一种用于开采厚层稠油油藏的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于开采厚层稠油油藏的方法和装置，属于稠油开采技术领域，该方法通过合理的设置注入井和生产井，并向注入井中注入温度高于100℃、注入压力大于5Mpa的水、酒精和丙烯混合物，注入厚层油藏的混合物中的酒精由于压力降低至低于超临界压力变为液体，丙烯的压力高于其超临界压力仍然为气体，变为液体的酒精和水相互混合实现对稠油的稀释和降黏，仍然为气体的丙烯向厚层稠油的上部和侧部扩散，实现对上部和侧部稠油的加热和降黏，最后通过位于中部的竖直生产井实现对厚层稠油的开采，可以提升厚层稠油油藏的采收率，实现厚层稠油油藏的低成本、低能耗、低排放的绿色环保型开采，提升厚层稠油油藏的开采经济效率和操作安全性。

Method and device for exploiting heavy oil reservoir of thick layer

The present invention provides a method and apparatus for producing heavy oil reservoir of thick layer and belongs to the technical field of heavy oil, the injection and production wells are reasonable, and to the injection well injection temperature higher than 100 DEG C, the injection pressure is greater than 5Mpa of water, alcohol and propylene mixture, the mixture into thick reservoir the alcohol due to pressure drop below the supercritical pressure into liquid propylene pressure higher than the supercritical pressure still a gas into a liquid, alcohol and water mixed with each other to achieve dilution of heavy oil and viscosity, still gas diffusion to the upper and lateral part of propylene thick oil, heating to achieve the upper part and the side part of the heavy oil and viscosity, the production wells on the vertical central implementation of the thick layer of heavy oil recovery, oil recovery can enhance the heavy oil reservoir of thick layer, the thick layer of heavy oil The low cost, low energy consumption and low emission green environmental protection mining can improve the economic efficiency and operation safety of heavy oil reservoirs with thick layers.

【技术实现步骤摘要】
一种用于开采厚层稠油油藏的方法和装置
本专利技术涉及稠油开采
，尤其涉及一种用于开采厚层稠油油藏的方法和装置。
技术介绍
随着全球经济的迅猛发展，资源的需求量日益增大，被誉为三大能源之一的石油资源更是需求紧张，寻求经济有效的开发石油资源的方式已成为当前油田开发的主题。经研究发现，世界原油总储量大约为1.4～2.1万亿吨，其中，70％为普通稠油、超稠油和油砂。稠油是全球21世纪规模最大的原油资源类型。世界各大油气公司已把稠油开采技术研究与资源动用作为重大发展战略。稠油是沥青质和胶质含量较高、粘度较大的原油。稠油的地下黏度高，流动性差，因此，采用常规冷采方法开采稠油的产量低、采收率低和开发效果差。但是，稠油黏度对于温度非常敏感，稠油的黏度随其温度升高会急剧降低，即温度升高后稠油的流动性会显著提高，所以，目前全世界范围内开采稠油的方式主要是采取措施提高稠油的流动性和稠油的油水流动比来提高稠油的产量和开采率。现有的稠油油藏的开采技术主要是蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层、蒸汽辅助重力卸油等热力开采技术。其中，稠油油藏的蒸汽吞吐开采技术，是周期性向稠油油藏中注入一定量的湿饱和蒸汽，加热近井地带的一定范围内的原油，使其黏度降低，通过关井一段时间之后再开井开采稠油的方法。蒸汽吞吐开采技术虽然可以开采一定范围内的稠油，但是蒸汽吞吐本质上是一种消耗地层能量的降压开采方法，对于埋深小于500米的稠油油藏，由于油藏本身压力小、地层能量小，导致蒸汽吞吐用于稠油开采的开采周期长、采收率低。蒸汽驱作为一种用于蒸汽吞吐之后的主体接替技术，在蒸汽吞吐基础上可以提高稠油的采收率，但是，由于蒸汽驱需要连续不断地注入蒸汽，造成地面锅炉燃烧产生的温室气体排放量大，同时注入蒸汽向顶底盖层的热损失大，蒸汽能耗比较大，经济效益差，尤其对于厚层稠油油藏，由于蒸汽驱的蒸汽超覆盖造成油层下部原油动用率比较低，蒸汽的波及体积有限，最终采收率较低。蒸汽辅助重力卸油技术的原理是，在注入井中注入蒸汽，蒸汽在地层中形成蒸汽腔，蒸汽腔逐渐向上部和侧面扩散，与油层中的稠油发生热交换，加热后的原油和蒸汽冷凝水靠重力作用卸到下面的水平生产井中产出。蒸汽辅助重力卸油技术的采收率高，但是由于蒸汽流动性远高于液体，最终导致蒸汽容易窜入下部生产井，造成水平段动用程度低。火烧油层技术是指通过向油层中注入空气，采用自然点火或者人工点火，使空气在油层内与原油发生高温氧化反应产生大量的热量，以降低稠油的黏度。由于火烧油层技术的实施工艺复杂，需要在地下点火并维持较高的注气量，另外火驱火线调控较困难，目前尚未形成有效的火驱火线前缘调控技术，在火驱过程中，火线容易突破生产井井底，造成严重的安全隐患，因此，火烧油层技术的现场成功率不高。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种用于开采厚层稠油油藏的方法和装置，旨在提升稠油油藏中轻质、中质和重质成分的采收率，整体上提升厚层稠油油藏的采收率，实现厚层稠油油藏的低成本、低能耗、低排放的绿色环保型开采，提升厚层稠油油藏的开采经济效率和操作安全性。一方面，本专利技术提供一种用于开采厚层稠油油藏的方法，所述方法包括：在厚层稠油油藏的开采区域设置一口生产井和四口注入井，所述生产井为竖直井，所述注入井为水平井，所述注入井的水平段向所述生产井延伸，所述注入井均匀的设置在所述生产井的一周，所述生产井和所述注入井相互配合形成一个稠油注采井对；向所述注入井和所述生产井中同时注入不饱和水蒸气，以实现对所述厚层稠油油藏的循环预热；若所述注入井的井底和所述生产井的井底之间的油层温度升高至预定的温度之后，停止向所述注入井和所述生产井中注入不饱和水蒸气；向所述注入井中连续注入稠油开采混合液，所述稠油开采混合液的注入温度高于100℃，所述稠油开采混合液的注入压力大于5MPa，所述稠油开采混合液是水、酒精和丙烯混合物；若所述厚层稠油油藏的地层压力大于4MPa时，所述生产井开始连续开采所述厚层稠油，其中，所述生产井连续开采所述厚层稠油的过程中，始终保持所述厚层稠油油藏的地层压力大于4MPa。另一方面，本专利技术还提供一种用于开采厚层稠油油藏的装置，所述装置包括：设置模块，用于在厚层稠油油藏的开采区域设置一口生产井和四口注入井，所述生产井为竖直井，所述注入井为水平井，所述注入井的水平段向所述生产井延伸，所述注入井均匀的设置在所述生产井的一周，所述生产井和所述注入井相互配合形成一个稠油注采井对；第一注入模块，用于向所述注入井和所述生产井中同时注入不饱和水蒸气，以实现对所述厚层稠油油藏的循环预热；检测模块，用于若所述注入井的井底和所述生产井的井底之间的油层温度升高至预定的温度之后，停止向所述注入井和所述生产井中注入不饱和水蒸气；第二注入模块，用于向所述注入井中连续注入稠油开采混合液，所述稠油开采混合液的注入温度高于100℃，所述稠油开采混合液的注入压力大于5MPa，所述稠油开采混合液是水、酒精和丙烯混合物；开采模块，用于若所述厚层稠油油藏的地层压力大于4MPa时，所述生产井开始连续开采所述厚层稠油，其中，所述生产井连续开采所述厚层稠油的过程中，始终保持所述厚层稠油油藏的地层压力大于4MPa。可选的，所述稠油开采混合液中水、酒精和丙烯混合物的重量比为3:2:2。可选的，所述设置模块具体用于：若所述厚层稠油油藏的厚度小于25米时，在所述厚层稠油油藏的开采区域设置一口生产井和四口注入井，其中，所述注入井的水平段位于所述生产井的开采段的中部；若所述厚层稠油油藏的厚度大于25米时，在所述厚层稠油油藏的开采区域设置一口生产井和四口注入井，其中，2口所述注入井的水平段位于所述生产井的开采段的1/3处，2口所述注入井的水平段位于所述生产井的开采段的2/3处，水平段位于所述生产井的开采段的1/3处的所述注入井与水平段位于所述生产井的开采段的2/3处的所述注入井间隔分布。可选的，所述开采模块具体用于：若所述厚层稠油油藏的地层压力大于4.5MPa时，所述生产井开始连续开采所述厚层稠油，其中，所述生产井连续开采所述厚层稠油的过程中，始终保持所述厚层稠油油藏的地层压力大于4.5MPa。可选的，所述第二注入模块具体用于：向所述注入井和所述生产井的油管内，同时注入不饱和水蒸气，其中，所述不饱和水蒸气的井口蒸汽干度为92％，不饱和水蒸气的注入速度为120吨/天，不饱和水蒸气的井底注入压力为4.5MPa；从所述注入井和所述生产井的套管内，同时排出注入的水蒸气，循环所述不饱和水蒸气的注入和排出过程不低于45天，以实现对所述厚层稠油油藏的循环预热。本专利技术至少具有如下有益效果：本专利技术提供了一种用于开采厚层稠油油藏的方法，在厚层稠油油藏的开采区域设置一口竖直生产井和4口水平注入井，通过向注入井和生产井中同时注入不饱和水蒸气对厚层稠油油藏循环加热，若注入井的井底和生产井的井底之间的油层温度升高至预定的温度之后，停止注入不饱和水蒸气之后，向注入井中连续注入水、酒精和丙烯混合形成的稠油开采混合液；之后始终保持该厚层稠油油藏的地层压力大于4Mpa，通过生产井实现对该厚层油藏的连续开采。通过合理的设置注入井和生产井，并向注入井中注入温度高于100℃、注入压力大于5Mpa的水、酒精和丙烯混合物，注入厚层油藏的混合物中的酒精由于压力降低至低于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于开采厚层稠油油藏的方法，其特征在于，所述方法包括：在厚层稠油油藏的开采区域设置一口生产井和四口注入井，所述生产井为竖直井，所述注入井为水平井，所述注入井的水平段向所述生产井延伸，所述注入井均匀的设置在所述生产井的一周，所述生产井和所述注入井相互配合形成一个稠油注采井对；向所述注入井和所述生产井中同时注入不饱和水蒸气，以实现对所述厚层稠油油藏的循环预热；若所述注入井的井底和所述生产井的井底之间的油层温度升高至预定的温度之后，停止向所述注入井和所述生产井中注入不饱和水蒸气；向所述注入井中连续注入稠油开采混合液，所述稠油开采混合液的注入温度高于100℃，所述稠油开采混合液的注入压力大于5MPa，所述稠油开采混合液是水、酒精和丙烯混合物；若所述厚层稠油油藏的地层压力大于4MPa时，所述生产井开始连续开采所述厚层稠油，其中，所述生产井连续开采所述厚层稠油的过程中，始终保持所述厚层稠油油藏的地层压力大于4MPa。

【技术特征摘要】
1.一种用于开采厚层稠油油藏的方法，其特征在于，所述方法包括：在厚层稠油油藏的开采区域设置一口生产井和四口注入井，所述生产井为竖直井，所述注入井为水平井，所述注入井的水平段向所述生产井延伸，所述注入井均匀的设置在所述生产井的一周，所述生产井和所述注入井相互配合形成一个稠油注采井对；向所述注入井和所述生产井中同时注入不饱和水蒸气，以实现对所述厚层稠油油藏的循环预热；若所述注入井的井底和所述生产井的井底之间的油层温度升高至预定的温度之后，停止向所述注入井和所述生产井中注入不饱和水蒸气；向所述注入井中连续注入稠油开采混合液，所述稠油开采混合液的注入温度高于100℃，所述稠油开采混合液的注入压力大于5MPa，所述稠油开采混合液是水、酒精和丙烯混合物；若所述厚层稠油油藏的地层压力大于4MPa时，所述生产井开始连续开采所述厚层稠油，其中，所述生产井连续开采所述厚层稠油的过程中，始终保持所述厚层稠油油藏的地层压力大于4MPa。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稠油开采混合液中水、酒精和丙烯混合物的重量比为3:2:2。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在厚层稠油油藏的开采区域设置一口生产井和四口注入井，具体为：若所述厚层稠油油藏的厚度小于25米时，在所述厚层稠油油藏的开采区域设置一口生产井和四口注入井，其中，所述注入井的水平段位于所述生产井的开采段的中部；若所述厚层稠油油藏的厚度大于25米时，在所述厚层稠油油藏的开采区域设置一口生产井和四口注入井，其中，2口所述注入井的水平段位于所述生产井的开采段的1/3处，2口所述注入井的水平段位于所述生产井的开采段的2/3处，水平段位于所述生产井的开采段的1/3处的所述注入井与水平段位于所述生产井的开采段的2/3处的所述注入井间隔分布。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述若所述厚层稠油油藏的地层压力大于4MPa时，所述生产井开始连续开采所述厚层稠油，具体为：若所述厚层稠油油藏的地层压力大于4.5MPa时，所述生产井开始连续开采所述厚层稠油，其中，所述生产井连续开采所述厚层稠油的过程中，始终保持所述厚层稠油油藏的地层压力大于4.5MPa。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述向所述注入井和所述生产井中同时注入不饱和水蒸气，以实现对所述厚层稠油油藏的循环预热，具体为：向所述注入井和所述生产井的油管内，同时注入不饱和水蒸气，其中，所述不饱和水蒸气的井口蒸汽干度为92％，不饱和水蒸气的注入速度为120吨/天，不饱和水蒸气的井底注入压力为4.5MPa；从所述注入井和所述生产井的套管内，同时排出注入的水蒸气，循环所述不饱和水蒸气的注入和排出过...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜玉昆，陈晓红，王瑞和，岳伟民，赵博，陈晓诚，白殿刚，郝国亮，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37