[发明专利]完井系统

说明书

技术领域

本公开总体涉及用于使用蒸汽注射来提高碳氢化合物生产的系统和方法。

背景技术

一般称为提高石油采收率(EOR)的技术通常在天然驱动力在储油层内不足以产生充分的石油以使得采油经济上可行时使用。由于EOR技术在从含有相对轻的石油的储油层的成功使用，操作者已在具有更重的石油的油田内使用了EOR技术。一个技术涉及将具有蒸汽形式的热能引入到重储油地层内。蒸汽可通过单一的生产井注射，其中蒸汽的注射和石油的生产交替(吞吐)，或通过与生产井偏离的注射井来注射。热能增加了重油(heavy oil)的可运动性且允许重油更容易地流入到生产井内。

最初，称为蒸汽生成器的热激励位于地面上，使得蒸汽被注射到被处理的井内。然后开发了井下蒸汽生成器。井下蒸汽生成器构造为被降低到套管井的井孔内、部分套管井内或套管井内，以在井下穿孔附近生成蒸汽。传统上，井包括定位在井孔内的生产管柱。生成器与生产管柱一起在套管井孔内被降低，或在安装生产管柱前被降低且定位在被处理的地层水平处。在运行期间，生成器生成具有蒸汽或蒸汽和废气形式的热能，且将所述热能注射到地层内，这改进了重油的可运动性。在希望的焖井(soaking)时间长度之后，生产管柱被移除。然后，蒸汽生成器从钻孔被收回，且通过泵替换，所述泵在运行中将由蒸汽使之运动的石油泵送到地面。

与移除生产管柱相关的成本会是重要的。因此，需要更有效的系统和方法来布置蒸汽生成器和泵以支持蒸汽注射运行。

发明内容

在各方面中，本公开提供了从地下地层采收碳氢化合物的方法。如将要认识到的，所述方法不要求移除已经安装在与地层相交的井孔内的生产/完井管道。在一个实施例中，所述方法包括将生产管柱安装在井孔内，且在生产管柱安装前、安装期间或安装后将蒸汽生成器定位在井孔内。生产管柱可以是定位为使得环形空间将生产管柱和套管分开的生产管材。在安装在井内之后，蒸汽生成器运行以将蒸汽和/或其他热气注射到地层内。对于套管井或部分套管井，蒸汽生成器运行以将蒸汽和/或其他热气通过井的套管部分内的穿孔注射到地层内。可允许地层在热气内焖井希望的时间长度，所述希望的时间长度基于对于井和/或附近井的过去的经验。在希望的焖井阶段结束后，可打开井以用于生产。如果井在为生产而开启后产生流通蒸汽，则如果希望可将井关井以允许进行另外的焖井阶段。与热气相关的热能可增加地层内碳氢化合物的可运动性。为回收这些碳氢化合物，所述方法进一步包括将蒸汽生成器通过生产管柱的孔输送到地面；且将泵通过生产管柱的孔输送到井孔内。在安装之后，运行泵以允许碳氢化合物通过生产管柱的孔流到地面。

在循环蒸汽注射的一个实施例中，蒸汽生成器和泵在其中已安装套管的井内交替安装且运行。有利地，这样的安装也不要求移除已安装的生产管柱。例如，在运行希望的时间后，泵可通过生产管柱的孔收回到地面。然后，蒸汽生成器可通过生产管柱的孔返回到井中并运行规定的时间长度。一旦希望的热能的量已释放到井内，则蒸汽生成器再次通过生产管柱的孔收回，且泵通过生产管柱的孔返回到井孔中并运行。将蒸汽生成器和泵输送到井孔内和从井孔输送出的步骤可根据希望多次重复。泵和/或蒸汽生成器可沿井孔使用例如电缆或钢丝的非刚性运载件输送。

在实施例中，所述方法可利用安装在井孔内的基部。基部可沿生产管柱定位或定位在生产管柱以下的井的部分内。生产管柱以下的部分可以是带套管的部分、部分套管的部分或未套管的部分。基部也可以构造为将泵或蒸汽生成器收回。基部和泵/蒸汽生成器之间的连接可利用液压、气压、机械连接和/或机电设备。利用此基部的方法可包括将蒸汽生成器定位在基部上；收回蒸汽生成器；和在收回蒸汽生成器后将泵定位在基部上。

在各方面中，本公开也提供了用于从与地下地层相交的井孔采收碳氢化合物的系统。所述系统可包括生产管柱、蒸汽生成器和泵。生产管柱定位在井孔内，使得环形空间将生产管柱和井孔的壁分开。蒸汽生成器和泵构造为通过生产管柱的孔输送。在一个实施例中，所述系统可包括与生产管柱联合的基部，所述基部构造为接纳蒸汽生成器或泵。所述系统可进一步包括例如电缆或钢丝的非刚性运载件，以将泵和/或蒸汽生成器输送通过生产管柱的孔。在一个实施例中，所述系统可包括分布式温度传感器(DTS)，以测量地层温度分布，以调整蒸汽注射速度或蒸汽注射总量或调整二者。

应理解的是本公开的较重要的特征的示例已相当广泛地总结，以使得如下的对其详细的描述可更好地理解，且使得可认识到对于现有技术的贡献。当然，促在本公开的另外的特征，所述特征将在后文中描述且将形成所附的权利要求的主旨。

附图说明