[发明专利]微波技术在用于深层和浅层应用的提高采油率工艺中的利用

说明书

技术领域

本发明涉及地下原油油藏的开采领域。更具体而言，所述领域涉及利用电磁(EM)辐射和提高采油率(EOR)技术来改质并且开采地下原油油藏的系统和工艺。

背景技术

剩余的可开采原油资源中相当大的比例为重油、页岩、砂和焦油的形式。作为储层中估算的原油总量(原始石油地质储量或“OOIP”)相对于一次和二次开采后的采收量的量度标准，世界平均采收率处于约30％至约50％的范围内。大量剩余的原油呈重质的石油的形式。

传统的一次和二次开采技术并不能够从含油储层中开采每一滴原油。重质烃的API值处于约10°至约20°范围内，并且粘度小于约10,000厘泊(cP)。超重质烃的API值为小于约10°。

存在各种各样的技术能够提取粘稠的重质油。冷(即，环境温度)开采方法包括常规开采、水驱、利用砂的冷重油开采(CHOPS)、溶剂注入、水气交替(WAG)注入、惰性气体注入和压力脉冲。热开采方法包括蒸汽驱、蒸汽吞吐采油(CSS)、蒸汽辅助重力泄油(SAGD)和地下燃烧。

最广泛使用的热开采方法是蒸汽注入。蒸汽注入能够开采部分原油；但是，它的适用性有限。具有薄的含油区域的深储层、高压储层和非均质储层难以成功地应用蒸汽注入。

之前提到的方法常常需要大量的脱盐水或淡水供应，用以保持水压以及产生蒸汽、冲洗和其他步骤。对所产生的废水的管理和处置提出了挑战，并增加了开采每桶原油的成本。另外，开采重油需要大量能量以从地层中移除石油、加工石油以及将其运离本地。

发明内容

一种利用微波强化的重质烃开采系统对包含重质烃的原油储层的含烃地层的一部分进行处理的方法，包括形成水平注入井。该水平注入井由从地面延伸至原油储层的水平注入井筒壁限定。所述注入井能够使得所述地面和所述原油储层之间流体连通。它还能够使得向所述原油储层引入处理流体。所述水平注入井的一部分为具有沿着所述水平注入井筒壁的套管的注入水平流段。所述沿着所述水平注入井筒壁的套管能够使得所述水平注入井和所述原油储层之间流体连通。所述方法还包括形成水平微波源井。所述水平微波源井由从所述地面延伸至所述含烃地层的水平源井筒壁限定。所述源井能够使得所述地面和所述含烃地层之间连通。它也能够使得向所述原油储层引入微波能。所述水平微波源井的一部分为具有沿着所述水平源井筒壁的套管的微波源水平流段。所述沿着水平源井筒壁的套管能够使得所述水平微波源井和所述原油储层之间能量连通。所述方法还包括形成水平生产井。所述水平生产井由从所述地面延伸至所述含烃地层的水平生产井筒壁限定。所述生产井能够使得所述地面和所述含烃地层之间流体连通。它还能够使得从所述含烃地层提取采出流体。所述水平生产井的一部分为具有沿着所述水平生产井筒壁的套管的生产水平流段。所述沿着所述水平生产井筒壁的套管能够使得所述水平生产井和所述含烃地层之间流体连通。所述注入水平流段位于所述微波源水平流段和所述生产水平流段这二者的下方。所述方法还包括：通过所述水平注入井向所述原油储层引入处理流体，使得所述处理流体进入到待处理的所述含烃地层的至少一部分。所述处理流体包含具有用于所述重质烃的混溶溶剂的水溶液。所述方法还包括：向所述水平微波源井引入具有微波发射器的微波天线。引入所述微波天线使得所述微波发射器位于所述微波源水平流段中，并且使得所述微波发射器能够向待处理的含烃地层的一部分传导微波能。所述方法还包括：向所述微波发射器引入电力，使得向待处理的含烃地层的一部分传导微波能。这样做，使得形成包围待处理的含烃地层的一部分微波能量场。位于所述微波能量场内的所述重质烃的粘度得以降低。并且，在所述微波能量场内形成采出流体，其中所述采出流体包含具有降低的粘度的重质烃和处理流体。所述方法还包括：通过水平生产井从含烃地层中提取所述采出流体。