一种水热裂解结合井下自生混相热流体的采油方法技术

一种水热裂解结合井下自生混相热流体的采油方法，涉及油田采油技术领域。通过注入井将裂解催化剂和蒸汽注入油层引发水热裂解反应，随后进行闷井及自喷采油，在注入井下入井下混相热流体发生器并进行完井及布置配套地面供给系统，进行驱替采油，该方法通过水热裂解自喷采油，可使原本难以流动的近井地带稠油得以采出，为后续混相热流体的注入减少注入压力，而通过注入混相热流体可有效对稠油进行改质，降低稠油中重质、胶质、沥青质含量，使原本远井地带稠油得以被驱动、采出，通过两种方法相结合对稠油油层中近井、远井地带稠油分别降粘，可有效增加石油采收率、采油速度，降低稠油、超稠油油藏开采成本。

Method for extracting oil by thermal cracking combined with downhole self formed mixed phase heat fluid

The invention relates to a method for extracting oil by thermal cracking combined with a downhole self formed miscible thermal fluid, relating to the technical field of oil production in an oilfield. Through injection well cracking catalyst and steam into the reservoir caused by aquathermolysis reaction, followed by boring wells and oil production, completion and arrangement of supporting ground supply system in underground injection into underground mixed phase fluid and heat generator, flooding oil recovery, the method of water through pyrolysis of oil production, the near wellbore the original can be produced to flow, for the subsequent injection of mixed phase thermal fluid to reduce injection pressure, and by injecting a miscible fluid can effectively reduce the modification of heavy oil, heavy, colloid and asphaltene, the far wellbore can be driven, produced, for heavy oil reservoirs in the past well, far wellbore viscosity reduction respectively by two methods combined, can effectively increase the oil recovery rate and production rate, reduce the cost of heavy oil and super heavy oil reservoir.

【技术实现步骤摘要】
一种水热裂解结合井下自生混相热流体的采油方法
本专利技术涉及油田采油
，特别涉及一种水热裂解结合井下自生混相热流体的采油方法。
技术介绍
稠油重质分含量高，造成粘度高，流动性差，基于稠油粘度对温度的强敏感特性，热力采油方法通常被认为是开采稠油油藏最有效的手段，我国大部分油田以蒸汽吞吐方式开采稠油，取得良好的经济效益，但注蒸汽条件下，稠油粘度下降只是暂时的，随着注入和开采过程中的热量损失，温度下降，稠油粘度逐渐回升，给井筒举升和地面技术带来一系列困难。在300℃以上高温条件下，稠油中的重质组分会发生热裂解，长碳链的原油会裂解为短碳链的轻质油及各种轻质分的烃类，在热采稠油过程中，由于温度很难达到300℃，因此裂解作用十分微弱，此时主要发生低温热成熟反应和水热裂解反应，而水热裂解反应占主导地位，水热裂解是指高温高压条件下水与稠油某些活性组分发生化学反应，改变稠油分子结构，最终使重质、胶质、沥青质含量降低，饱和烃、芳香烃含量增加，从而达到改质降粘目的。水热裂解反应十分缓慢和复杂，依靠这种自发过程很难达到改质稠油的目的，因此要加入裂解催化剂来改变反应历程，加快反应速度，对于稠油水热裂解技术，国内外很多研究致力于开发高效的过渡金属催化剂，在注蒸汽条件下，地层中所含有矿物质本身是一种廉价的催化剂，能促使稠油水热裂解反应，国际上通常将此种以矿物为基础的多相催化剂称为地质催化作用，油藏矿物尽管催化作用较小，但以低廉的成本及其化学剂催化的协同作用，成为目前水热裂解技术的前沿课题。本专利技术结合上述水热裂解降粘技术与井下自生混相热流体技术，形成一种适用于稠油开采更加有效的方法，使原本难以驱动的稠油、超稠油得以快速采出。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种水热裂解结合井下自生混相热流体的采油方法，通过注入井将裂解催化剂和高温蒸汽注入油层引发水热裂解反应，随后进行闷井及自喷采油，随后在注入井下入井下混相热流体发生器并进行完井及布置配套地面供给系统，进行驱替采油，该方法通过水热裂解自喷采油，可使原本难以流动的近井地带稠油得以采出，为后续混相热流体的注入减少注入压力，而通过注入混相热流体可有效对稠油进行改质，降低稠油中重质、胶质、沥青质含量，使原本远井地带稠油得以被驱动、采出，通过两种方法相结合对稠油油层中近井、远井地带稠油分别降粘，可有效增加石油采收率、采油速度，降低稠油、超稠油油藏开采成本。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种水热裂解结合井下自生混相热流体的采油方法，所述方法包括：通过注入井将裂解催化剂和高温蒸汽注入油层引发水热裂解反应，通过水热裂解反应使地层中的原油降粘、改质，增加其流动性；所述高温蒸汽的温度高于引发水热裂解反应的临界温度；在确定注入的裂解催化剂和高温蒸汽达到预设范围后闷井；闷井时间达到预设范围后观察地层压力决定是否放喷；随后在注入井布置井下混相热流体发生器，随后进行完井步骤，并布置配套的地面供给系统，开始井下生成混相热流体，进行驱替采油步骤，并从采出井开采原油。所述水热裂解反应包括：在所述注入井中注入裂解催化剂5％质量分数水溶型镍催化剂，注入量为0.05PV-0.15PV；在所述注入井地面通过加热设备制造高温蒸汽注入井下，或通过所述注入井的井下装备的电加热器加热注入的蒸馏水为所述高温蒸汽，将所述高温蒸汽与所述裂解催化剂在油层中混合引发水热裂解反应。所述注入高温蒸汽温度范围为100-150摄氏度，蒸汽干度范围70％-100％，所述高温蒸汽注入量为每天50-200吨。所述闷井包括：所述的预设范围为所述裂解催化剂和高温蒸汽进入近井地带5-10米范围，当达到所述预设范围后地面关闭采油树阀门进行闷井，所述闷井时间范围为7-15天，再此期间裂解催化剂、高温蒸汽与地层原油进行催化裂解反应。所述自喷采油包括：所述闷井后地层压力为催化裂解反应后井底压力，当所述地层压力大于原始地层压力时进行放喷采油，当所述地层压力小于原始地层压力时进行后续采油步骤。所述的增产作业包括井下作业和地面作业：所述井下作业包括：依次下入井下混相热流体发生器、封隔器、供给管路，所述井下混相热流体发生器下入深度为油层上部5-10米处，并对所述封隔器进行做封；其中，所述供给管路包括燃料供给管线、冷却水供给管线、氧化剂供给管线和供给电缆；其中，所述井下混相热流体发生器由顶部连接组件、燃烧组件、汽化组件、螺旋增压组件和喷射组件组成；供给管路穿过封隔器与顶部连接组件相连接。所述地面作业包括：连接地面供给系统与井下混相热流体发生器，所述的地面供给系统包括氧化剂供给系统、燃料供给系统、冷却水供给系统、电点火系统和监控系统，所述氧化剂供给系统用于将氧化剂干燥、过滤后供入所述井下混相热流体发生器，并提供工作压力；所述燃料供给系统用于将燃料供入所述井下混相热流体发生器，并提供工作压力；所述冷却水供给系统用于将不同类型的水过滤、软化后供入所述井下混相热流体发生器，并提供工作压力；所述电点火系统用于对所述井下混相热流体发生器进行电点火操作，使上述氧化剂、燃料和水在井下混相热流体发生器中形成混相燃烧；所述监控系统用于实时监测所述氧化剂供给系统、燃料供给系统、冷却水供给系统、电点火系统和井下混相热流体发生器工作时产生的具体工作参数，以及生产井采出气的气体组分，如硫化氢、氧气、二氧化碳含量，进而判断油藏中采油情况以及井下混相热流体发生器内部燃烧质量，并可通过监控系统实现远程控制操作。本专利技术实施例的有益效果在于：1)本专利技术通过水热裂解反应和混相热流体相结合进行采油，水热裂解反应作用于近井地带，混相热流体作用于远井地带，水热裂解反应作用后可降低后续混相热流体驱替时的注入压力，通过两种方式对油藏进行近、远井开采可有效提高采油速度、增加采收率、降低生产成本；2)本专利技术所使用的井下混相热流体发生器直接下入井底油藏部位进行自生混相热流体，相对于蒸汽驱减少了井筒热损失以及蒸汽对井筒的腐蚀，且燃烧生成的尾气直接注入地层中不会对空气造成污染，混相热流体的降粘作用在于高温蒸汽和二氧化碳，相对蒸汽驱的单纯蒸汽降粘效果更佳；3)本专利技术相对于火烧油层采油技术应用更为灵活，可适应不同地质条件的油藏，且在采油过程中可以随时停注进行调整措施作业，而火烧油层方法停止注气后恢复注气需要重新进行地下点火操作；4)本方法可以应用于难以动用的稠油、超稠油油藏一次采油，也可以作为稠油、超稠油油藏三次采油。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一种水热裂解结合井下自生混相热流体的采油方法流程图。图2为五点井网示意图。图3为七点井网示意图。图4为井底加热设备示意图。图5为井下混相热流体发生器布置图。图6为地面供给系统示意图。附图标号：1、套管2、隔热油管3、电加热器4、单向止回阀5、油层6、温度计7、封隔器8、供给电缆9、地面供给系统连接装置10、顶部连接组件11、燃烧组件12、汽化组件13、螺旋增压组件14、喷射组件15、氧化剂供给管路16、燃料供给管路17、冷却水供给管路18、氧化剂供给系统19、燃料供给系统20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水热裂解结合井下自生混相热流体的采油方法，其特征在于，所述方法包括：通过注入井将裂解催化剂和蒸汽注入油层引发水热裂解反应，以及在确定注入的所述的裂解催化剂和蒸汽达到预设范围后闷井，以及所述闷井时间达到预设范围后进行自喷采油作业，以及所述自喷采油作业过后，进行增产作业，包括井下作业和地面作业；其中所述井下作业包括：向所述目标注入井布置井下混相热流体发生器；其中所述地面作业包括：布置井下混相热流体发生器配套地面供给系统，以及通过地面供给系统向井下混相热流体发生器供入氧化剂、燃料和水进行井下生成混相热流体并注入油层进行驱替采油，并从生产井开采原油。

【技术特征摘要】
1.一种水热裂解结合井下自生混相热流体的采油方法，其特征在于，所述方法包括：通过注入井将裂解催化剂和蒸汽注入油层引发水热裂解反应，以及在确定注入的所述的裂解催化剂和蒸汽达到预设范围后闷井，以及所述闷井时间达到预设范围后进行自喷采油作业，以及所述自喷采油作业过后，进行增产作业，包括井下作业和地面作业；其中所述井下作业包括：向所述目标注入井布置井下混相热流体发生器；其中所述地面作业包括：布置井下混相热流体发生器配套地面供给系统，以及通过地面供给系统向井下混相热流体发生器供入氧化剂、燃料和水进行井下生成混相热流体并注入油层进行驱替采油，并从生产井开采原油。2.如权利要求1所述的一种水热裂解结合井下自生混相热流体的采油方法，其特征在于，所述的裂解催化剂为5％质量分数水溶型镍催化剂，裂解催化剂注入量为0.05PV-0.15PV。3.如权利要求1所述的一种水热裂解结合井下自生混相热流体的采油方法，其特征在于，所述的高温蒸汽温度范围为100-150摄氏度，蒸汽干度范围70％-100％，每米厚度油藏注入蒸汽量30-60立方米。4.如权利要求1所述的一种水热裂解结合井下自生混相热流体的采油方法，其特征在于，所述的闷井时间范围为7-15天。5.如权利要求1所述的一种水热裂解结合井下自生混相热流体的采油方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍春雷，曹广胜，刘继颖，吴浩然，付强，史雪冬，王磊，马骁，付小坡，袁鹏飞，
申请(专利权)人：大庆东油睿佳石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23