一种致密油压裂水平井吞吐采油提高采收率的方法技术

本发明专利技术提供了一种致密油压裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，油藏压力降低至某优化的压力时将水平井冲砂洗井后，以规定的日注水量向油藏注水，当注水期末压力保持水平为100％时停止注水，此时的累计注水量等于本井前一个生产阶段累计采液量；注水结束后将水平井进行关井，进入闷井阶段依靠渗吸置换等作用，使储层原油进入高渗透通道；采油时当水平井控制面积内地层压力下降至额定压力时关井进行第二轮吞吐。本发明专利技术的致密油压裂水平井吞吐采油提高采收率方法使天然裂缝发育的致密储层岩石基质孔隙中的原油得以进一步采出，综合利用地层能量提升、注入水与储层原油渗吸置换等原理提高油井单井产量，为致密油储层提高原油采收率开辟了新的途径。

Method for enhancing oil recovery by tight oil fracturing horizontal well huff and puff oil production

The present invention provides a method for recovery of dense oil horizontal well fracturing stimulation, reservoir pressure is reduced to a optimum pressure when the horizontal well sand washing, the daily water injection rate prescribed to reservoir water, when water injection pressure to maintain the level of the water injection stop is 100%, the cumulative water injection time is a production well before the stage of cumulative fluid injection; after the end of the horizontal well shut in wells, stuffy stage by imbibition displacement, the reservoir oil enters the high permeability channel; when the level of oil well control area of mainland pressure dropped to a rated pressure shut in the second round huff and puff. The invention of the tight oil horizontal well fracturing stimulation to improve the density of reservoir rock pore recovery method to make natural fractures in crude oil can be further mined, the comprehensive utilization of energy, enhance the formation of injection water and reservoir oil imbibition displacement principle of increasing oil well production, for tight oil reservoirs to enhance oil recovery opens a new way for crude oil.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于从井中采油的领域，特别涉及一种致密油压裂水平井吞吐采油提高采收率的方法。
技术介绍
致密油是致密储层油的简称，主要赋存空间为致密砂岩、泥灰岩、白云岩、页岩等非常规储层。目前致密油在北美地区得到了商业性的开发，给世界油气勘探开发带来了重大变革，正逐渐影响着世界能源供需的格局。我国致密油主要以陆相为主，资源潜力大、分布广，主要分布于松辽、柴达木、鄂尔多斯及四川盆地。当前，随着新发现常规油田数量的减少和油气资源可采储量的逐步降低，致密油将是未来主要油气资源之一。但是，致密油储层具有低孔、低渗、低压的特征，并伴有天然微裂缝发育，开发难度大、能量补充困难、动用程度低。目前致密油开发普遍采用体积压裂水平井采油工艺，由于天然微裂缝的存在，常规的注水开发易造成水平井发生水淹，其它开发方式如气驱、化学驱的操作成本昂贵、开发效果较差，因而亟需探寻出一种经济的、合理的油藏开发方式。吞吐采油技术是一种在同井同油层既注入又采油的生产方式，其具有两种重要的采油机理，一是提升采油井周围的地层能量，二是利用注入剂的驱油特性降低储层微小孔隙中的原油饱和度。吞吐技术作为一种有效的提高采收率方法，目前广泛被应用于试验性开发。然而吞吐技术类型多种多样，包括CO2吞吐、微生物吞吐、蒸汽吞吐和注水吞吐等，其适应的储层特征和作用机理也不尽相同，因而必须寻找出一种适合于致密油开发的吞吐采油方法。采用体积压裂工艺进行改造后的致密油储层，在大排量(>6m3/min)条件下将大量的压裂液(单段压裂入地液量>800m3)压入储层，并加入高导流的支撑剂进行裂缝支撑，形成了复杂的、缝网型的、导流能力比基质高上百倍的人工裂缝。同时水平井水平段采用多段压裂后形成的复杂人工裂缝沟通了储层中大量的天然裂缝，使的储层原油流入井底的有效裂缝渗流通道数量增加，扩大了渗流区域的面积。在该种储层渗流特征条件下，在相邻注入井进行注气或者注水，非常容易形成气窜或者水淹，降低油井的产油能力。然而，采用水平井本井吞吐采油的提高采收率方法，有效的解决了气窜或水淹的难题，同时依靠储层中复杂的缝网型裂缝，极大的扩大了吞吐有效作用面积，增加了吞吐作用效果。黄大志.(注水吞吐采油机理研究.油气地质与采收率，2004，11(5)：39-41)介绍了注水吞吐采油是指将水注入产层，注入水优先充满高孔隙度、高渗透带、大孔喉或裂缝等有利部位，关井后，在毛细管力的作用下，使注入水与中、小孔喉或基质中的原油产生置换，导致产层中的油水重新分布，然后开井降压，使被置换出来的油与注入水一起被采出的采油方法(参见图1)。注水吞吐的优势在于：可以有效改善裂缝性油藏注水开发过程中出现的裂缝水淹，同时充分利用油水渗吸置换、地层能量补充原理提高原油采收率，此外注入剂(注入水)价格低廉、资源充足，操作成本较低。针对致密油高投入成本开发，在体积压裂水平井中实施注水吞吐，可充分依靠缝网型的裂缝，扩大注入水与裂缝的接触面积，进一步增加油水置换量，同时经过反复的注水、采油过程的交替，增大了洗油波及面积和驱替倍数，提高了驱油效率，从而提高原油采收率。当前国内外有关注水吞吐的研究，主要针对于开发直井，对于水平井注水吞吐采油研究较少，更没有针对致密油这种非常规油藏储层中体积压裂后的水平井吞吐采油。目前该类储层主要采用自然能量衰竭式开发方式，该方法地层能量降低快、产量递减迅速、最终采收率低，无法实现油藏的经济效益开发。因此对于压裂水平井的致密油油藏开发方式，需进一步深入的探寻更优的开发方式。此外，针对于注水吞吐技术，在注水量、注水速度、关井时间、采油时间、采油速度等影响注水吞吐采油效果的理论研究分析和试验也未得到清晰的认识。
技术实现思路
为了克服现有的致密油储层压裂水平井开发中自然能量衰竭式开发方式采收率低的问题，本专利技术提供了一种致密油压裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，本专利技术改善裂缝性致密油油藏的渗吸驱油效果，提高低渗透油藏裂缝与基质交渗能力，增加了原油的采出程度，利用体积压裂后的水平井进行吞吐采油开发致密油油藏，充分的增大了储层人工裂缝和天然裂缝中的油水接触面积，进一步提高了油藏整体的渗吸增产效果。实现本专利技术目的的技术方案为：一种致密油压裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，具体步骤为：1)当油藏压力降低至10MPa，首先将水平井冲砂洗井后，以规定的日注水量向油藏注水，提高水平井周围的地层压力，当注水期末压力保持水平为100％时停止注水，此时的累计注水量等于本井前一个生产阶段累计采液量；2)注水结束后将水平井进行关井，开始油藏水平井吞吐过程，进入闷井阶段，依靠渗吸置换作用，使储层原油进入高渗透通道；3)开井生产阶段，采油时当水平井控制面积内地层压力下降至额定压力时关井进行第二轮注水、闷井和采油的过程。所述油藏为单层的油藏，厚度2-100m；所述油藏为致密、天然微裂缝发育的油藏，储层基质平均渗透率一般小于0.3mD，平均孔隙度为9％，平均裂缝密度0.29条/m；所述油藏类型为无边底水/气顶的未饱和、低压油藏。所述的油藏的油井为水平段为850m、井排距为600m的水平井；所述油井在完井时，采用套管固井后，进行分段体积压裂改造的油井，平均压裂施工排量>6m3/min，平均压裂段间距80-100m。所述步骤3)中采油结束时压力为10MPa，压力保持水平为59％。所述步骤1)基于数值模拟研究和矿产试验分析得出，在注水阶段，日注水量为单段日注水量10-20m3，单井日注水量为各段日注水量之和。所述步骤1)依据物质平衡原理，累计注入量是地层中孔隙的弹性变化体积，当压力保持水平从吞吐前的低水平上升到100％时计算的累计注水量为一个吞吐周期的累计注水量。所述步骤2)在致密油藏水平井吞吐过程中，闷井时间为30天。所述步骤3)开井采油初期含水较高，为减少能量损失，初期控液生产，液量不超过15m3。所述注水、闷井和采油过程重复次数为1-5次。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过对致密油压裂水平井注水吞吐开发试验的研究，为致密油开发提高采收率提供了一种有效的增产方式。同时致密油压裂水平井吞吐采油方法增产效果明显，投资成本低，经济效益好，技术经济风险也远远低于注气吞吐、微生物吞吐或化学吞吐。以下将结合附图进行进一步的说明。附图说明图1吞吐过程中储层裂缝与基质之间置换过程示意图。图2多轮吞吐后采出程度与采油期末压力关系曲线图。图3累积产油量与压力保持水平关系图。图4累积产油量递增率与压力保持水平关系图。图5安平19井吸水剖面图。图6累积产量与闷井时间关系图。图7累积产油增量与闷井时间增量关系图。图8安83致密油区块初期采油速度与年递减关系图。图9安平19井注水吞吐生产曲线图。图10安平19井地层压力变化曲线图。图11安平19井单井产量、含水率曲线图。图12安平19井累产油、采出程度曲线图。图13安平21井组注水吞吐生产曲线图。具体实施方式实施例1：为了克服现有的致密油储层压裂水平井开发中自然能量衰竭式开发方式采收率低的问题，本专利技术提供了如图1所示的一种致密油压裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，本专利技术改善裂缝性致密油油藏的渗吸驱油效果，提高低渗透油藏裂缝与基质交渗能力，增加了原油的采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种致密油压裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，其特征在于：具体步骤为：1)当油藏压力降低至10MPa，首先将水平井冲砂洗井后，以规定的日注水量向油藏注水，提高水平井周围的地层压力，当注水期末压力保持水平为100％时停止注水，此时的累计注水量等于本井前一个生产阶段累计采液量；2)注水结束后将水平井进行关井，开始油藏水平井吞吐过程，进入闷井阶段，依靠渗吸置换作用，使储层原油进入高渗透通道；3)开井生产阶段，采油时当水平井控制面积内地层压力下降至额定压力时关井进行第二轮注水、闷井和采油的过程。

【技术特征摘要】
1.一种致密油压裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，其特征在于：具体步骤为：1)当油藏压力降低至10MPa，首先将水平井冲砂洗井后，以规定的日注水量向油藏注水，提高水平井周围的地层压力，当注水期末压力保持水平为100％时停止注水，此时的累计注水量等于本井前一个生产阶段累计采液量；2)注水结束后将水平井进行关井，开始油藏水平井吞吐过程，进入闷井阶段，依靠渗吸置换作用，使储层原油进入高渗透通道；3)开井生产阶段，采油时当水平井控制面积内地层压力下降至额定压力时关井进行第二轮注水、闷井和采油的过程。2.根据权利要求1所述的一种致密油压裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，其特征在于：所述油藏为单层的油藏，厚度2-100m；储层基质平均渗透率小于0.3mD，平均孔隙度为9％，平均裂缝密度0.29条/m。3.根据权利要求2所述的一种致密油压裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，其特征在于：所述的油藏的油井为水平段为850m、井排距为600m的水平井；所述油井在完井时，采用套管固井后，进行分段体积压裂改造的油井，平均压裂施工排量>6m3/min，平均压裂段间距...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠兴，赵继勇，屈雪峰，雷启鸿，何右安，高武彬，刘万涛，王选茹，陈文龙，赵国玺，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11