蒸汽二氧化碳辅助重力泄油采油方法.pdf

本发明提供一种蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法，该蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法包括：步骤1，将两口平行分布的水平井进行预热；步骤2，向上部水平井注入蒸汽，下部水平井保持原始地层压力生产；步骤3，将蒸汽和二氧化碳同时通过上部水平井注入油层，下部水平井保持原始地层压力生产；以及步骤4，停止注二氧化碳，继续向上部水平井注入蒸汽，下部水平井继续生产。该蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法通过加入二氧化碳来降低原油粘度、减少井筒热损失、提高蒸汽热焓的蒸汽辅助重力泄油技术，提高特超稠油油藏采收率的方法。

1.  蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法，其特征在于，该蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法包括： 
步骤1，将两口平行分布的水平井进行预热； 
步骤2，向上部水平井注入蒸汽，下部水平井保持原始地层压力生产； 
步骤3，将蒸汽和二氧化碳同时通过上部水平井注入油层，下部水平井保持原始地层压力生产；以及 
步骤4，停止注二氧化碳，继续向上部水平井注入蒸汽，下部水平井继续生产。 

2.  根据权利要求1所述的蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法，其特征在于，在步骤1中，在稠油油藏油层内，部署2口上下正对平行分布水平井，位置靠近油层底部，两口井保持一定距离，采用注汽循环预热技术进行预热。 

3.  根据权利要求1所述的蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法，其特征在于，在步骤1中，预热时间为3-4个月。 

4.  根据权利要求1所述的蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法，其特征在于，在步骤1中，两口水平井都采用双油管结构，其中，长油管注蒸汽，注汽速度保持在50-80t/d；同时短油管定井底流压排液，上部水平井略高于下部水平井，压差为0.1MPa-0.2MPa。 

5.  根据权利要求4所述的蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法，其特征在于，在步骤2中，向上部水平井长油管和短油管内同时连续注入井口干度为90%的蒸汽，注汽速度100-150t/d。 

6.  根据权利要求4所述的蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法，其特征在于，在步骤3中，蒸汽通过上部水平井长油管和短油管内同时连续注入，井口干度为90%，注汽速度80-120t/d；二氧化碳通过套管环空注入，注入速度120-180Nm3/h 。

7.  根据权利要求1所述的蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法，其特征在于，在步骤2中，注汽时间为2-3个月。 

8.  根据权利要求1所述的蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法，其特征在于，在步骤3中，将蒸汽和二氧化碳连续注入20-30d。 

9.  根据权利要求1所述的蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法，其特征在于，在步骤4中，停止注二氧化碳后，继续注蒸汽和排液生产40-60d，工作制度保持不变。 

10.  根据权利要求1所述的蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法，其特征在于，该蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法还包括，在步骤4之后，重复进行步骤3和步骤4，以辅助重力泄油采油。 

蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法
技术领域
本发明涉及油田采油技术领域，特别涉及一种利用蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油提高特超稠油油藏采收率的方法。
背景技术
胜利油田目前探明稠油地质储量6.4×10⁸t，其中东部油区探明稠油地质储量5.89×10⁸t，目前已动用4.69×10⁸t；西部油区相继发现春风、春晖油田，探明地质储量5128×10⁴t，目前已动用2471×10⁴t。
胜利西部油区春晖油田2011年上报控制和预测储量5333万吨，但以现有技术基本无法动用，主要由于：
1、原油粘度极大，地层温度下（23℃）脱气原油粘度接近2000×10⁴mPa·s，属于特超稠油油藏。常规蒸汽吞吐由于注汽渗流阻力大，加热半径小，无法突破产能。
2、油层厚度不大（10-25m），处于常规蒸汽辅助重力泄油技术的下限标准（15m），注汽导致顶底盖层热损失大，形成的蒸汽腔体积小，影响开发效果。
对于该类特超稠油油藏，曾进行过降粘剂辅助直井蒸汽吞吐、降粘剂辅助水平井蒸汽吞吐等多种开采技术，但均由于原油粘度高，开发效果差而无法有效动用。调研国外成熟的特超稠油油藏开发技术，主要有蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）。该技术特别适合于开采具有一定油层厚度且原油粘度非常高的特超稠油油藏或天然沥青。该技术在加拿大UTF试验区、Surmount油田、East Senlac油田，Makay River油田等多个油田应用，获得了巨大的成功，采收率能达到50%-60%。
然而国外实施蒸汽辅助重力泄油的油藏油层物性好，连续油层厚度大，油层均质性好，垂向渗透率大，原油粘度小于500×10⁴mPa·s。国内春晖油田稠油油藏条件与国外油藏条件相差较大，地层原油粘度大是最主要的区别之一，接近2000×10⁴mPa·s，远大于国外同类油藏，造成注蒸汽渗流阻力大，加热半径小，常规的SAGD开发技术仍然难以有效动用粘度如此大的油藏。
探索该类油藏经济有效的开发方式，提高储量动用率和采收率，满足人们日益增长的能源需求和保障国民经济发展的需要，具有重大的现实意义。为此我们发明了一种新的蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法，解决了以上技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过加入二氧化碳来降低原油粘度、减少井筒热损失、提高蒸汽热焓的蒸汽辅助重力泄油技术，提高特超稠油油藏采收率的方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法，该蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法包括：步骤1，将两口平行分布的水平井进行预热；步骤2，向上部水平井注入蒸汽，下部水平井保持原始地层压力生产；步骤3，将蒸汽和二氧化碳同时通过上部水平井注入油层，下部水平井保持原始地层压力生产；以及步骤4，停止注二氧化碳，继续向上部水平井注入蒸汽，下部水平井继续生产。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
在步骤1中，在稠油油藏油层内，部署2口上下正对平行分布水平井，位置靠近油层底部，两口井保持一定距离，采用注汽循环预热技术进行预热。
在步骤1中，预热时间为3-4个月。
在步骤1中，两口水平井都采用双油管结构，其中，长油管注蒸汽，注汽速度保持在50-80t/d；同时短油管定井底流压排液，上部水平井略高于下部水平井，压差为0.1MPa-0.2MPa。
在步骤2中，向上部水平井长油管和短油管内同时连续注入井口干度为90%的蒸汽，注汽速度100-150t/d。
在步骤3中，蒸汽通过上部水平井长油管和短油管内同时连续注入，井口干度为90%，注汽速度80-120t/d；二氧化碳通过套管环空注入，注入速度120-180Nm³/h
在步骤2中，注汽时间为2-3个月。
在步骤3中，将蒸汽和二氧化碳连续注入20-30d。
在步骤4中，停止注二氧化碳后，继续注蒸汽和排液生产40-60d，工作制度保持不变。
该蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法还包括，在步骤4之后，重复进行步骤3和步骤4，以辅助重力泄油采油。
本发明为特超稠油油藏开发提高原油采收率提供一种新方法，适用于油层埋深小于1000m，油层连续有效厚度不小于20m，油层条件下脱气原油粘度大于10×10⁴mPa·s的油藏。二氧化碳可以聚集在蒸汽腔的顶部和边部，减少蒸汽腔和盖层的热损失，缓减蒸汽冷凝速度，进而有助于蒸汽腔的扩展，并能增加地层能量。二氧化碳能与地层原油接触溶解，使原油体积大幅膨胀，增加原油弹性能量，有利于提高弹性产量。此外，二氧化碳还具有一定的降粘作用和解除近井地带污染堵塞，疏通油流通道，起到了较好的改善开发效 果的作用。本发明是将蒸汽与二氧化碳的增能助排、降粘、隔热复合作用机理相结合的辅助重力泄油的一种强化采油技术。
附图说明
图1为本发明的蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法的一具体实施例的流程图；
图2是本发明的一具体实施例中预热阶段模型示意图。
图3是本发明的一具体实施例中生产阶段模型示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
如图1所示，图1为本发明的蒸汽-二氧化碳辅助重力泄油采油方法的一具体实施例的流程图。
在步骤101，将两口平行分布的水平井进行预热。在稠油油藏油层内，部署2口上下正对平行分布水平井，位置靠近油层底部，两口井保持一定距离。采用注汽循环预热技术。两口水平井都采用双油管结构。其中，长油管注蒸汽，注汽速度保持在50-80t/d；同时短油管定井底流压排液，上部水平井略高于下部水平井，压差为0.1MPa-0.2MPa。预热时间3-4个月。图2表示步骤101预热阶段示意图，通过上下水平井注汽循环预热分别产生蒸汽腔，由于上部水平井流压高于下部水平井，使上部水平井蒸汽腔向下发展，上部水平井蒸汽腔向上发展，当两个蒸汽腔实现连通后，预热成功。流程进入到步骤102。
在步骤102，向上部水平井长油管和短油管内同时连续注入井口干度为90%的蒸汽，注汽速度100-150t/d，注汽时间2-3个月。下部生产井保持原始地层压力生产。流程进入到步骤103。
在步骤103，将蒸汽与二氧化碳同时通过上部水平井注入油层，连续注入20-30d。其中，蒸汽通过上部水平井长油管和短油管内同时连续注入，井口干度为90%，注汽速度80-120t/d；二氧化碳通过套管环空注入，注入速度120-180Nm³/h。下部水平井保持原始地层压力生产。流程进入到步骤104。
在步骤104,停止注二氧化碳，上部水平井继续注入蒸汽，下部水平井继续进行生产40-60d，工作制度保持不变。
图3表示步骤102-104生产阶段示意图。此时，蒸汽向上和侧面扩展，逐步扩大形成蒸汽室。由于蒸汽和二氧化碳的共同作用，原油粘度大幅下降，原油在重力作用下与冷凝水流到下部生产井中一同采出。
在一实施例中，在步骤104之后，重复步骤103-104，以辅助重力泄油采油。
在应用本发明的一具体实施例中，包括了以下步骤：
（1）准备工作：
部署水平井2口，上部水平井300m，下部水平井300m，两口井纵向距离5m。每口井采用长短隔热油管管柱工艺。
（2）预热阶段：
A、向2口水平井中长油管注入蒸汽，蒸汽注入速度60t/d，井口蒸汽注入干度保持在90%以上。
B、短油管定井底流压生产排液。
C、上部生产井流压为3.4MPa，下部生产井流压3.2MPa。
D、预热时间120d。
（3）生产阶段：
A、2口生产井停止注汽排液。
B、向上部水平井长油管和短油管内同时连续注入井口干度为90%的蒸汽，注汽速度100t/d，注汽时间2个月。下部生产井保持原始地层压力生产。
C、向上部水平井长油管中连续注入干度90%的蒸汽，蒸汽注入速度90t/d；同时，环空中注入二氧化碳，注入速度130Nm³/h，注入时间20d，下部水平井采用长冲程、低冲次的大排量皮带式抽油机，并保持井底流压3.5MPa进行排液生产。
D、停止注二氧化碳，继续注入蒸汽和排液生产40d，工作制度保持不变。
E、重复步骤C和D。
在应用本发明的另一具体实施例中，包括了以下步骤：
（1）准备工作：
部署水平井2口，上部水平井500m，下部水平井500m，两口井纵向距离5m。每口井采用长短隔热油管管柱工艺。
（2）预热阶段：
A、向2口水平井中长油管注入蒸汽，蒸汽注入速度80t/d，井口蒸汽注入干度保持在90%以上。
B、短油管定井底流压生产排液。
C、上部生产井流压为3.5MPa，下部生产井流压3.4MPa。
D、预热时间90d。
（3）生产阶段：
A、2口生产井停止注汽排液。
B、向上部水平井长油管和短油管内同时连续注入井口干度为90%的蒸汽，注汽速度120t/d，注汽时间3个月。下部生产井保持原始地层压力生产。
C、向上部水平井长油管中连续注入干度90%的蒸汽，蒸汽注入速度120t/d；同时，环空中注入二氧化碳，注入速度180Nm³/h，连续注入30d。下部水平井采用长冲程、低冲次的大排量皮带式抽油机，并保持井底流压3.5MPa进行生产。
D、停止注二氧化碳，继续注入蒸汽和生产60d，工作制度保持不变。
E、重复步骤C和D。