自下而上的重力辅助压力驱油制造技术

本发明专利技术教导了一种通过钻探位于储层底部附近的两个或两个以上的井来从所述储层中生产烃的方法。该方法包括引发沿着储层底部的与所述井相连的一个或多个高流动性区域，从所述储层的底部向上生产储层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自下而上的重力辅助压力驱油
专利技术涉及一种利用自重泄油和位于地层底部附近的油井之间压力差的机制来从地层中生产粘性烃的方法。
技术介绍
从地下地层中提取烃是重要的全球工业。提取自这些烃的燃料形成了大多数工业化世界的核心能量供应。石油工业面临着两个重大的挑战。一方面，常规轻质油主要通过初级生产和注水而耗尽，并且必须实施增强回收过程以提高生产。增强回收过程通常依赖于在一个井中注入外部材料，然后朝着生产井扫掠剩余的原位烃液体。另一方面，非常规油藏很难通过初级生产方法来生产，而且其必须依赖于刺激。在北美和世界上的许多其他地方，烃以重质和粘稠的形式而存在，例如沥青和重质油，这些油都是非常难以提取的。加拿大、委内瑞拉、加利福尼亚、中国和世界上的其他地方的沥青饱和油砂储层仅仅是这种地下地层的一些例子。在这些地层中，不可能简单地钻井和泵油。相反地，采用加热或者其他方式刺激储层可以降低烃的粘度并促进其提取。蒸汽驱、循环蒸汽刺激(CSS)和蒸汽辅助重力泄油(SAGD)是一些可以采用的例子。无论是在常规储层的增强回收中，或是在非常规油藏的刺激中，它们的生产取决于同时起作用的两个主要功能：一个是刺激，另一个是足够的驱动能量。作为刺激的一个例子，原位重质油或者沥青的粘度通过注入蒸汽、溶剂或者其他材料而降低。在另一个例子中，原位烃液体和驱替液之间的界面张力通过注入化学制品而降低，使得原位烃液体变得更加容易移动。注入材料与储层的接触面积是同样重要的。期望接触面积尽可能的大，并且尽可能早地具有接触面积。在通过增强回收过程生产常规储层或者通过刺激生产非常规储层中，另一个主要功能是向被刺激的烃类液体提供足够的驱动能量，使其被生产。在蒸汽驱中，驱动能量是注入井和生产井之间的压力差。在CSS中，驱动能量是储层内部与生产井之间的压力差。在SAGD中，驱动能量是重力。上述两个功能应当同时发挥作用。例如，在蒸汽驱中，压力差为生产提供了显著的驱动能量。然而，注入的蒸汽可以容易地并且不被希望地越过原位烃类液体，从而绕过所需的待排放的产品。当这种穿透发生时，来自压力差的驱动能量显著降低。此外，已经认识到，例如在Butler的美国专利No.4,344,485中，流体的流动性在排放的前部受到限制，流动的烃、注入材料和原位烃在排放的前部混合。鉴于排放前部的流体流动受限制的问题，壳牌加拿大有限公司已试验使用CSS方法，首先从排放前部的后面生产，直到流体流动的限制最终被克服，然后使用蒸汽驱。他们的方法被描述为不依赖于重力或者垂直流(2009年11月在加拿大阿尔伯塔能源资源保护委员会(ERCB)的“申请批准卡门溪项目，第五卷项目描述”中的4.1节)。整个储层厚度对蒸汽驱是开放的。在SAGD中，驱动能量来自于重力。其使用蒸汽或者其他减粘剂接触储层。粘度降低的沥青或者重质油由于各相之间的密度差异而从接触前部泄油，使得接触前部基本上充满新鲜注入的蒸汽或者其他试剂。尽管其在商业上取得成功，但是SAGD方法仍然存在以下缺点：(1)其与储层的接触面积相对较小。这在操作的早期尤为如此。在由水平井对构成的SAGD操作的常规循环启动阶段，储层接触为近似圆柱形并且与井几乎同轴。在斜升阶段，蒸汽腔几乎垂直地延伸至储层顶部，从而将储层接触增加到沿着水平井长度方向延伸的近似矩形形状。在泄油阶段，储层接触横向扩散，但是不扩散遍及整个储层宽度。接触面积越小，刺激越少，产量也就越少。(2)作为储层生产中的驱动力，重力是能量较小的压力差。随着SAGD蒸汽腔到达储层的顶部，蒸汽横向扩散并且其坡度逐渐减小，从而降低了重力泄油的效率。(3)在SAGD中，蒸汽腔非常早地达到储层的顶部。然后，其横向扩散，这导致越来越多的热能损失在上覆岩层(overburdenrock)中。而且，由于长时间的热接触，上覆岩石也可以引起岩石形变，导致盖层(caprock)完整性问题。在顶部具有复杂地质特征的储层中，SAGD不适用或者不经济，例如顶部天然气，顶部水，受损或者不存在合格的盖层。由于能量损失在上覆岩层，在薄储层中的SAGD操作可能不经济。(4)在SAGD垫中，在两个相邻井对之间的空间形成未回收沥青的矿囊。可以通过钻探附加井获得沥青，从而提高油的总回收，但是钻井的成本高。在CSS方法的注入循环中，在足够高的压力下将蒸汽注入地层中以扩大孔隙空间。在注入循环结束时，在井附近的压力和温度是最高的，这就是蒸汽饱和。在生产周期开始时，必须首先回收具有最高能量值的蒸汽，然后回收在储层压力变低时可以生产的来自储层远端部分的油。因此，CSS方法的主要缺点是：(1)由于开始时产生的热值对油的生产没有多大贡献的事实，能量效率低，(2)由于靠近生产井的扫掠区域随着在该区域中的蒸汽循环和来回流动而变得越来越大，驱替过程不是有效的，和(3)在后期的循环中，生产自储层远端部分的油必须流过扫掠区域的长距离，从而被生产出来。因此，需要提供同时优化刺激和驱动能量的刺激或者增强回收过程。
技术实现思路
本专利技术教导了一种从储层中生产烃的方法。该方法包括钻探位于所述储层底部附近的两个或两个以上的井，引发沿着储层底部的与所述井相连的一个或多个高流动性区域，从所述储层的底部向上生产储层。该方法可以进一步包括在引发一个或多个高流动性区域之后并且在生产烃之前，在两个或两个以上的井之间沿着储层底部形成平坦的刺激剂腔的步骤。该方法还可以进一步包括以下步骤：在大于储层的地层压力的压力下，通过第一一个或多个注入井将刺激剂注入到储层中，以在一个或多个高流动性区域中形成平坦的刺激剂腔；从两个或两个以上井的第二一个或多个生产井中生产冷凝的刺激剂和烃中的至少一种；在第一一个或多个注入井中连续注入刺激剂，与此同时，通过重力泄油和压力驱油的组合，在第二一个或多个生产井中生产烃。附图说明图1a，1b和1c是在本方法中进行的步骤流程图；图2是在含烃储层中完成的多个井的横截面图；图3a至3b是本专利技术的两个井的透视图和正视图，其示出了在钻井和完井期间看到的局部不均匀性和井方差的实施例；图4是本专利技术完成井的实施例的平面图；图5a是在本专利技术的第二阶段期间图2所示的井的正视图；图5b是在本方法的第三阶段期间图2所示的井的正视图；图6a是由实验室规模模型来预测的随着时间推移的刺激运动的示意图，以分钟测量；图6b是由实验室规模模型进行模拟来预测的随着时间推移的刺激运动的示意图，以分钟测量；图7是在实验室规模模型中所使用的重质油样品的粘度对温度的图；图8是对于模拟和实验室规模模型，作为刺激剂注入时间的函数的累计分数油回收的图。具体实施方式本专利技术教导了一种刺激方法，以从该方法的开始就在烃储层中产生大的接触面积，将重力泄油和压力驱油组合，作为生产驱动机制，在大致均匀向上的方向上从储层的底部生产储层。本专利技术利用重力和压力差作为驱动能量。从方法的初始阶段开始一直到结束，这两种机制共同作用于地层。由于密度差异，重力促使油向下排放，而较轻的刺激剂则倾向于上升，从而使储层中的刺激剂更均匀一致并且向下排放更均匀的油。压力差控制注入的刺激剂和向下排放的被驱替至生产井的油的横向移动。本专利技术的目的在于，从方法的早期阶段开始，将刺激剂分布在储层的横向范围内，并在整个生产过程中以这种方式持续刺激。本方法可以带来比常规方法更快本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从储层中生产烃的方法，所述方法包括；a.钻探位于所述储层底部附近的两个或两个以上的井；b.引发沿着所述储层底部与所述井相连的一个或多个高流动性区域；和c.从所述储层的底部向上生产储层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.18 CA 2,854,5231.一种从储层中生产烃的方法，所述方法包括；a.钻探位于所述储层底部附近的两个或两个以上的井；b.引发沿着所述储层底部与所述井相连的一个或多个高流动性区域；和c.从所述储层的底部向上生产储层。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：a.在引发所述一个或多个高流动性区域之后并且在生产烃之前，在所述两个或两个以上的井之间沿着储层底部形成平坦的刺激剂腔。3.根据权利要求2所述的法，进一步包括以下步骤：a.在高于储层的地层压力的压力下，通过第一一个或多个注入井将刺激剂注入到储层中，以在所述一个或多个高流动性区域中形成平坦的刺激剂腔；b.从所述两个或两个以上井中的第二一个或多个生产井中生产冷凝的刺激剂和烃中的至少一种；和c.在所述第一一个或多个注入井中连续注入刺激剂，同时，通过重力泄油和压力驱油的组合，在所述第二一个或多个生产井中生产烃。4.根据权利要求1所述的方法，还包括，在引发一个或多个高流动性区域之前，包括以下步骤：a.调节储层以产生有利于沿着储层底部形成一个或多个高流动性区域的应力条件。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述刺激剂选自蒸汽、蒸气形式的溶剂、二氧化碳、空气、氮气(N2)、氧气(O2)、硫化氢(H2S)、不可凝气体、以及它们的混合物。6.根据权利要求5所述的方法，其中，将一种或多种刺激剂与一种或多种化学催化剂混合，以形成泡沫刺激剂。7.根据权利要求5所述的方法，其中，刺激剂是用于加热烃、以降低烃粘度的蒸汽。8.根据权利要求5所述的方法，其中，刺激剂具有降低粘度的性质，用于降低烃的粘度。9.根据权利要求5所述的方法，其中，刺激剂具有降低界面张力的性质，以降低待生产的烃的界面...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁彦光，董明哲，
申请(专利权)人：微能地质科学工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA