際銳;陳一健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21B43/24
• 分類(lèi)號(hào): E21B43/24;E21B43/16;E21B36/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種致密儲(chǔ)層深部水相圈閉損害解除的方法及裝置，可以有效解除油氣鉆采過(guò)程中水相入侵儲(chǔ)層造成的水相圈閉損害。該方法通過(guò)在套管內(nèi)下入多段式電加熱棒，并且對(duì)套管注入氮?dú)猓瑹崃恐饕ㄟ^(guò)兩個(gè)途徑進(jìn)入儲(chǔ)層，首先是電加熱棒通過(guò)熱輻射加熱套管，套管、水泥環(huán)與儲(chǔ)層之間通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式傳遞熱量；然后是電加熱棒通過(guò)強(qiáng)制對(duì)流傳熱以及熱輻射加熱氮?dú)猓獨(dú)膺M(jìn)入裂縫將熱量帶入儲(chǔ)層，熱量進(jìn)入儲(chǔ)層后高溫將液態(tài)水蒸發(fā)為水蒸氣，返排階段利用壓力差將水蒸氣和氮?dú)鈴奶坠軐?dǎo)出，該裝置主要包括多段式電加熱棒、氮?dú)庀到y(tǒng)。通過(guò)上述方法和裝置可以高效解除儲(chǔ)層深部水相圈閉損害，恢復(fù)和改善儲(chǔ)層滲透率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種致密儲(chǔ)層深部水相圈閉損害解除的方法及裝置，可以提升致密藏氣采收率。

背景技術(shù)

目前就探明儲(chǔ)量和技術(shù)實(shí)力而言，致密砂巖氣藏是我國(guó)最具現(xiàn)實(shí)勘探開(kāi)發(fā)意義的非常規(guī)天然氣資源，但是致密砂巖儲(chǔ)層，一般不具有自然產(chǎn)能，需要通過(guò)水力壓裂形成裂縫網(wǎng)絡(luò)，縮短氣體從基質(zhì)到裂縫的滲流距離、增大泄流面積，實(shí)現(xiàn)致密砂巖氣藏經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)。壓裂規(guī)模大，壓裂液用量多，單井壓裂液可達(dá)(2-4)×10⁴m³，但壓裂液返排難度大，返排率往往低于50％。壓裂液滯留，再加上在鉆完井過(guò)程中的其他水相入侵，產(chǎn)生水相圈閉損害，嚴(yán)重影響致密砂巖氣的滲流能力。所以迫切需要一種高效、經(jīng)濟(jì)、對(duì)環(huán)境友好的解除水相圈閉損害的方法以及系統(tǒng)性的裝置。

現(xiàn)有技術(shù)方法中，可以通過(guò)一些工程技術(shù)措施來(lái)減少水相圈閉損害，例如改變鉆井技術(shù)使用欠平衡鉆井，使用一些非潤(rùn)濕相工作液等，當(dāng)出現(xiàn)水相圈閉損害發(fā)生后目前解決技術(shù)主要可以分為兩個(gè)方向：一是通過(guò)化學(xué)技術(shù)可以酸化，可以加入化學(xué)活性劑；另外一個(gè)方向是物理加熱技術(shù)，可以火燒儲(chǔ)層等。但是這些技術(shù)方法有的效率低下，有的解除效果不明顯，有的經(jīng)濟(jì)成本太高。

相較于中國(guó)專(zhuān)利公布號(hào)CN202611662 U公開(kāi)的“井下渦輪發(fā)電機(jī)電加熱稠油短節(jié)”該方法的能源來(lái)自井下發(fā)電機(jī)其受限于井下空間所以裝置體積小，電能供給十分有限，難以通過(guò)電能產(chǎn)生大量的熱能。

相較于中國(guó)專(zhuān)利公布號(hào)CN 102261238 A公開(kāi)的“一種微波加熱地下油頁(yè)巖開(kāi)采油氣的方法”，該方法主要是對(duì)地下油頁(yè)巖礦層進(jìn)行造縫，分別生成橫向裂縫和縱向裂縫，在生成的縱向裂縫中注入微波強(qiáng)吸收介質(zhì)；然后通過(guò)微波強(qiáng)吸收介質(zhì)進(jìn)行直接微波加熱，所述油頁(yè)巖礦層，以及使得生成的油氣通過(guò)所述橫向裂縫導(dǎo)出，該加熱方法并沒(méi)有針對(duì)于井下水相圈閉損害問(wèn)題的解除而且從原理上講與本發(fā)明沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)。

此外，目前還有采用地層熱處理的技術(shù)，通過(guò)專(zhuān)門(mén)的注氣管道向位于井下儲(chǔ)層段的一個(gè)氣體加熱裝置進(jìn)行注氣，裝置將加熱后的氣體排出使之進(jìn)入儲(chǔ)層從而解除水相圈閉損害。該方法的特點(diǎn)是熱能利用率較高，但是加熱效率低下，每次加熱需要長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱，時(shí)間成本太高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種致密儲(chǔ)層深部水相圈閉損害高效解除的方法及裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：通過(guò)在套管內(nèi)下入多段式電加熱棒，下入至儲(chǔ)層段，然后對(duì)套管注入氮?dú)猓秒娂訜岚舻母邷赝瑫r(shí)加熱氮?dú)庖约疤坠埽訜嵋欢螘r(shí)間后停止注入氮?dú)猓瑹崃恐饕ㄟ^(guò)兩個(gè)途徑進(jìn)入儲(chǔ)層，首先是電加熱棒通過(guò)熱輻射加熱套管，套管通過(guò)熱傳導(dǎo)加熱水泥環(huán)，水泥環(huán)再通過(guò)熱傳導(dǎo)讓熱量進(jìn)入儲(chǔ)層，然后是電加熱棒通過(guò)強(qiáng)制對(duì)流換熱以及熱輻射加熱氮?dú)猓獨(dú)馔ㄟ^(guò)裂縫將熱量帶入儲(chǔ)層，熱量進(jìn)入儲(chǔ)層后高溫將液態(tài)水蒸發(fā)為水蒸氣，返排階段通過(guò)壓力差將水蒸氣和氮?dú)鈴奶坠軐?dǎo)出，從而解除水相圈閉損害。進(jìn)一步的是：所述電加熱棒的發(fā)熱溫度為200℃-500℃，當(dāng)電加熱棒下入至目標(biāo)儲(chǔ)層段通過(guò)變頻器使得電加熱棒開(kāi)始以500℃的高功率運(yùn)行，油氣井套管一般采用API標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)，常見(jiàn)材質(zhì)為N80,J55其均可承受超過(guò)600℃的溫度。