一種多層層狀油藏的立體火驅方法技術

本發明專利技術涉及一種多層層狀油藏的立體火驅方法。該方法包括如下步驟：選定目標油藏；在所述目標油藏的各油層的底部鉆水平井；在所述水平井周圍鉆直井，所述直井與所述水平井組成一個井組；按照油層埋深由深到淺的順序依次開發各油層，點燃一層油層；持續向所述水平井中注入空氣，維持所述油層的燃燒；利用直井產液產氣，保持火驅過程持續進行；當所述直井達到關井條件時關閉所述直井，同時調整其他井的注采氣速度，保證所述井組的注采保持平衡；當所述油層中所有直井全部關閉后，立即關閉所述水平井，結束所述油層的火驅過程，然后啟用其相鄰的上一層中的水平井，重復上述操作，直至開發完所有油層。

Three dimensional fire driving method for multi-layer layered reservoir

The invention relates to a three-dimensional fire driving method of a multi-layered layered reservoir. The method comprises the following steps: the selected target reservoir; horizontal well drilling in the reservoir of the target reservoir bottom; drilling vertical wells around the horizontal well, the vertical and the horizontal well to form a well group; in accordance with the reservoir depth from deep to shallow in order to develop the reservoir. A light oil reservoir; continue to the horizontal well into the air, maintain the reservoir by using direct combustion; well liquid gas, keep the fire flooding process continues; when the wells to shut off when the condition of vertical wells, wells and other adjustment of injection production rate of gas, keep the balance of the injection production well groups; when the reservoir in all wells all closed, immediately turn off the end of the horizontal well, reservoir fire flooding process, and then enable the adjacent upper layer in the horizontal well, the operation is repeated, until the opening All the oil layers are sent out.

【技術實現步驟摘要】
一種多層層狀油藏的立體火驅方法
本專利技術涉及石油提高采收率領域，特別是涉及一種多層層狀油藏的立體火驅方法。
技術介紹
現有技術中采用直井井網開發層狀油藏，通過井下分層注采管柱，并在每個油層底界以上1米附近的油套環空位置設置封隔器，向最下部油層注入空氣以維持最下部油層燃燒，燃燒產生的熱油與煙道氣經由一線生產井上返到地面，經由氣液分離器分離后從注氣井環空中注入上部一個油層或多個油層，驅替原油并進入二線生產井。以此類推，實現層狀油藏的多層火驅與氣驅同步開發。現有技術只涉及火燒油層技術開發多層層狀油藏的一種嘗試，但存在如下不足之處：現有技術可以燃燒一個油層，并利用煙道氣驅替另一個油層，但煙道氣驅的采收率低；現有技術是火驅與氣驅協同開發。
技術實現思路
為解決上述技術問題，本專利技術的目的是提供一種多層層狀油藏的立體火驅方法，通過在層狀油藏中每一油層中布置水平井，并在水平井周圍布置直井形成聯合井網實現多層層狀油藏的逐層火驅開發。為了達到上述目的，本專利技術提供了一種多層層狀油藏的立體火驅方法，該方法包括如下步驟：步驟一：對目標油藏進行精細油藏描述，選定立體火驅的目標油藏；步驟二：在目標油藏的各油層的底部鉆水平井；步驟三：在水平井周圍鉆直井，直井與水平井組成一個井組；步驟四：按照油層埋深由深到淺的順序依次開發各油層，利用化學點火技術點燃一層油層；步驟五：持續向水平井中注入空氣，維持油層的燃燒；步驟六：利用直井產液產氣，保持火驅過程持續進行；步驟七：當直井達到關井條件時關閉直井，同時調整其他井的注采氣速度，保證井組的注采保持平衡；步驟八：當油層中所有直井全部關閉后，立即關閉水平井，結束油層的火驅過程，然后啟用其相鄰的上一層中的水平井，重復步驟四至步驟七；步驟九：重復步驟五至步驟八直至開發完所有油層。優選地，在上述方法中，目標油藏滿足如下條件：油層層數≥2；隔層連續分布，厚度≥2m；油層邊界有斷層或巖性遮擋，不與水體相連；油藏平均滲透率>100mD；油藏平均孔隙度>16％；油藏平均含油飽和度>35％；單油層平均厚度為3m-30m；油藏條件下原油粘度<10000mPa·s。優選地，在上述方法中，步驟二水平井滿足如下條件：(1)水平井位于其所在油層底部，距油層底部約3-7m；(2)水平井的垂直段應采用耐高溫套管和水泥固井，水泥返高達到井口，固井質量應滿足高溫注蒸汽的要求，耐受溫度不低于300℃；(3)水平井的水平段采用繞絲篩管防砂完井；(4)每一個井組中的水平井分布在不同的層位，但其水平段應在周圍直井所圈定的區域內，直井所圈定的區域是指圖2和圖3中井3～10的連線所圈定的區域，并與周圍直井保持一定的井距，井距優選為30-100m。優選地，在上述方法中，步驟三直井滿足如下條件：(1)直井需完全穿透所有油層；(2)直井應采用套管固井，水泥返高到井口；(3)直井采用射孔完井采油，可從下到上逐層射孔，開采下部油層時上部油層不必射開；(4)直井應綜合考慮與中間各層水平井之間的距離，做到均勻分布在水平井周圍；(5)直井井位的確定還應考慮油藏的各向異性和非均質性特點；(6)直井與水平井水平段的平面距離應在50-150m之間，具體數值需要根據油藏物性和原油粘度、地層溫度等多種條件，結合實驗室研究和數值模擬結果綜合確定；(7)直井與水平井水平的之間的平面距離應保證水平井有足夠的注氣能力；(8)一個井組中直井的數量為4-10口；(9)井組中直井應均勻分布在水平井周圍，保證水平井注入的空氣可以向周圍均勻推進。優選地，在上述方法中，步驟五化學點火方法可采用目前常規的化學點火技術，但要保證油層被高溫點燃，點燃后油層溫度應達到450℃以上；目前已發表的火燒油層化學點火方法有一種火燒油層的化學點火方法(公開號CN104453819A，申請號CN201410641860.3)和一種火燒油層的化學點火劑及其制備方法和應用(公開號CN105646115A，申請號CN201511005816.4)。優選地，在上述方法中，步驟五所述注入空氣的速率滿足如下條件：(1)注空氣速率應根據火驅相關理論和油藏工程原則設計，保證火驅前緣能夠穩定推進而不至熄滅。該步驟可以參考現有方式進行。相關技術是現有技術，具體可參考《In-situcombustionhandbook-principlesandpractices》作者ParthaS.Sarathi。注氣速率的設計公式為：A＝205.57+0.483h+435.37So+0.0301kA：單位井控面積單位油層厚度的注空氣量，1000Sm3/(m2·m)；h：油層厚度，m；對水平井，h指水平井段長度；So：含油飽和度，小數；k：油層滲透率，mD；井控面積指一個井組控制的油層的面積與井數的比。(2)注空氣速率隨著火驅開發的進行而逐漸增加。(3)注空氣速率應根據油層厚度、水平段長度、儲層滲透率和火驅進程而確定。在上述方法中，一般情況下，單位水平井長度、單位油層厚度的注空氣量初期為0.5-2.0Nm3/day，中期為2.0-6.0Nm3/day，后期為6.0-10.0Nm3/day，這里的階段是按點火后的生產時間來劃分：初期(指點火后1年以內)，中期(指點火后1-2年)，后期(指點火后2年以上)。優選地，在上述方法中，步驟六所述直井的生產制度按如下原則進行控制：(1)生產井安裝井下氣液分離裝置，保證氣體沿油套環空排除，液體從油管采出；(2)監測單井日產氣量、氣體組分，如果氧氣濃度超過安全值立即關井；(3)根據火驅相關理論制定單井日產氣量，并根據火驅推進情況進行調整，保證火驅前緣在水平井周圍均勻推進，即保持各生產井的累計產氣量大致相等；(4)產出氣體若含有污染環境的組分凈化后再排放，所排放的氣體滿足當地環境保護法規的要求。優選地，在上述方法中，步驟七所述直井滿足如下條件之一時立即關井：(1)所述直井的井底溫度超過150℃；(2)產出氣體中的氧氣濃度超過3％；關井后，及時調整其他井的注采氣速度，保證注采大致平衡；當所述直井較少時，適時減少所述水平井的日注氣量；如果所有井都關閉，則所述油層的火驅過程結束。優選地，在上述方法中，步驟八的實施滿足以下原則：(1)堅持從下到上逐層燃燒的立體動用模式，從下到上的燃燒模式可以充分利用下部油層在燃燒過程中產生的熱量預熱上部油層；(2)不應跨層開發，跨層開發不利于火驅熱量的利用和生產井的分層開發相關工藝的實施；(3)每個油層由于物性的差異，火驅動態參數也需要隨之調整。火驅動態參數主要是指單位水平井長度、單位油層厚度的注入空氣的速率。其調整方法需利用油藏數值模擬技術。現有技術與本專利技術的最重要的區別在于現有技術實現的是火驅與氣驅協同開發，而本專利技術旨在實現多層火驅開發。本專利技術的多層層狀油藏的立體火驅方法通過在層狀油藏中每一油層中布置水平井，并在水平井周圍布置直井形成聯合井網實現多層層狀油藏的逐層火驅開發，其利用水平井和直井井網按油藏埋深從深到淺依次采用火驅開發每一層油層，整個火驅過程可以共用一套井網進行，采出程度和采油速度快。附圖說明圖1為本專利技術的一種典型井網示意圖。圖2為本專利技術的井網中最底部油層的井網俯視圖。圖3為本專利技術的井網中相鄰的上一層油層的井網俯視圖。主要附圖符號說明：1水平本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多層層狀油藏的立體火驅方法，該方法包括如下步驟：步驟一：選定目標油藏；步驟二：在所述目標油藏的各油層的底部鉆水平井；步驟三：在所述水平井周圍鉆直井，所述直井與所述水平井組成一個井組；步驟四：按照油層埋深由深到淺的順序依次開發各油層，點燃一層油層；步驟五：持續向水平井中注入空氣，維持油層的燃燒；步驟六：利用直井產液產氣，保持火驅過程持續進行；步驟七：當直井達到關井條件時關閉直井，同時調整其他井的注采氣速度，保證所述井組的注采保持平衡；步驟八：當油層中所有直井全部關閉后，立即關閉水平井，結束油層的火驅過程，然后啟用其相鄰的上一層中的水平井，重復步驟四至步驟七；步驟九：重復步驟五至步驟八直至開發完所有油層。

【技術特征摘要】
1.一種多層層狀油藏的立體火驅方法，該方法包括如下步驟：步驟一：選定目標油藏；步驟二：在所述目標油藏的各油層的底部鉆水平井；步驟三：在所述水平井周圍鉆直井，所述直井與所述水平井組成一個井組；步驟四：按照油層埋深由深到淺的順序依次開發各油層，點燃一層油層；步驟五：持續向水平井中注入空氣，維持油層的燃燒；步驟六：利用直井產液產氣，保持火驅過程持續進行；步驟七：當直井達到關井條件時關閉直井，同時調整其他井的注采氣速度，保證所述井組的注采保持平衡；步驟八：當油層中所有直井全部關閉后，立即關閉水平井，結束油層的火驅過程，然后啟用其相鄰的上一層中的水平井，重復步驟四至步驟七；步驟九：重復步驟五至步驟八直至開發完所有油層。2.如權利要求1所述的方法，其中，所述目標油藏滿足如下條件：油層層數≥2；隔層連續分布，厚度≥2m；油層邊界有斷層或巖性遮擋，不與水體相連；油藏平均滲透率>100mD；油藏平均孔隙度>16％；油藏平均含油飽和度>35％；單油層平均厚度為3m-30m；油藏條件下原油粘度<10000mPa·s。3.如權利要求1或2所述的方法，其中，在步驟二中，所述水平井滿足如下條件：水平井距油層底部3-7m；水平井的垂直段采用耐高溫套管和水泥固井，水泥返高達到井口，固井耐受溫度不低于300℃；水平井的水平段采用繞絲篩管防砂完井；每一個井組中的水平井分布在不同的層位，與周圍直井的距離為30-100m。4.如權利要求1-3中任一項所述的方法，其中，在步驟三中，所述直井滿足如下條件：直井完全穿透所有油層；直井采用套管固井，水泥返高到井口；直井采用射孔完井采油，從下到上逐層射孔，開采下部油層時上部油層不必射開；一個...

【專利技術屬性】
技術研發人員：關文龍，李秋，梁琳琳，蔣有偉，王伯軍，唐君實，鄭浩然，張運軍，周久寧，樂舒，沈熙堯，高民，王新宇，熊彪，張荷，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11