一种使用碳酸铵改善SAGD开发效果的方法技术

本发明专利技术提供了一种使用碳酸铵改善SAGD开发效果的方法。该方法包括：a、部署双水平井井对或者直井‑水平井井组：在双水平井井对中注汽井位于生产井的上方；在直井‑水平井井组中，垂直井为注汽井，水平井为生产井；b、在生产井连续生产阶段，以持续注入方式或分段注入方式向注汽井中注入碳酸铵溶液，直至瞬时油汽比降至0.1‑0.2，停止注入碳酸铵溶液，结束生产。本发明专利技术提供的技术方案能够有效提高深层稠油油藏的动用程度，提高热能利用率和开发效率，提高油藏的采收率和开发效果。

【技术实现步骤摘要】
一种使用碳酸铵改善SAGD开发效果的方法
本专利技术涉及一种使用碳酸铵改善SAGD开发效果的方法，属于油田采油

技术介绍
稠油油藏是指在油层温度下脱气原油粘度大于100mPa·s的油藏，目前国内稠油油田开发中广泛应用热采技术，目前广泛应用的开发方式包括：蒸汽辅助重力泄油，蒸汽吞吐，蒸汽驱等技术。蒸汽辅助重力泄油(SteamAssistedGravityDrainage，SAGD)技术由Butler博士1978专利技术。经过30多年不断发展和改进，目前已经形成成熟的商业化开采的应用技术。在加拿大油砂开发，我国辽河油田和新疆油田等地区的超稠油油藏开发中都得到成功应用。其生产方式是在油藏的底界部署一对平行的水平井，在上部水平井中注入大量高干度蒸汽，蒸汽和原油之间的密度差迫使蒸汽向上超覆，并和上部的冷的原油接触放热，冷凝的水和加热的原油受重力作用流动到下部水平井附近被产出。随着蒸汽不断注入，在注入井上部形成不断扩展的蒸汽腔，蒸汽腔不断波及到油藏的上部和侧部，逐渐将整个油藏加热并采出其中的储量。ZL200810113261.9公开了一种气体辅助SAGD开采超稠油技术的方法，在该方法中应用非凝析气体(N2，甲烷，CO2等)注入到已发育的蒸汽腔中。利用气体导热系数小并且为非凝析气体的性质，形成隔热层，减小蒸汽向上覆岩层的传热速度，降低热损失，提高热效率；同时分布在蒸汽腔上部的非凝析气体能够维持系统压力，不仅对原油起到向下的推动作用，还缓解了蒸汽向上的超覆速度，加强了蒸汽腔的侧向扩展能力，增大蒸汽横向波及体积；但是该方法在应用中存在注入的非凝析气体影响蒸汽注入能力的问题，操作中发现同时注入非凝析气体时，由于明显提高了蒸汽腔压力，蒸汽注入量降低在30％左右。其次注入的气体仅仅有隔热和降粘的作用，因此只能提高采油速度，而在提高驱油效率方面效果并不明显。因此提供一种改善SAGD开发效果的方法称为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种使用碳酸铵改善SAGD开发效果的方法，该方法能够有效提高深层稠油油藏的动用程度，提高热能利用率和开发效率，提高油藏的采收率和开发效果。为达到上述目的，本专利技术提供了一种使用碳酸铵改善SAGD开发效果的方法，其包括以下步骤：a、部署双水平井井对或者直井-水平井井组：在双水平井井对中注汽井位于生产井的上方；在直井-水平井井组中，垂直井为注汽井，水平井为生产井；b、在生产井连续生产阶段，以持续注入方式或分段注入方式向注汽井中注入碳酸铵溶液，直至瞬时油汽比降至0.1-0.2，停止注入碳酸铵溶液，结束生产。本专利技术提供的技术方案能够将碳酸铵分解后的产物对原油的作用与注蒸汽辅助重力泄油相结合，提高稠油的驱油效率，从而改善油藏的开发效果：所使用的碳酸铵其分子式为NH4-CO3-NH4，即(NH4)2CO3。在热采开发过程中，地下热量可以使碳酸铵在160℃的条件下分解，产生CO2和NH3，其反应方程式为由碳酸铵分解产生的CO2在SAGD开发中起到以下作用：①其溶于稠油和水，能够有效降低稠油的粘度，增加原油的流动能力，减少渗流阻力(毛管阻力、摩擦力)；②CO2溶于水后中呈酸性，能够溶解油藏中的部分酸溶性堵塞；③CO2溶解于水相和油相后能够有效降低油水界面张力，从而降低残余油饱和度，改善油、水相对渗透关系；④CO2气体的膨胀能够增加弹性驱动能量，降低蒸汽分压，提高注入热量的潜热利用率；由碳酸铵分解产生的NH3对于改善驱油效率具有明显效果，其在SAGD开发中起到以下作用：①氨气存在于蒸汽腔内部，其可以与水蒸汽结合形成氨水使汽腔内的冷凝水变成碱性，在向生产井泄流的同时降低蒸汽腔内的残余油饱和度，使相渗曲线整体向右移动，提高氨气波及区域的驱油效率；②氨水电离出和OH-，OH-能够和原油中的酸性物质反应形成原位表面活性剂，起到降低油水界面张力的作用，同时乳化稠油，起到降低原油粘度的作用；此外，和CO2可起到示踪剂的作用，据此可判定载热体和及CO2段塞的运移方向和速度。在上述方法中，优选地，所述持续注入方式是指将碳酸铵溶液与蒸汽混合后连续注入注汽井中；所述分段注入方式是指将碳酸铵溶液与蒸汽交替注入注汽井中；更优选地，所述碳酸铵溶液与所述蒸汽的质量之比为(3％-20％):1。本专利技术提供的技术方案在蒸汽过程中同时注入相应比例的碳酸铵溶液，改善了蒸汽腔内的蒸汽利用率，提高了汽腔的驱油效率，有效提高了注蒸汽开发过程中的热效率和油汽比，改善了SAGD的开发效果，实现了经济有效开发稠油油藏的目的。在上述方法中，优选地，所述注汽井的注汽速度为100-500t/d，所述生产井的排液速度控制为所述注汽井的注汽速度的1.1-1.2倍；更优选地，所述注汽井的注汽速度为300-400t/d，所述生产井的排液速度为400-540t/d。在上述方法中，优选地，在步骤b中，向注汽井中注入碳酸铵溶液时，碳酸溶液的注入时机为油藏蒸汽腔发育至油藏顶部，所述油藏蒸汽腔发育至油藏顶部是通过温度观察井使用光线连续测温进行确认的。早于这一时机注入碳酸铵，会对蒸汽腔的扩展造成一定的影响，晚于这一时机，则改善效果不能充分发挥。在上述方法中，优选地，在步骤a开始前，该方法还包括根据油藏的地质特征与开发现状对部署双水平井井对或者直井-水平井井组的油藏位置进行筛选的步骤，所筛选的油藏位置满足以下条件：油藏埋深为100-1000m，剩余油饱和度>0.5，油层厚度>10.0m，水平渗透率>250md，垂向渗透率与水平渗透率的比值>0.1，油层孔隙度>0.2，油层中不存在连续分布的不渗透泥和/或页岩夹层。在上述方法中，优选地，在双水平井井对或者直井-水平井井组中，生产井至油藏底界的距离为3-5m；所述油藏底界指的是油层的底部，如果油藏中存在底水，则避射底水的距离应大于10m。在上述方法中，优选地，在所述双水平井井对中，注汽井和生产井的垂向距离为3-5m，水平距离为0-10m，优选地，所述水平距离为0-5m；更优选地，所述注汽井和所述生产井的长度均大于400m；进一步优选地，所述注汽井和所述生产井均采用割缝筛管完井；更进一步优选地，所述割缝筛管完井的参数包括：所述注汽井在井筒上侧90°范围内以30°相位割缝，所述生产井在井筒下侧90°范围内以30°相位割缝；注汽井井筒和生产井井筒上割缝的长度均为5-15m/个。本专利技术提供的技术方案对相邻割缝之间的位置关系没有特别限定，采用本领域常规设置即可。在上述方法中，优选地，在所述直井-水平井井组中，直井与水平井的垂向距离为3-10m，优选地，所述垂向距离为3-5m，水平距离不大于50m；更优选地，水平井的长度大于400m；进一步优选地，直井采用射孔完井，水平井采用割缝筛管完井；更进一步优选地，所述射孔完井的参数包括：射孔密度为3-7个/米，孔径为3-10mm，射孔方向在朝向水平井的90°范围内；所述割缝筛管完井的参数包括：所述水平井在井筒下侧90°范围内以30°相位割缝；水平井井筒上割缝的长度为5-15m/个。在上述方法中，优选地，该方法还包括在步骤a结束后，步骤b开始前对注汽井和生产井分别进行预热并形成热连通的步骤。预热时可以采用长管注汽、环空排液的方式进行循环预热，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用碳酸铵改善SAGD开发效果的方法，其包括以下步骤：a、部署双水平井井对或者直井‑水平井井组：在双水平井井对中注汽井位于生产井的上方；在直井‑水平井井组中，垂直井为注汽井，水平井为生产井；b、在生产井连续生产阶段，以持续注入方式或分段注入方式向注汽井中注入碳酸铵溶液，直至瞬时油汽比降至0.1‑0.2，停止注入碳酸铵溶液，结束生产。

【技术特征摘要】
1.一种使用碳酸铵改善SAGD开发效果的方法，其包括以下步骤：a、部署双水平井井对或者直井-水平井井组：在双水平井井对中注汽井位于生产井的上方；在直井-水平井井组中，垂直井为注汽井，水平井为生产井；b、在生产井连续生产阶段，以持续注入方式或分段注入方式向注汽井中注入碳酸铵溶液，直至瞬时油汽比降至0.1-0.2，停止注入碳酸铵溶液，结束生产。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述持续注入方式是指将碳酸铵溶液与蒸汽混合后连续注入注汽井中；所述分段注入方式是指将碳酸铵溶液与蒸汽交替注入注汽井中；优选地，所述碳酸铵溶液与所述蒸汽的质量之比为(3％-20％):1。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述碳酸铵溶液的质量分数为50％-80％。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述注汽井的注汽速度为100-500t/d，所述生产井的排液速度控制为所述注汽井的注汽速度的1.1-1.2倍；优选地，所述注汽井的注汽速度为300-400t/d，所述生产井的排液速度为400-540t/d。5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤b中，向注汽井中注入碳酸铵溶液时，碳酸溶液的注入时机为油藏蒸汽腔发育至油藏顶部。6.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭二鹏，蒋有伟，张大年，王宏远，潘鹤，
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