[发明专利]一种开采稠油油藏的方法

说明书

本发明提供一种开采稠油油藏的方法，包括下述步骤：S1.确定待开采区域，并在所述待开采区域设置至少一口注入井和一口生产井；S2.向所述注入井中注入包含水蒸气、氮气和二氧化碳的第一段塞；S3.向所述注入井中注入包含氮气的第二段塞；S4.向所述注入井注入包含二氧化碳的第三段塞，从而在所述生产井中产出包含原油的产物；以及任选地，重复进行步骤S2、S3和S4。本发明通过利用水蒸气、氮气和二氧化碳作为驱替介质，并采用特定的注入方式，有效提高了稠油油藏的采收率。

技术领域

本发明涉及石油勘探领域，具体涉及一种开采稠油油藏的方法。

背景技术

全球稠油资源极为丰富，稠油、油砂和沥青的剩余地质储量约为8000亿吨，约占全球总石油资源量的70％。委内瑞拉拥有世界稠油总量的48％，其次是加拿大，占总量32％，接下来的稠油大国是俄罗斯、美国和中国(储量第七)，稠油年产量高达1.127×10⁸t以上。我国已在12个盆地发现了70多个稠油油田，探明储量40亿吨。其中，储量最多的是辽河油田，然后依次是胜利油田、克拉玛依油田和河南油田，海上稠油集中分布在渤海地区，储量约26亿吨。蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层等是稠油生产的主要方式，全球热采年产规模5000万吨以上。其中，中国稠油年产油量约1600万吨，吞吐开采约占热采产量的85％。

稠油热采是通过加热方式将地下储集岩石孔隙中的原油黏度下降，流动能力增强，从而将稠油从地质储层中采出的过程。热采技术主要包括：蒸汽吞吐、蒸汽辅助重力泄油、蒸汽驱、火烧油层和井底电加热。能够用来加热地层的方法有水蒸汽、热水或地下燃烧、电加热和电磁加热等。利用水蒸汽是最常见的加热方法。稠油注水蒸汽热采的种类很多，比如，按驱动方式，可将稠油注蒸汽开采分为蒸汽吞吐和蒸汽驱两个阶段，这是国外通常的做法。蒸汽驱往往在数个周期蒸汽吞吐后进行。蒸汽吞吐(Huff and Puff)是单井作业，每口井既是注汽井又是生产井。它有时又称油井激励处理(Steam Stimulation)、循环注蒸汽(Cyclic Steam Injection)、周期注蒸汽、蒸汽浸泡等。蒸汽吞吐这一工艺技术的每一循环包括三个步骤：注汽阶段(吞)——关井(焖井)阶段——采油阶段(吐)。蒸汽驱是指从注汽井持续注汽而从相邻生产井持续产油的过程。蒸汽驱过程至少涉及到一口注入井和一口采油井(或称生产井)。

蒸汽吞吐方法简单，经济风险性小，每口井可进行5～8周期以上的吞吐作业，采油速度高，但原油采收率低，仅10％～20％，损失大量可采储量。蒸汽吞吐有效加热半径小于30m，所以多周期吞吐后仍会有大量剩余油滞留在地层中。蒸汽驱采油是稠油油藏经过蒸汽吞吐采油之后，为进一步提高采收率而采取的一项热采方法，因为蒸汽吞吐采油只能采出各个油井附近油层中的原油，在油井与油井之间还留有大量的死油区。蒸汽驱采油，就是由注入井连续不断地往油层中注入高干度的蒸汽，蒸汽不断地加热油层，从而大大降低了地层原油的粘度。注入的蒸汽在地层中变为热的流体，将原油驱赶到生产井的周围，并被采到地面上来。蒸汽驱一般采用面积井网形式，由注入井连续注汽，生产井连续采出原油。蒸汽驱过程中，有多种机理在不同程度地起作用，包括降黏作用、蒸汽的蒸馏作用、热膨胀作用、油的混相驱作用、溶解气驱作用和乳化驱作用等。其中起主导作用的是降黏作用、蒸汽的蒸馏作用、热膨胀作用和油的混相驱作用。蒸汽驱(Steam Flooding)从原理上可以弥补蒸汽吞吐的不足，可以实现整个油藏有效动用，但技术需求高、投入大、能耗高，是否能够取得较高的采收率和经济效益，则取决于油藏地质条件和工艺技术的先进性和适应性。影响蒸汽吞吐和蒸汽驱效果的因素很多，地质上主要有油藏厚度、深度、岩性、流体性质、非均质性等；工程上主要有井网形式、井型及管柱、注汽方式等，地面工艺包括锅炉的参数、地面管汇流程等。