[发明专利]一种注气提高采收率的分层注采方法

说明书

本发明为一种注气提高采收率的分层注采方法，包括如下步骤：S1、根据稠油油藏特性将油层沿纵向划分出多个子油层；S2、将生产井和注汽井按照井网结构进行布置；S3、向注汽井中下入笼统注汽管柱，向生产井中下入分层生产管柱；S4、向笼统注汽管柱内注入蒸汽，并实时监测生产井的测井数据，根据测井数据判断生产井是否存在汽窜现象；若无汽窜现象，则继续进行笼统开采；否则，确定存在汽窜现象的子油层所在层位，并将存在汽窜现象的子油层所在层位对应的常开滑套开关关闭，实现分层注采。本发明的方法能够充分利用蒸汽热能，减少不同层位部井需求，降低生产井作业成本，最大限度提高采收率，降低蒸汽驱开发成本，提高整体经济效益。

技术领域

本发明是关于蒸汽驱开发领域，尤其涉及一种注气提高采收率的分层注采方法。

背景技术

在油田开发中，一般将天然能量衰竭开发称为一次采油，常规的注水开发称为二次采油，除了二次采油之外的采油措施均称为三次采油，例如化学驱采油、火驱采油和蒸汽驱采油。其中，蒸汽驱属于三次采油中的重要措施，属于高渗透、高粘度、中深层稠油开采的有力手段。

现有技术中为了能够将油层中的油尽可能多的开采出来，普遍利用蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)进行笼统开采，将生产井的射孔段布置在油层下部，注汽井的底部射孔段布置在油层上部，通过注汽井注入蒸汽后，蒸汽将上部油层加热并持续向上移动，利用蒸汽超覆特性形成蒸汽腔，随着蒸汽腔不断扩大并进一步向下驱动原油，使得油层从上至下一层一层被加热软化，利用蒸汽不断向下驱动原油的方式将被加热降粘的原油及凝析液在重力作用下向下泄到生产井的射孔段而被采出。

然而，采用上述这种布置方式若要利用蒸汽腔对油层从上至下逐渐加热，来实现尽可能多的将油开采出来，需要油层具备如下条件：(1)油层的倾斜角度要相对平缓，不能有太大的倾角起伏变化；(2)油层沿纵向划分的各子油层的孔隙度和渗透率相对均质；(3)各子油层之间不存在泥页岩夹层，或泥岩夹层较不发育。假如不满足这三个条件，在蒸汽驱开发时，在蒸汽腔向下驱动过程中，将不可避免出现严重的汽窜现象，无法有效实现蒸汽辅助重力泄油。

但是，上述三个条件为理想油层，现实中此类油层很少存在，实际中的砂岩油层内绝大部分发育有一定的泥页岩夹层，泥页岩夹层起到屏障作用将油层分隔成各子油层，各子油层的孔隙度和渗透率存在很大差异；而且整个油层的倾斜角度并非平缓，受地质运动影响地层倾角也是跌宕起伏的。因此，实际的油层往往具有很强的非均质性，渗透率极差大，且伴随着泥页岩夹层的不连续发育。泥页岩夹层直接影响蒸汽的上升速度，对蒸汽腔的发育存在明显的阻碍作用，蒸汽腔的体积对蒸汽驱开发效果直接相关。另外，油层的不平缓，渗透率和孔隙率的差异以及泥页岩夹层的存在，都将导致蒸汽向下驱动加热油层过程中存在严重的汽窜现象，影响开采效果。

除了上述方式之外，对于其他形式的蒸汽驱笼统开采，随着蒸汽驱的逐步开发，过热蒸汽在地下高渗通道中的汽窜问题也越来越突出。随着汽窜的发生蒸汽驱将面临以下问题：

1、由于注汽速度过快而造成蒸汽的浪费，蒸汽携带着大量的热能，这部分热能如果不能在地下得到充分利用，将造成地层原油不能充分加热，流动性变差，由于蒸汽的驱动，能够进入生产井的有效稠油产量持续降低，直接影响蒸汽驱开发效果。

2、由于高温蒸汽的窜通，造成生产井直接带高温、高压，既影响生产井举升效果，又对井口的安全生产造成了很高的风险，不利于蒸汽驱的安全开发。

针对汽窜问题，目前普遍提出对蒸汽驱分层开采，但是，目前蒸汽驱的分层开采技术并不成熟，注汽井的分层注汽目前主要利用分层配汽阀或者利用偏心双管注汽管柱，利用一个注汽管柱专门对上部油层进行注汽，另一个注汽管柱专门对下部油层注汽，与之相匹配的，对应一个生产井专门对上部油层采油，另一个井专门对下部油层采油。此种方式在相同油层层位上需要布置更多的井，成本较高；另外，由于各子油层之间存在泥页岩夹层，而泥页岩夹层为不连续发育，无法将各子油层进行严格分隔，因此，并没有实现真正意义上的分层开采，仍为笼统开采，影响采收率。