專利名稱：一種深層稠油油藏原位再生泡沫油開采方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種稠油油藏的開采方法，尤其涉及一種深層稠油油藏開采方法，屬于石油開采技術領域。
背景技術：
深層稠油油藏是指油藏埋深大于2000m的稠油油藏，在我國的吐哈等地區(qū)有大量的儲量分布，開發(fā)潛力巨大。深層稠油油藏由于埋藏太深，常規(guī)的注蒸汽開發(fā)技術，如蒸汽吞吐、蒸汽驅、蒸汽輔助重力泄油等技術，由于蒸汽從井口到井底輸運過程中，沿程熱損失太大，因此蒸汽熱效率較低，到達井底的蒸汽干度和比容較低，單位質量蒸汽的波及體積較小，開發(fā)效果較差，因此，常規(guī)注蒸汽開發(fā)技術不適用于深層稠油油藏。深層稠油油藏也 曾經開展過天然氣吞吐礦場試驗，其原理為利用天然氣(甲烷)在原油中溶解能力高等特點，向油藏注入一定的天然氣，關井燜井一段時間，然后開井生產。在溶解氣驅與生產壓差作用下，天然氣將攜帶原油進入生產井底，從而被采出地面。然而，該過程中，由于天然氣與稠油組分差別較大，天然氣注入油藏以后，受到高粘度稠油的流動阻力，天然氣并不能充分與原油互溶，而是在近井地帶形成過飽和區(qū)，在離近井地帶較遠的區(qū)域形成欠飽和區(qū)，在吞吐回采過程中，溶解在原油中的天然氣快速脫出形成自由氣，因此，天然氣將攜帶原油進入生產井底的能力將大大減弱，直接的結果就是天然氣快速脫氣，原油產量在快速脫氣后瞬間快速下降，周期產量較低，經濟效益差。針對深層稠油油藏，目前尚未有經濟高效的開采方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可以經濟高效的開采深層稠油油藏的方法。為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種深層稠油油藏的開采方法，該方法是一種原位再生泡沫油開采方法，其中采用碳數(shù)為C5 C8的輕質烷烴溶劑與天然氣以一定比例段塞式注入油藏進行吞吐，在稠油油藏內原位不斷再生泡沫油，利用該機理從而達到大幅提高采收率的目的。具體而言，本發(fā)明提供了一種深層稠油油藏的原位再生泡沫油開采方法，該方法包括以下步驟:(I)采用直井和/或水平井組成蒸汽吞吐井網；(2)從步驟(I)部署的蒸汽吞吐井網向油藏內連續(xù)注入輕質烷烴溶劑從而形成第一輕質烷烴溶劑段塞；(3)停注輕質烷烴溶劑，從步驟(I)部署的蒸汽吞吐井網向油藏內連續(xù)注入天然氣從而形成天然氣段塞；(4)停注天然氣，從步驟(I)部署的蒸汽吞吐井網向油藏內連續(xù)注入輕質烷烴溶劑從而形成第二輕質烷烴溶劑段塞；
(5)關井燜井；(6)開井連續(xù)生產。根據本發(fā)明的具體實施方案，在本發(fā)明提供的上述開采方法中，優(yōu)選地，步驟(I)中所述蒸汽吞吐井網可采用已有的蒸汽吞吐老井和/或新鉆吞吐井組成，相鄰直井與直井之間、相鄰直井與水平井水平段之間、相鄰水平井水平段之間的距離均為100 200m。在本發(fā)明提供的上述開采方法中，優(yōu)選地，步驟(2)、步驟(4)注入的所述輕質烷烴溶劑分別為碳數(shù)5 8的烷烴，更優(yōu)選為正戊烷、正己烷、正庚烷或正辛烷。步驟(2)與步驟(4)中注入的輕質烷烴溶劑種類可相同或不同。在本發(fā)明提供的上述開采方法中，優(yōu)選地，步驟(2)、步驟(3)、步驟(4)中注入的所述的輕質烷烴溶劑與天然氣的總注入量為200 300t/周期，注入速度為10 30t/天，注入壓力為高于注入前平均油藏壓力3 5MPa。在本發(fā)明提供的上述開采方法中，優(yōu)選地，步驟(2)與步驟(4)所注入的輕質烷烴溶劑之和與步驟(3)所注入的天然氣段塞的質量之比為1:1 1.2:1 ;步驟(2)與步驟(4)所注入的輕質烷烴溶劑段塞的質量之比為1:1 1.5:1。在本發(fā)明提供的上述開采方法中，優(yōu)選地，步驟(5)中所述燜井的時間為10 20天，使得溶劑與天然氣充分溶解在稠油中。在本發(fā)明提供的上述開采方法中，優(yōu)選地，步驟(6)中所述開井連續(xù)生產的時間以周期體積采注比1.2:1 1.5:1為最長時間上限，同時以最低日產油量2 3t/d作為該周期結束的標志。在本發(fā)明 提供的上述開采方法中，一周期生產結束后，可按照所述步驟(2)至步驟
(4)重新注入輕質烷烴溶劑與天然氣的混合體系進行下一輪蒸汽吞吐。本發(fā)明具有以下技術優(yōu)勢:(1)采用烷烴溶劑段塞+天然氣段塞+烷烴溶劑段塞的方式注入，在注入天然氣之前注入的第一烷烴溶劑段塞完全溶解在原油中，有利于促進原油加速降粘，減少天然氣段塞注入過程中的注入阻力，促進天然氣快速溶油，使天然氣能進入油藏深處；在天然氣段塞后注入的第二烷烴溶劑段塞，有利于驅趕天然氣遠離近井地帶，與更大范圍的稠油接觸與溶解，減少近井地帶天然氣含量，避免回采過程中天然氣的快速脫氣，充分利用天然氣能量采油；(2)在回采過程中，輕質烷烴溶劑對稠油具有很好的萃取抽提作用，可以在回采過程中可萃取出70 90%的稠油；(3)輕質烷烴溶劑與天然氣段塞式混合體系注入稠油油藏中以后，天然氣在輕質烷烴溶劑的作用下更為均勻的溶解在稠油中，在回采過程中，受到后置溶劑段塞的阻擋，天然氣并不能瞬間脫離原油形成自由氣，而是以微小氣泡形態(tài)均勻分散在被輕質烷烴溶劑萃取出來的稠油中一起被采出。其中，天然氣以微小氣泡形態(tài)均勻分散在被輕質烷烴溶劑萃取出來的稠油中一起流動的油流，被稱作泡沫油流。泡沫油流在回采過程中，具有彈性能量大、粘度低、流動能力高等優(yōu)勢，泡沫油流的吞吐周期產量高；而注入的溶劑在采出地面以后，經簡單的分離工藝，即可重新注入，通常溶劑的回采率可以達到80%以上，因此經濟效益好。通過反復注入輕質烷烴溶劑與天然氣以一定比例形成的混合體系進行吞吐，可以反復的在稠油油藏中形成再生的泡沫油，從而實現(xiàn)深層稠油油藏的原位再生泡沫油高效開發(fā)。


圖1為輕質烷烴溶劑與天然氣的混合體系注入過程中在油層內的分布示意圖。圖2為燜井結束時刻輕質烷烴溶劑與天然氣的混合體系在油層內的分布示意圖。圖3為回采過程中，輕質烷烴溶劑與天然氣的混合體系在油層內的分布示意圖。圖4為具體實施例1中本發(fā)明的方法與常規(guī)天然氣吞吐一周期產量對比曲線圖。圖5為具體實施例2中本發(fā)明的方法與常規(guī)天然氣吞吐一周期產量對比曲線圖。
具體實施例方式以下通過具體實施例詳細說明本發(fā)明的實施過程和產生的有益效果，旨在幫助閱讀者更好地理解本發(fā)明的實質和特點，不作為對本案可實施范圍的限定。實施例1以下以吐哈某深層稠油油藏為例闡釋了本發(fā)明的開采方法的一般原理，但應該注意，本發(fā)明絕不限于吐哈油田的稠油油藏。油藏深度約為2000m，油藏溫度下的原油粘度約為10000厘泊，密度為0.97cm3/g，原始平均地層壓力為18.0MPa0(I)布井參數(shù)新鉆井，采用直井行列式井網布井，井距100m，排距IOOm ；(2)選正庚烷作為輕質烷烴溶劑，溶劑與天然氣的段塞式混合體系的注入量為200t/周期，輕質烷烴溶劑與天然氣質量段塞的比例為1:1，即正庚烷100t，天然氣100t，兩個輕質烷烴溶劑段塞的質量比為1.5:1，從步驟(I)部署的蒸汽吞吐井網向油藏內連續(xù)注入一定質量的輕質烷烴溶劑正庚烷段塞，注入速度為IOt/天，注入6天；(3)停注正庚烷，從步驟(I)部署的蒸汽吞吐井網向油藏內連續(xù)注入一定質量的天然氣段塞，注入速度為20t/天，注入5天；(4)停注天然氣段塞，從步驟(I)部署的蒸汽吞吐井網向油藏內連續(xù)注入一定質量的輕質烷烴溶劑段塞，注入速度為IOt/天，注入4天；(5)關井燜井10天；(6)開井連續(xù)生產，回采階段最高流體排量為40t/天，周期最高質量采注比達到1.2:1或者日產油下降到2t/d以下時，停止生產，轉入下一輪吞吐。圖1為輕質烷烴溶劑與天然氣的混合體系注入過程中在油層內的分布示意圖，其中，在注入天然氣之前注入的烷烴溶劑段塞12與原始稠油區(qū)3接觸，溶解在原油中，有利于促進原油加速降粘，減少隨后注入的天然氣段塞2注入過程中的注入阻力，促進天然氣快速溶油，使天然氣能進入油藏深處；在天然氣段塞2后注入的烷烴溶劑段塞11有利于驅趕天然氣遠離近井地帶，與更大范圍的稠油接觸與溶解，減少近井地帶天然氣含量，避免回采過程中天然氣的快速脫氣，充分利用天然氣能量采油。圖2為燜井結束時刻輕質烷烴溶劑與天然氣的混合體系在油層內的分布示意圖，其中已形成溶劑、天然氣與原油混合區(qū)4。圖3為回采過程中，輕質烷烴溶劑與天然氣的混合體系在油層內的分布示意圖；輕質烷烴溶劑與天然氣段塞式混合體系注入稠油油藏中以后，天然氣在輕質烷烴溶劑的作用下更為均勻的溶解在稠油中，在回采過程中，一方面，輕質烷烴溶劑對稠油具有很好的萃取抽提作用，另一方面，受到后置溶劑段塞的阻擋，天然氣并不能瞬間脫離原油形成自由氣，而是以微小氣泡形態(tài)均勻分散在被輕質烷烴溶劑萃取 出來的稠油中形成泡沫油流區(qū)5 —起被采出。泡沫油流在回采過程中，具有彈性能量大、粘度低、流動能力高等優(yōu)勢，泡沫油流的吞吐周期產量高。而注入的溶劑在采出地面以后，經簡單的分離工藝，即可重新注入，通常溶劑的回采率可以達到80%以上。圖4顯示了在相同條件下采用本實施例的原位再生泡沫油開采方法(曲線I)與采用常規(guī)的天然氣吞吐(曲線2)—周期的生產動態(tài)曲線對比，從圖4可以看出，本發(fā)明原位再生泡沫油開采方法吞吐具有日產油量高、周期產油速度快、周期時間長等優(yōu)勢，其周期產量為常規(guī)天然氣吞吐方法的1.4倍，周期時間為常規(guī)天然氣吞吐方法的1.1倍。實施例2以下以吐哈某深層稠油油藏為例闡釋了本發(fā)明的開采方法的一般原理，但應該注意，本發(fā)明絕不限于吐哈油田的稠油油藏。油藏深度約為2500m，油藏溫度下的原油粘度約為30000厘泊，密度為0.98cm3/g，原始平均地層壓力為21.0MPa0( 1)布井參數(shù)新鉆井，采用水平井行列式排狀井網布井，相鄰水平井水平段之間的距離為200m ；(2)選正辛烷作為輕質烷烴溶劑，溶劑與天然氣的段塞式混合體系的注入量為300t/周期，輕質烷烴溶劑與天然氣質量段塞的比例為1.2:1，即正辛烷163七，天然氣136七，兩個輕質烷烴溶劑段塞的質量比為1:1，從步驟(I)部署的蒸汽吞吐井網向油藏內連續(xù)注入一定質量的輕質烷烴溶劑正辛烷段塞，注入速度為IOt/天，注入8.15天；(3)停注正辛烷，從步驟(I)部署的蒸汽吞吐井網向油藏內連續(xù)注入一定質量的天然氣段塞，注入速度為20t/天，注入6.8天；(4)停注天然氣段塞，從步驟(I)部署的蒸汽吞吐井網向油藏內連續(xù)注入一定質量的輕質烷烴溶劑(正辛烷)段塞，注入速度為IOt/天，注入8.15天；(5)關井燜井20天；(6)開井連續(xù)生產，回采階段最高流體排量為40t/天，周期最高質量采注比達到
1.5:1或者日產油下降到3t/d以下時，停止生產，轉入下一輪吞吐。圖5顯示了在相同條件下采用本實施例的原位再生泡沫油開采方法(曲線3)與常規(guī)的天然氣吞吐開采(曲線4)一周期的生產動態(tài)曲線對比，從圖5可以看出，本發(fā)明原位再生泡沫油開采方法吞吐具有日產油量高、周期產油速度快，周期時間長等優(yōu)勢，其周期產量為常規(guī)天然氣吞吐方法的2.2倍，周期時間為常規(guī)天然氣吞吐方法的1.6倍。
權利要求
1.一種深層稠油油藏的原位再生泡沫油開采方法，其包括以下步驟: (1)采用直井和/或水平井組成蒸汽吞吐井網； (2)從步驟(I)部署的蒸汽吞吐井網向油藏內連續(xù)注入輕質烷烴溶劑從而形成第一輕質烷烴溶劑段塞； (3)停注輕質烷烴溶劑，從步驟(I)部署的蒸汽吞吐井網向油藏內連續(xù)注入天然氣從而形成天然氣段塞； (4)停注天然氣，從步驟(I)部署的蒸汽吞吐井網向油藏內連續(xù)注入輕質烷烴溶劑從而形成第二輕質烷烴溶劑段塞； (5)關井燜井； (6)開井連續(xù)生產。
2.根據權利要求1所述的開采方法，其中，步驟(I)中所述蒸汽吞吐井網為采用已有的蒸汽吞吐老井和/或新鉆吞吐井組成，相鄰直井與直井之間、相鄰直井與水平井水平段之間、相鄰水平井水平段之間的距離均為100 200m。
3.根據權利要求1所述的開采方法，其中，步驟(2)、步驟(4)注入的所述輕質烷烴溶劑分別為碳數(shù)5 8的烷烴，優(yōu)選為正戊烷、正己烷、正庚烷或正辛烷。
4.根據權利要求1或3所述的開采方法，其中，步驟(2)、步驟(3)、步驟(4)中注入的所述的輕質烷烴溶劑與天然氣的總注入量為200 300t/周期，注入速度為10 30t/天，注入壓力為高于注入前平均油藏壓力3 5MPa。
5.根據權利 要求4所述的開采方法，其中，步驟(2)與步驟(4)所注入的輕質烷烴溶劑之和與步驟(3)所注入的天然氣段塞的質量之比為1:1 1.2:1 ;步驟(2)與步驟(4)所注入的輕質烷烴溶劑段塞的質量之比為1:1 1.5:1。
6.根據權利要求1所述的開采方法，其中，步驟(5)中所述燜井的時間為10 20天，使得溶劑與天然氣充分溶解在稠油中。
7.根據權利要求1所述的開采方法，其中，步驟(6)中所述開井連續(xù)生產的時間以周期體積采注比1.2:1 1.5:1為最長時間上限，同時以最低日產油量2 3t/d作為該周期結束的標志。
8.根據權利要求7所述的開采方法，其中，周期生產結束后，按照所述步驟(2)至步驟(4)重新注入輕質烷烴溶劑與天然氣的混合體系進行下一輪蒸汽吞吐。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種深層稠油油藏的原位再生泡沫油開采方法。該方法包括以下步驟采用直井和/或水平井組成蒸汽吞吐井網；從蒸汽吞吐井網向油藏內連續(xù)注入輕質烷烴溶劑從而形成第一輕質烷烴溶劑段塞；停注輕質烷烴溶劑，從蒸汽吞吐井網向油藏內連續(xù)注入天然氣從而形成天然氣段塞；停注天然氣，從蒸汽吞吐井網向油藏內連續(xù)注入輕質烷烴溶劑從而形成第二輕質烷烴溶劑段塞；關井燜井；開井連續(xù)生產。所述輕質烷烴溶劑優(yōu)選為碳數(shù)5～8的烷烴。采用本發(fā)明提供的上述方法可以在吞吐回采過程中在油層中形成泡沫油流，能有效提高深層稠油油藏的產油速度和采收率。
文檔編號E21B43/22GK103244086SQ20131012753
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月12日 優(yōu)先權日2013年4月12日
發(fā)明者吳永彬, 趙欣 申請人:中國石油天然氣股份有限公司