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      對SAGD雙水平井穿過的油層進(jìn)行加熱的方法及裝置與流程

      文檔序號:12704599閱讀:436來源:國知局
      對SAGD雙水平井穿過的油層進(jìn)行加熱的方法及裝置與流程

      本申請涉及油氣田開采領(lǐng)域,尤其涉及一種對SAGD雙水平井穿過的油層進(jìn)行加熱的方法及裝置。



      背景技術(shù):

      本部分的描述僅提供與本申請公開相關(guān)的背景信息,而不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

      SAGD(Steam Assisted Gravity Drainage,蒸汽輔助重力泄油)技術(shù)一般應(yīng)用于稠油/超稠油的開采,其中,針對SAGD開發(fā)的一種布井方式為雙水平井。雙水平井SAGD是從注汽井注入高干度蒸汽,高干度蒸汽與冷油區(qū)接觸釋放汽化潛熱加熱原油。被加熱的原油粘度降低,和蒸汽冷凝水一起在重力作用下向下流動,從水平生產(chǎn)井中采出。

      在實(shí)施雙水平井SAGD前,一般需要對雙水平井進(jìn)行循環(huán)預(yù)熱,以建立雙水平井間的熱力和水力連通。因此,循環(huán)預(yù)熱的效果好壞,對后續(xù)的SAGD生產(chǎn)具有較大影響。具體的,循環(huán)預(yù)熱效果較好,油層動用程度相對較高,生產(chǎn)階段產(chǎn)量也相應(yīng)提高;否則,油層動用程度相對較低,生產(chǎn)階段產(chǎn)量也較低。

      現(xiàn)有的循環(huán)預(yù)熱方式通常為兩個水平井同時注蒸汽循環(huán),通過高溫蒸汽加熱井筒附近油藏來漸建立兩個水平井間的熱力和水力連通。然而,由于水平井段長度較長,高溫蒸汽從水平井段的一端注入直至流動循環(huán)到水平井段的另一端時,常常會存在很大的熱量損失,導(dǎo)致蒸汽溫度下降較快。這樣,不僅高溫蒸汽的熱利用率較低,預(yù)熱時間延長,還會耗費(fèi)大量的蒸汽,導(dǎo)致成本升高。此外,水平井段加熱不均勻,還會導(dǎo)致油層動用程度較低,直接影響生產(chǎn)階段產(chǎn)量。

      應(yīng)該注意,上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本申請的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說明,并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本申請的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本申請的目的在于提高一種對SAGD雙水平井穿過的油層進(jìn)行加熱的方法及裝置,以提高油層加熱效率,縮短預(yù)熱時間,使油層加熱均勻,提高生產(chǎn)階段產(chǎn)量。

      為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本申請?zhí)峁┝巳缦碌募夹g(shù)方案。

      一種對SAGD雙水平井穿過的油層進(jìn)行加熱的方法,所述SAGD雙水平井包括第一水平井和第二水平井,所述第一水平井至少包括第一水平井段,所述第二水平井至少包括第二水平井段,所述第一水平井段和所述第二水平井段穿過所述油層;所述方法包括:

      步驟S10:向所述第一水平井中下入第一連續(xù)油管,所述第一連續(xù)油管位于所述第一水平井段中的端部設(shè)置有第一鉆頭,所述第一連續(xù)油管中設(shè)置有第一加熱裝置;

      步驟S20:向所述第二水平井中下入第二連續(xù)油管,所述第二連續(xù)油管位于所述第二水平井段中的端部設(shè)置有第二鉆頭,所述第二連續(xù)油管中設(shè)置有第二加熱裝置;

      步驟S30:所述第一鉆頭在第一預(yù)設(shè)位置鉆進(jìn)所述油層,使所述第一加熱裝置至少部分進(jìn)入所述油層;

      步驟S40:所述第二鉆頭在第二預(yù)設(shè)位置鉆進(jìn)所述油層,使所述第二加熱裝置至少部分進(jìn)入所述油層;

      步驟S50:啟動所述第一加熱裝置對所述油層執(zhí)行加熱操作;

      步驟S60:啟動所述第二加熱裝置對所述油層執(zhí)行加熱操作。

      優(yōu)選地,所述方法還包括:

      步驟S70:當(dāng)所述第一加熱裝置對所述油層執(zhí)行的加熱操作滿足第一預(yù)設(shè)條件時,使所述第一鉆頭在第三預(yù)設(shè)位置鉆進(jìn)所述油層,所述第三預(yù)設(shè)位置與所述第一預(yù)設(shè)位置沿水平方向相距第一距離。

      優(yōu)選地,所述第一預(yù)設(shè)條件包括如下的至少一種:

      所述第一加熱裝置執(zhí)行加熱操作的時長達(dá)到第一時長閾值;

      以所述第一預(yù)設(shè)位置為中心,第一預(yù)設(shè)半徑范圍內(nèi)的油層的最低溫度達(dá)到第一溫度閾值。

      優(yōu)選地,所述方法還包括:

      步驟S80:當(dāng)所述第二加熱裝置對所述油層執(zhí)行的加熱操作滿足第二預(yù)設(shè)條件時,使所述第二鉆頭在第四預(yù)設(shè)位置鉆進(jìn)所述油層,所述第四預(yù)設(shè)位置與所述第二預(yù)設(shè)位置沿水平方向相距第二距離。

      優(yōu)選地,所述第二預(yù)設(shè)條件包括如下的至少一種:

      所述第二加熱裝置執(zhí)行加熱操作的時長達(dá)到第二時長閾值;

      以所述第二預(yù)設(shè)位置位中心,第二預(yù)設(shè)半徑范圍內(nèi)的油層的最低溫度達(dá)到第二溫度閾值。

      優(yōu)選地,所述方法還包括:

      步驟S90:重復(fù)步驟S70和步驟S80,直至所述第一加熱裝置和所述第二加熱裝置沿水平方向遍歷所述油層,完成對所述油層的加熱。

      優(yōu)選地,所述第一水平井還包括與所述第一水平井段相連接的第一直井段,所述第一水平井段具有靠近所述第一直井段的第一水平井段前端和遠(yuǎn)離所述第一直井段的第一水平井段末端;

      所述第二水平井還包括與所述第二水平井段相連接的第二直井段,所述第二水平井段具有靠近所述第二直井段的第二水平井段前端和遠(yuǎn)離所述第二直井段的第二水平井段末端;

      在所述第一鉆頭鉆進(jìn)所述油層的步驟中,所述第一預(yù)設(shè)位置靠近所述第一水平井段前端;

      相應(yīng)地,在所述第二鉆頭鉆進(jìn)所述油層的步驟中,所述第二預(yù)設(shè)位置靠近所述第二水平井段末端;

      或者,

      在所述第一鉆頭鉆進(jìn)所述油層的步驟中,所述第一預(yù)設(shè)位置靠近所述第一水平井段末端;

      相應(yīng)地,在所述第二鉆頭鉆進(jìn)所述油層的步驟中,所述第二預(yù)設(shè)位置靠近所述第二水平井段前端。

      優(yōu)選地,在所述第一鉆頭鉆進(jìn)所述油層的步驟中,所述第一鉆頭朝向所述第二水平井段的方向鉆進(jìn)所述油層。

      優(yōu)選地,在所述第二鉆頭鉆進(jìn)所述油層的步驟中,所述第二鉆頭朝向所述第一水平井段的方向鉆進(jìn)所述油層。

      優(yōu)選地,所述第一加熱裝置包括相連接的第一電纜和第一加熱棒,所述第一加熱棒靠近所述第一鉆頭。

      優(yōu)選地,所述第一加熱棒具有第一長度;

      在所述第一鉆頭鉆進(jìn)所述油層的步驟中,所述第一鉆頭在所述第一預(yù)設(shè)位置處向所述油層中鉆進(jìn)第一深度,所述第一深度不小于所述第一長度,以使所述第一加熱棒完全進(jìn)入所述油層。

      優(yōu)選地,所述第二加熱裝置包括相連接的第二電纜和第二加熱棒,所述第二加熱棒靠近所述第二鉆頭。

      優(yōu)選地,所述第二加熱棒具有第二長度;

      在所述第二鉆頭鉆進(jìn)所述油層的步驟中,所述第二鉆頭在所述第二預(yù)設(shè)位置處向所述油層中鉆進(jìn)第二深度,所述第二深度不小于所述第二長度,以使所述第二加熱棒完全進(jìn)入所述油層。

      一種對SAGD雙水平井穿過的油層進(jìn)行加熱的裝置,所述SAGD雙水平井包括第一水平井和第二水平井,所述第一水平井至少包括第一水平井段,所述第二水平井至少包括第二水平井段,所述第一水平井段和所述第二水平井段穿過所述油層;所述裝置包括:

      下入到所述第一水平井中的第一連續(xù)油管,所述第一連續(xù)油管位于所述第一水平井段中的端部設(shè)置有第一鉆頭,所述第一連續(xù)油管中設(shè)置有第一加熱裝置;所述第一鉆頭能鉆進(jìn)所述油層,使所述第一加熱裝置至少部分進(jìn)入所述油層;

      下入到所述第二水平井中的第二連續(xù)油管,所述第二連續(xù)油管位于所述第二水平井段中的端部設(shè)置有第二鉆頭,所述第二連續(xù)油管中設(shè)置有第二加熱裝置;所述第二鉆頭能鉆進(jìn)所述油層,使所述第二加熱裝置至少部分進(jìn)入所述油層。

      優(yōu)選地,所述第一加熱裝置包括相連接的第一電纜和第一加熱棒,所述第一加熱棒靠近所述第一鉆頭。

      優(yōu)選地,所述第二加熱裝置包括相連接的第二電纜和第二加熱棒,所述第二加熱棒靠近所述第二鉆頭。

      借由以上的技術(shù)方案,本申請的有益效果在于:

      1、通過在連續(xù)油管的端部設(shè)置鉆頭,采用連續(xù)油管鉆進(jìn)技術(shù)使加熱裝置直接下入至油層中,從而提高了油層的加熱效率,大大縮短循環(huán)預(yù)熱時間。

      2、此外,采用本申請實(shí)施方式的裝置對油層進(jìn)行加熱,替換傳統(tǒng)蒸汽加熱的方法,從而節(jié)省制備蒸汽所耗費(fèi)的成本,產(chǎn)生較佳的經(jīng)濟(jì)效益。

      3、進(jìn)一步地,本申請實(shí)施方式的裝置在一個位置完成對油層的加熱后,可以利用鉆頭在另一位置重新鉆進(jìn)油層并進(jìn)行加熱操作,從而使油層加熱較為均勻,提高了生產(chǎn)階段產(chǎn)量。

      其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏鶕?jù)本文中提供的描述而變得明顯。本發(fā)明內(nèi)容的描述和具體示例僅旨在例示的目的,并非旨在限制本發(fā)明的范圍。

      附圖說明

      在此描述的附圖僅用于解釋目的,而不意圖以任何方式來限制本申請公開的范圍。另外,圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的,用于幫助對本申請的理解,并不是具體限定本申請各部件的形狀和比例尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本申請的教導(dǎo)下,可以根據(jù)具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實(shí)施本申請。在附圖中:

      圖1為本申請一個實(shí)施方式的一種對SAGD雙水平井穿過的油層進(jìn)行加熱的裝置與SAGD雙水平井之間的裝配結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖2為圖1中第一加熱裝置/第二加熱裝置與第一連續(xù)油管/第二連續(xù)油管之間的裝配結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖3為本申請一個實(shí)施方式的一種對SAGD雙水平井穿過的油層進(jìn)行加熱的方法的流程圖;

      圖4為本申請另一個實(shí)施方式的一種對SAGD雙水平井穿過的油層進(jìn)行加熱的方法的流程圖。

      具體實(shí)施方式

      需要說明的是,當(dāng)一個零部件被稱為“設(shè)置于”另一個零部件,它可以直接在另一個零部件上或者也可以存在居中的零部件。當(dāng)一個零部件被認(rèn)為是“連接”另一個零部件,它可以是直接連接到另一個零部件或者可能同時存在居中零部件。本文所使用的術(shù)語“豎直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的,并不表示是唯一的實(shí)施方式。

      除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本申請的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本申請的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的,不是旨在于限制本申請。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

      請參閱圖1,本申請一個實(shí)施方式提供了一種對SAGD雙水平井穿過的油層進(jìn)行加熱的裝置,所述SAGD雙水平井包括第一水平井1和第二水平井2,所述第一水平井1至少包括第一水平井段11,所述第二水平井2至少包括第二水平井段21,所述第一水平井段11和所述第二水平井段21穿過所述油層3。

      所述裝置可以包括:下入到所述第一水平井1中的第一連續(xù)油管4,所述第一連續(xù)油管4的端部設(shè)置有第一鉆頭41,所述第一連續(xù)油管4中設(shè)置有第一加熱裝置5;所述第一鉆頭41能鉆進(jìn)所述油層3,使所述第一加熱裝置5至少部分進(jìn)入所述油層3;下入到所述第二水平井2中的第二連續(xù)油管6,所述第二連續(xù)油管6的端部設(shè)置有第二鉆頭61,所述第二連續(xù)油管6中設(shè)置有第二加熱裝置7;所述第二鉆頭61能鉆進(jìn)所述油層3,使所述第二加熱裝置7至少部分進(jìn)入所述油層3。

      本申請實(shí)施方式的一種對SAGD雙水平井穿過的油層進(jìn)行加熱的裝置,通過在連續(xù)油管的端部設(shè)置鉆頭,采用連續(xù)油管鉆進(jìn)技術(shù)使加熱裝置直接下入至油層中,從而提高了油層的加熱效率,大大縮短循環(huán)預(yù)熱時間。

      此外,采用本申請實(shí)施方式的裝置對油層進(jìn)行加熱,替換傳統(tǒng)蒸汽加熱的方法,從而節(jié)省制備蒸汽所耗費(fèi)的成本,產(chǎn)生較佳的經(jīng)濟(jì)效益。

      進(jìn)一步地,本申請實(shí)施方式的裝置在一個位置完成對油層的加熱后,可以利用鉆頭在另一位置重新鉆進(jìn)油層并進(jìn)行加熱操作,從而使油層加熱較為均勻,提高了生產(chǎn)階段產(chǎn)量。

      在本實(shí)施方式中,第一連續(xù)油管4和第二連續(xù)油管6、第一鉆頭41和第二鉆頭61可以采用任意合適的現(xiàn)有構(gòu)造,并可以根據(jù)實(shí)際的工況需要,選用任意合適的規(guī)格尺寸和型號,本申請對此不作限定。

      第一鉆頭41和第二鉆頭61分別設(shè)置在第一連續(xù)油管4和第二連續(xù)油管6伸入第一水平井段11和第二水平井段21中的端部上,以便于能對油層3執(zhí)行鉆進(jìn)操作。

      請參閱圖2,在本實(shí)施方式中,所述第一加熱裝置5可以包括相連接的第一電纜51和第一加熱棒52,所述第一加熱棒52靠近所述第一鉆頭41。所述第二加熱裝置7也可以包括相連接的第二電纜71和第二加熱棒72,所述第二加熱棒72靠近所述第二鉆頭61。

      在本實(shí)施方式中,第一加熱棒52和第二加熱棒72分別通過第一電纜51和第二電纜71與電源相連接。當(dāng)需要對油層執(zhí)行加熱操作時,第一加熱棒52和第二加熱棒72分別通過第一電纜51和第二電纜71接通電源,第一加熱棒52和第二加熱棒72產(chǎn)生熱量,對油層進(jìn)行加熱。

      在本實(shí)施方式中,第一加熱棒52和第二加熱棒72優(yōu)選分別與第一連續(xù)油管4和第二連續(xù)油管6形狀相適配,以便于第一加熱棒52和第二加熱棒72的安裝和在第一連續(xù)油管4和第二連續(xù)油管6中的固定。具體的,舉例為,第一加熱棒52和第二加熱棒72為圓柱狀,其直徑為15毫米,第一連續(xù)油管4和第二連續(xù)油管6為圓管,其直徑為25毫米。分別在第一加熱棒52和第二加熱棒72與第一連續(xù)油管4和第二連續(xù)油管6之間形成的環(huán)空中填充導(dǎo)熱性能較佳的材料,以實(shí)現(xiàn)第一加熱棒52和第二加熱棒72的固定。此外,填充的該材料還具有較佳的柔性,以適應(yīng)連續(xù)油管在井中以及油層中的變形。具體的,舉例為,填充的該材料可以包括如下的至少一種:碳化硅,氮化鋁,氮化硅,氮化硼。當(dāng)然,填充的該材料并不限于上述所列,本領(lǐng)域技術(shù)人員在本申請技術(shù)精髓的指導(dǎo)下,還可以作出其它形式的變更,也應(yīng)當(dāng)包含在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

      在本實(shí)施方式中,第一加熱棒52和第二加熱棒72分別靠近第一鉆頭41和第二鉆頭61,即,第一加熱棒52和第二加熱棒72分別靠近第一連續(xù)油管4和第二連續(xù)油管6的鉆進(jìn)方向的前端(如圖2所示的右端),這樣,當(dāng)?shù)谝汇@頭41和第二鉆頭61鉆進(jìn)油層3中時,第一加熱棒52和第二加熱棒72能隨即進(jìn)入油層3,保證第一加熱棒52和第二加熱棒72最大限度的與油層3發(fā)生熱量傳遞,以提高油層3的加熱效果。

      下面介紹利用本申請實(shí)施方式的一種對SAGD雙水平井穿過的油層進(jìn)行加熱的裝置的方法。

      具體的,圖3為本申請一個實(shí)施方式的一種對SAGD雙水平井穿過的油層進(jìn)行加熱的方法的流程圖。雖然本申請?zhí)峁┝巳缦率鰧?shí)施方式或流程圖所述的方法操作步驟,但是基于常規(guī)或者無需創(chuàng)造性的勞動,在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步驟。此外,所述方法在邏輯性上不存在必要因果關(guān)系的步驟中,這些步驟的執(zhí)行順序不限于本申請實(shí)施方式中所提供的執(zhí)行順序。具體的,例如,步驟S10和步驟S20、步驟S30和步驟S40、步驟S50和步驟S60、步驟S70和步驟S80,可以按照先后順序進(jìn)行,也可以同時進(jìn)行。

      所述方法可以包括如下步驟:

      步驟S10:向所述第一水平井1中下入第一連續(xù)油管4,所述第一連續(xù)油管4位于所述第一水平井段11中的端部設(shè)置有第一鉆頭41,所述第一連續(xù)油管4中設(shè)置有第一加熱裝置5;

      步驟S20:向所述第二水平井2中下入第二連續(xù)油管6,所述第二連續(xù)油管6位于所述第二水平井段21中的端部設(shè)置有第二鉆頭61,所述第二連續(xù)油管6中設(shè)置有第二加熱裝置7;

      步驟S30:所述第一鉆頭41在第一預(yù)設(shè)位置鉆進(jìn)所述油層3,使所述第一加熱裝置5至少部分進(jìn)入所述油層3;

      步驟S40:所述第二鉆頭61在第二預(yù)設(shè)位置鉆進(jìn)所述油層3,使所述第二加熱裝置7至少部分進(jìn)入所述油層3;

      步驟S50:啟動所述第一加熱裝置5對所述油層3執(zhí)行加熱操作;

      步驟S60:啟動所述第二加熱裝置7對所述油層3執(zhí)行加熱操作。

      本申請實(shí)施方式的一種對SAGD雙水平井穿過的油層進(jìn)行加熱的方法,通過在連續(xù)油管的端部設(shè)置鉆頭,采用連續(xù)油管鉆進(jìn)技術(shù)使加熱裝置直接下入至油層中,從而提高了油層的加熱效率,大大縮短循環(huán)預(yù)熱時間。

      此外,采用本申請實(shí)施方式的方法對油層進(jìn)行加熱,替換傳統(tǒng)蒸汽加熱的方法,從而節(jié)省制備蒸汽所耗費(fèi)的成本,產(chǎn)生較佳的經(jīng)濟(jì)效益。

      進(jìn)一步地,本申請實(shí)施方式的方法在一個位置完成對油層的加熱后,可以利用鉆頭在另一位置重新鉆進(jìn)油層并進(jìn)行加熱操作,從而使油層加熱較為均勻,提高了生產(chǎn)階段產(chǎn)量。

      結(jié)合圖1所示,在本實(shí)施方式中,第一水平井1還可以包括與第一水平井段11相連接的第一直井段12,第一水平井段11具有靠近第一直井段12的第一水平井段前端111和遠(yuǎn)離第一直井段12的第一水平井段末端112;

      第二水平井2還可以包括與第二水平井段21相連接的第二直井段22,第二水平井段21具有靠近第二直井段22的第二水平井段前端211和遠(yuǎn)離第二直井段22的第二水平井段末端212;

      在第一鉆頭41鉆進(jìn)油層3的步驟中,第一預(yù)設(shè)位置靠近第一水平井段前端111;

      相應(yīng)地,在第二鉆頭61鉆進(jìn)油層3的步驟中,第二預(yù)設(shè)位置靠近第二水平井段末端212;

      或者,

      在第一鉆頭41鉆進(jìn)油層3的步驟中,第一預(yù)設(shè)位置靠近第一水平井段末端112;

      相應(yīng)地,在第二鉆頭61鉆進(jìn)油層3的步驟中,第二預(yù)設(shè)位置靠近第二水平井段前端211。

      具體的,第一鉆頭41第一次執(zhí)行鉆進(jìn)油層3的操作時,鉆進(jìn)位置位于第一水平井段11的前端或末端(如圖1所示,分別對應(yīng)于第一水平井段11的左端或右端);相應(yīng)地,第二鉆頭61第一次執(zhí)行鉆進(jìn)油層3的操作時,鉆進(jìn)位置位于第二水平井段21的末端或前端(如圖1所示,分別對應(yīng)于第一水平井段11的右端或左端)。即,第一鉆頭41和第二鉆頭61第一次執(zhí)行鉆進(jìn)油層3的操作時,鉆進(jìn)位置位于水平井段相對的兩端。這樣,可以盡量避免因第一加熱裝置5和第二加熱裝置7的加熱區(qū)域重疊而導(dǎo)致能量的浪費(fèi)。

      此外,第一鉆頭41和第二鉆頭61按照上述方式執(zhí)行第一次鉆進(jìn)油層3的操作,隨后,第一鉆頭41和第二鉆頭61可以由水平井段的兩端向中間的方式鉆進(jìn)油層3,這樣,便于安排第一鉆頭41和第二鉆頭61沿水平方向遍歷油層3的鉆進(jìn)作業(yè),從而使第一加熱裝置5和第二加熱裝置7能夠沿水平方向遍歷油層3對其進(jìn)行加熱作業(yè),以盡量避免因鉆進(jìn)作業(yè)疏漏導(dǎo)致油層3存在未被加熱的區(qū)域,從而最大限度的保證對油層3的加熱均勻性。

      請參閱圖4,在一個實(shí)施方式中,所述方法還可以包括:

      步驟S70:當(dāng)所述第一加熱裝置5對所述油層3執(zhí)行的加熱操作滿足第一預(yù)設(shè)條件時,使所述第一鉆頭41在第三預(yù)設(shè)位置鉆進(jìn)所述油層3,所述第三預(yù)設(shè)位置與所述第一預(yù)設(shè)位置沿水平方向相距第一距離。

      當(dāng)?shù)谝患訜嵫b置5對油層3執(zhí)行的加熱操作滿足第一預(yù)設(shè)條件時,可以認(rèn)為第一加熱裝置5在第一預(yù)設(shè)位置對附近的油層3的加熱滿足要求,即第一水平井段11和第二水平井段21之間已經(jīng)建立了熱力和水力的連通。此時可以轉(zhuǎn)移加熱位置即第三預(yù)設(shè)位置,使第一加熱裝置5繼續(xù)對第三預(yù)設(shè)位置附近的油層3進(jìn)行加熱操作。

      在本實(shí)施方式中,第一預(yù)設(shè)條件可以包括如下的至少一種:第一加熱裝置5執(zhí)行加熱操作的時長達(dá)到第一時長閾值;以第一預(yù)設(shè)位置為中心,第一預(yù)設(shè)半徑范圍內(nèi)的油層3的最低溫度達(dá)到第一溫度閾值。

      在本實(shí)施方式中,所述第一時長閾值、第一預(yù)設(shè)半徑和第一溫度閾值可以根據(jù)實(shí)際工況條件進(jìn)行設(shè)置,本申請對此不作限定。具體的,舉例為,所述第一時長閾值可以為2天,所述第一預(yù)設(shè)半徑可以為15米,所述第一溫度閾值可以為150攝氏度。當(dāng)然,所述第一時長閾值、第一預(yù)設(shè)半徑和第一溫度閾值還可以包括其它值,在此不再列舉。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本申請技術(shù)精髓的指引下,還可以作出其它形式的變更,也應(yīng)當(dāng)包含在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

      承接上文描述,當(dāng)?shù)谝活A(yù)設(shè)位置靠近第一水平井段前端111或第一水平井段末端112時,則按照上述的第一鉆頭41由第一水平井段11的兩端向中間的鉆進(jìn)方式,相較于第一預(yù)設(shè)位置,第三預(yù)設(shè)位置相對更靠近第一水平井段11的中間位置;或者,相較于第一預(yù)設(shè)位置,第三預(yù)設(shè)位置相對更靠近第二預(yù)設(shè)位置。

      具體的,如圖1所示,當(dāng)?shù)谝活A(yù)設(shè)位置靠近第一水平井段前端111時,第三預(yù)設(shè)位置處于第一預(yù)設(shè)位置的右邊,且兩者之間相距第一距離。

      在本實(shí)施方式中,第一距離可以根據(jù)實(shí)際工況條件進(jìn)行設(shè)置,一般只要使第一距離略小于或等于第一加熱裝置5加熱所能覆蓋的范圍的半徑即可,本申請對此不作限定。具體的,舉例為,所述第一加熱裝置5加熱所能覆蓋的范圍的半徑為15米,則所述第一距離可以為10米。當(dāng)然,所述第一距離還可以包括其它值,在此不再列舉。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本申請技術(shù)精髓的指引下,還可以作出其它形式的變更,也應(yīng)當(dāng)包含在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

      請繼續(xù)參閱圖4,進(jìn)一步地,在一個實(shí)施方式中,所述方法還可以包括:

      步驟S80:當(dāng)所述第二加熱裝置7對所述油層3執(zhí)行的加熱操作滿足第二預(yù)設(shè)條件時,使所述第二鉆頭61在第四預(yù)設(shè)位置鉆進(jìn)所述油層3,所述第四預(yù)設(shè)位置與所述第二預(yù)設(shè)位置沿水平方向相距第二距離。

      同樣的,當(dāng)?shù)诙訜嵫b置7對油層3執(zhí)行的加熱操作滿足第二預(yù)設(shè)條件時,可以認(rèn)為第二加熱裝置7在第二預(yù)設(shè)位置對附近的油層3的加熱滿足要求,即第一水平井段11和第二水平井段21之間已經(jīng)建立了熱力和水力的連通。此時可以轉(zhuǎn)移加熱位置即第四預(yù)設(shè)位置,使第二加熱裝置7繼續(xù)對第四預(yù)設(shè)位置附近的油層3進(jìn)行加熱操作。

      在本實(shí)施方式中,所述第二預(yù)設(shè)條件包括如下的至少一種:所述第二加熱裝置7執(zhí)行加熱操作的時長達(dá)到第二時長閾值;以所述第二預(yù)設(shè)位置位中心,第二預(yù)設(shè)半徑范圍內(nèi)的油層3的最低溫度達(dá)到第二溫度閾值。

      在本實(shí)施方式中,所述第二時長閾值、第二預(yù)設(shè)半徑和第二溫度閾值可以根據(jù)實(shí)際工況條件進(jìn)行設(shè)置,本申請對此不作限定。同樣的,具體的,舉例為,所述第二時長閾值可以為2天,所述第二預(yù)設(shè)半徑可以為15米,所述第二溫度閾值可以為150攝氏度。當(dāng)然,所述第二時長閾值、第二預(yù)設(shè)半徑和第二溫度閾值還可以包括其它值,在此不再列舉。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本申請技術(shù)精髓的指引下,還可以作出其它形式的變更,也應(yīng)當(dāng)包含在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

      承接上文描述,當(dāng)?shù)诙A(yù)設(shè)位置靠近第二水平井段前端211或第二水平井段末端212時,則按照上述的第二鉆頭61由第二水平井段21的兩端向中間的鉆進(jìn)方式,相較于第二預(yù)設(shè)位置,第四預(yù)設(shè)位置相對更靠近第二水平井段21的中間位置;或者,相較于第二預(yù)設(shè)位置,第四預(yù)設(shè)位置相對更靠近第一預(yù)設(shè)位置。

      具體的,如圖1所示,當(dāng)?shù)诙A(yù)設(shè)位置靠近第二水平井段末端212時,第四預(yù)設(shè)位置處于第二預(yù)設(shè)位置的左邊,且兩者之間相距第二距離。

      在本實(shí)施方式中,第二距離可以根據(jù)實(shí)際工況條件進(jìn)行設(shè)置,一般只要使第二距離略小于或等于第二加熱裝置7加熱所能覆蓋的范圍的半徑即可,本申請對此不作限定。

      在本實(shí)施方式中,第二距離與第一距離可以相等,也可以不相等,本申請對此不作限定。具體的,舉例為,所述第二距離可以為10米。當(dāng)然,所述第二距離還可以包括其它值,在此不再列舉。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本申請技術(shù)精髓的指引下,還可以作出其它形式的變更,也應(yīng)當(dāng)包含在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

      請繼續(xù)參閱圖4,進(jìn)一步地,在一個實(shí)施方式中,

      所述方法還可以包括:

      步驟S90:重復(fù)步驟S70和步驟S80,直至所述第一加熱裝置5和所述第二加熱裝置7沿水平方向遍歷所述油層3,完成對所述油層3的加熱。

      在本實(shí)施方式中,當(dāng)完成對第三、第四預(yù)設(shè)位置附近的油層3的加熱后,第一鉆頭41和第二鉆頭61可以向水平井段中間移動預(yù)定距離,使加熱裝置對第五、第六、第七、第八…預(yù)設(shè)位置附近的油層3進(jìn)行加熱,直至第一加熱裝置5和第二加熱裝置7加熱所能覆蓋的范圍在靠近水平井段中間位置處發(fā)生重疊,完成對油層3的加熱操作。

      結(jié)合圖1所示,第一水平井段11和第二水平井段21沿豎直方向具有一定的距離,這為第一鉆頭5和第二鉆頭7執(zhí)行鉆井油層3的操作提供了空間。為了提高第一水平井段11和第二水平井段21之間建立熱力和水力連通的效率,在一個實(shí)施方式中,在所述第一鉆頭41鉆進(jìn)所述油層3的步驟中,所述第一鉆頭41朝向所述第二水平井段21的方向鉆進(jìn)所述油層3。同樣的,在所述第二鉆頭61鉆進(jìn)所述油層3的步驟中,所述第二鉆頭61朝向所述第一水平井段11的方向鉆進(jìn)所述油層3。

      具體的,圖1中示意性的示出了第一水平井段11處于第二水平井段21的上方,則第一鉆頭41鉆進(jìn)油層3的方向?yàn)橹赶虻诙骄?1即向下或大致向下,第二鉆頭61鉆進(jìn)油層3的方向?yàn)橹赶虻谝凰骄?1即向上或大致向上。

      在本實(shí)施方式中,所述第一加熱裝置5包括相連接的第一電纜51和第一加熱棒52,所述第一加熱棒52靠近所述第一連續(xù)油管4的端部。所述第二加熱裝置7包括相連接的第二電纜71和第二加熱棒72,所述第二加熱棒72靠近所述第二連續(xù)油管6的端部。第一加熱裝置5和第二加熱裝置7具體指向加熱操作可參見上文描述,在此不再贅述。

      為了能夠最大限度的發(fā)揮第一加熱棒52和第二加熱棒72產(chǎn)生的熱量對油層3的加熱作用,在一個實(shí)施方式中,所述第一加熱棒52具有第一長度;在所述第一鉆頭41鉆進(jìn)所述油層3的步驟中,所述第一鉆頭41在所述第一預(yù)設(shè)位置處向所述油層3中鉆進(jìn)第一深度,所述第一深度不小于所述第一長度,以使所述第一加熱棒52完全進(jìn)入所述油層3。所述第二加熱棒72具有第一長度;在所述第二鉆頭61鉆進(jìn)所述油層3的步驟中,所述第二鉆頭61在所述第二預(yù)設(shè)位置處向所述油層3中鉆進(jìn)第二深度,所述第二深度不小于所述第二長度,以使所述第二加熱棒72完全進(jìn)入所述油層3。

      通過使各自鉆頭鉆進(jìn)油層的深度大于對應(yīng)的加熱棒的長度,使得加熱棒能夠完全進(jìn)入油層中,這樣,加熱棒產(chǎn)生的熱量能夠沿徑向向外被油層3充分吸收,加快油層3的溫升速度。

      在本實(shí)施方式中,第一長度、第二長度、第一深度和第二深度可以根據(jù)實(shí)際工況條件進(jìn)行設(shè)置,本申請對此不作限定。具體的,舉例為,所述第一長度與第二長度相等,均為4米,則第一深度和第二深度也可以相等,均為4米或大于4米(例如5米、6米…等)。當(dāng)然,所述第一長度和第二長度可以不相等,所述第一深度和第二深度也可以不相等,并且第一長度、第二長度、第一深度和第二深度還可以包括其它值,在此不再列舉。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本申請技術(shù)精髓的指引下,還可以作出其它形式的變更,也應(yīng)當(dāng)包含在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

      下面以實(shí)際工程施工為例,說明本申請實(shí)施方式的一種對SAGD雙水平井穿過的油層進(jìn)行加熱的方法及裝置的技術(shù)方案。

      以新疆某油田區(qū)塊實(shí)施本申請技術(shù),該油田區(qū)塊的油層參數(shù)如下:

      ①孔隙度展布

      該區(qū)塊油層孔隙度介于28.9%至32.2%之間,平均為30.9%。

      ②滲透率展布

      該區(qū)塊油層滲透率介于1187.3毫達(dá)西至3515.2毫達(dá)西之間,平均值2393.8毫達(dá)西,與孔隙度相關(guān)性較強(qiáng)。

      ③含油飽和度展布

      該區(qū)塊油層含油飽和度介于66.2%至79.2%之間,平均值為73.8%,工區(qū)中部及北部含油飽和度較高,基本所有SAGD井組都位于含油飽和度較高的區(qū)域內(nèi)。

      ④油層厚度展布

      該區(qū)塊油層厚度介于8.6至45.2米之間,平均值為27.2米,在工區(qū)東部及東北部油層厚度較大。

      兩口水平井的水平井段間距約為5米,加熱裝置功率500千瓦。

      (1)將兩個加熱裝置分別放入兩個連續(xù)油管,分別同時下入兩口水平井;

      (2)第一加熱裝置下入第一連續(xù)油管到水平井段前端5米處,之后向下方油層鉆進(jìn)4米;第二加熱裝置下入第二連續(xù)油管到水平井段末端5米處,之后向上方油層鉆進(jìn)4米;

      (3)地面供電設(shè)備給加熱棒通電,開始加熱油層,加熱一天后,加熱棒周圍5米油層溫度將上升到150攝氏度,兩個水平井段之間實(shí)現(xiàn)熱力和水力連通;

      (4)將兩個連續(xù)油管提出到各自的水平井段內(nèi),第一連續(xù)油管向水平井段末端移動10米,再向下鉆入油層4米;第二連續(xù)油管向水平井段前端移動10米,再向上鉆入油層4米,同時進(jìn)行加熱,2天后加熱棒周圍5米油層溫度將上升到150攝氏度以上,水平井之間實(shí)現(xiàn)熱力和水力連通。以此類推,如果水平段長度為300米,移動15次即可將水平井段全部加熱完畢,形成全水平井段完整的井間熱力和水力連通,加熱時間約為30天。

      該區(qū)塊油井垂深240米,水平井段長度300米,按設(shè)計方案操作35天后,地下12個測溫點(diǎn)均達(dá)到160攝氏度以上,兩水平井段形成完整的水力和熱力連通,水平井段全部動用,預(yù)熱啟動完成。

      經(jīng)濟(jì)效益對比:該區(qū)域SAGD井平均蒸汽循環(huán)預(yù)熱時間為191天,每天注蒸汽量約120噸,生產(chǎn)1噸蒸汽約為150元;采用本申請技術(shù)加熱時間為30天,再加上提下連續(xù)油管時間,總時間約為35天,用電每千瓦時0.6元。經(jīng)過計算,普通蒸汽加熱成本為3438000元,電加熱成本為432000,節(jié)約成本3006000元。

      另外本申請技術(shù)替代了蒸汽用量,提高了油田開發(fā)和環(huán)保效益。

      加熱效率對比:采用本申請技術(shù)大大減少了循環(huán)預(yù)熱天數(shù),提高了預(yù)熱均勻度和水平段動用程度,使SAGD井能夠快速進(jìn)入正常生產(chǎn),并且產(chǎn)量成倍增加。

      需要說明的是,在本申請的描述中,術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的和區(qū)別類似的對象,兩者之間并不存在先后順序,也不能理解為指示或暗示相對重要性。此外,在本申請的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。

      本文引用的任何數(shù)字值都包括從下限值到上限值之間以一個單位遞增的下值和上值的所有值,在任何下值和任何更高值之間存在至少兩個單位的間隔即可。舉例來說,如果闡述了一個部件的數(shù)量或過程變量(例如溫度、壓力、時間等)的值是從1到90,優(yōu)選從21到80,更優(yōu)選從30到70,則目的是為了說明該說明書中也明確地列舉了諸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。對于小于1的值,適當(dāng)?shù)卣J(rèn)為一個單位是0.0001、0.001、0.01、0.1。這些僅僅是想要明確表達(dá)的示例,可以認(rèn)為在最低值和最高值之間列舉的數(shù)值的所有可能組合都是以類似方式在該說明書明確地闡述了的。

      除非另有說明,所有范圍都包括端點(diǎn)以及端點(diǎn)之間的所有數(shù)字。與范圍一起使用的“大約”或“近似”適合于該范圍的兩個端點(diǎn)。因而,“大約20到30”旨在覆蓋“大約20到大約30”,至少包括指明的端點(diǎn)。

      應(yīng)該理解,以上描述是為了進(jìn)行圖示說明而不是為了進(jìn)行限制。通過閱讀上述描述,在所提供的示例之外的許多實(shí)施方式和許多應(yīng)用對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都將是顯而易見的。因此,本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來確定,而是應(yīng)該參照前述權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所擁有的等價物的全部范圍來確定。在前述權(quán)利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容,也不應(yīng)該認(rèn)為申請人沒有將該主題考慮為所公開的申請主題的一部分。

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