[发明专利]一种在油层中原位产生溶剂开采稠油的方法

说明书

本发明涉及一种在油层中原位产生溶剂开采稠油的方法，利用电加热装置将井筒附近油层的原油加热到目标温度，通过向加热段注入化学反应助剂，达到高温水热裂解原油反应条件，产生的轻质油组分和气体，在热力和重力作用下向汽腔上升，运移到汽液界面处的轻质油和部分气体溶解到原油中降低原油粘度，增加原油产量；留在汽腔中的非凝结气体为汽腔扩展补充能量，降低汽腔向顶盖层的热损失。泄到裂解反应段的原油经过加热后继续裂解过程，泄到生产段的原油进入筛管后由井下泵举升到地面。本发明利用在油层中原位产生溶剂的方法实现溶剂辅助开采稠油，提高热量利用率，降低CO₂排放量，提高最终采收率，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明属于油田开发领域，涉及一种稠油开采方法，特别是涉及一种在油层中原位产生溶剂开采稠油的方法。

背景技术

中国稠油资源量超过200×10⁸t，分布于12个沉积盆地的70多个油田，目前投入商业开发的动用地质储量约为14×10⁸t。由于中国的大部分稠油油藏的原油粘度高于10,000mPa.s，主要以注蒸汽热力开采为主。蒸汽吞吐仍然是中国稠油开采的主要方式，但大部分油田已经进入到开采的末期，蒸汽效率低，最终采收率一般小于30%。蒸汽驱和SAGD技术的采收率较高（高于50%），但仅仅适用油藏物性较好的油藏，而且蒸汽耗量大。注蒸汽结束后，在油藏中留下大量的剩余油得不到经济开采。

为提高注蒸汽热采过程中的热效率，近年来在蒸汽中加入溶剂和非凝结气体技术方面开展了大量的研究和现场试验。加入非凝结气体的主要作用是降低蒸汽汽腔顶部的温度，减小热损失，提高油汽比。通过大量的室内实验研究证明，通过在蒸汽中加入非凝结气体的方式可以降低SAGD开采过程中的蒸汽用量。国内外的多家油公司开展的现场试验结果表明，加入非凝结气体后，不但可以提高蒸汽效率，还有利于汽腔在低渗透区域中的扩展，减少油藏非均质性对汽腔发育状态的影响。但当汽腔中的非凝结气体含量过高时，会降低油井的产量。

室内研究和现场试验证明，在蒸汽吞吐和SAGD过程中加入溶剂有利于提高原油产量。添加的溶剂主要以C₄-C₁₀环烷烃为主，与蒸汽同时注入或者溶剂和蒸汽间歇式注入。代表性技术包括在蒸汽加入液体溶剂的吞吐技术（LASER-Liquid Addition to SteamEnhanced Recovery）和膨胀溶剂辅助重力泄油技术ES-SAGD (Expanding Solvent-SAGD)、溶剂辅助SAP (Solvent Aided Process)采油工艺技术等。Cenovus公司在Christina Lake油田的SAGD项目中，开展了蒸汽中加轻质油（溶剂）的现场试验。结果表明，在蒸汽中加入轻质油 (C4-C10)后，油产量和油汽比提高幅度超过50%，而且原油的API重度和粘度下降。所以加入溶剂后，不但改善原油的产量和蒸汽热效率，同时还会改善原油的油品性质。

虽然溶剂辅助注蒸汽开采稠油的效率高，但溶剂的成本高，再加之注入地层中的溶剂回收率通常较低（小于70%），导致注溶剂开采稠油的操作成本高，甚至不经济。为了克服这一技术难题，本发明提出了一种在油层中原位产生溶剂开采稠油的方法，利用可控的高温水热裂解方式在油藏中产生稠油开采所需要的热量（蒸汽）、溶剂（原油轻质组分）和非凝结气体，不需要在地面产生蒸汽和加入溶剂，降低了CO₂的排放量和操作成本，不仅仅可以运用于SAGD的中后期，还可以运用到其它类型的稠油开采过程，如蒸汽吞吐后期的储量挖潜和接替措施，以及低品位稠油油藏的开采。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在油层中原位产生溶剂开采稠油的方法，不需要在地面产生蒸汽和加入溶剂，而是利用在油层中原位产生溶剂的方法实现溶剂辅助开采稠油的过程，提高热量利用效率，降低CO₂的排放量，提高最终采收率，解决了SAGD开采稠油的中后期，油井产量和油汽比低的技术问题，具有广阔的市场应用前景。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案。