水平井筒内多级油水分离及同井注采方法技术

一种水平井筒内多级油水分离及同井注采方法。主要解决水平井开发过程中不同区域含油不均导致的原油采出率低的问题。本方法包括：对常规水平井筒内空间改良，将多级同井注采段运用于水平井开采，实现井下多级油水分离；通过运用采注环空封隔器实现低含油区分离后的同井回注液对高含油区进行驱替，增强高含油区射孔渗透率；同时将同井注采工艺中的常规旋流器升级为双锥式聚结旋流器，实现由小油滴到大油滴的聚结过程，加强油水分离效率。本发明专利技术利用低含油区回注液驱替以提高高含油区射孔渗透率，降低了含水采出液的举升及地面污水的处理成本。理成本。

【技术实现步骤摘要】
水平井筒内多级油水分离及同井注采方法


[0001]本专利技术属于油藏开发
，具体涉及一种水平井筒内的油水分离及同井注采方法。

技术介绍

[0002]在油藏开发技术发展的历程中，水平井开采技术日益应用广泛，但是近年来水平井开采也面临采出液含水率高的问题，且水平井与地层接触面积大、穿透油藏长，油藏分布不均，容易导致单井内采油效率的失衡。同井注采技术是一种可以在单井内实现注水与采油一体化的开发工艺，更适于在井下实现油水分离以降低采出液含水，目前对水平井同井注采的研究较少。尤其是近年来，砂岩、页岩油藏等油田地层的大力开发，带动水平井开采进一步发展，上述问题日益严重。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出了一种水平井筒内多级油水分离及同井注采方法，该方法不仅可以实现在水平井内多级同井注采段的单独工作，同时可以利用相关零部件的设计安装与对应的井下工作环境使不同的同井注采段之间协调工作，实现低含油区分离后的回注液，对高含油区进行驱替，从而增强高含油区射孔渗透率的功能本专利技术的技术方案是：该种水平井筒内多级油水分离及同井注采方法，包括如下步骤：将水平井段分为有首级水平井同井注采段1、中间级水平井同井注采段2和末级水平井同井注采段3，使得各级之间结构相似，每级水平井同井注采段基本组成部件有：套管1022、油管1023、双锥式聚结旋流器107、采注环空封隔器106、井下常规封隔器105、溢流自动电控阀1019、底流三通自动电控阀1020、回注串联电控阀1014和井下扶正器108。
[0004]各级水平井同井注采段之间以首尾相接的方式串联在间距为L的水平井采收射孔6和回注射孔7中，并且串联起来的各级水平井同井注采段中的油管1023内又通过油管内部隔层9分隔为上层的回注汇合区1024和下层的采出汇合区1025；另外，分别在采出汇合区1025和回注汇合区1024中增设采注环空封隔器106，使采出液与采出汇合区中的汇合液各行其道，互不干扰；回注区同理。
[0005]若水平井开采处于初始开采阶段，各油藏段储油丰富，此时，水平井内的多级同井注采段彼此互不干扰、单独工作，并将各自旋流分离后含油率较高的溢流液汇集于采出汇合区1025，汇集后的所有溢流液进入油管1023，最终举升至地面。
[0006]当水平井开采进入到中期阶段，此时较低含油区域的底流不再回注到各自原有的回注射孔，而是将这些低含油区域经旋流分离后的底流液汇集于回注汇合区1024，汇集后的这部分底流液通过高含油区段的回注串联电控阀1014进入高含油区段的油套环空区，并与当前高含油区段的底流液一起回注到对应回注射孔，以增强高含油区射孔渗透率。
[0007]在水平井开采处于后期阶段后，则此时将失去开采价值区间段同井注采区的溢流口关闭，仅保持底流液对高含油区的驱替工艺。
[0008]所述方法按照以下步骤实施：步骤一，通过对所要开采的水平井油藏分布探测，在常规水平井筒内放置多级同井注采段，且各级同井注采段的长度适配于井下采出射孔和回注射孔的间距L，并在油管内部通过两条油管内部隔层9将回注汇合区1024和采出汇合区1025分隔开来，同时避免采出液与回注液的混窜，在回注汇合区1024的首端、末端位置及采出汇合区1025的末端位置放置采注截止封隔器1015，保证采收与回注间彼此互不干扰；步骤二，在上述步骤一中回注汇合区1024和采出汇合区1025的内部分别固定有与各采收射孔6、回注射孔7位置相对应的间距为L的采注环空封隔器106，并将采注环空封隔器106、油套环空区10和油管1023内部贯通分别形成采出液通腔10605和回注液通腔10606，使采出液与回注液分别可以顺利的进入、排出其同井注采段；溢流回合液和底流汇合液分别在各自的汇合采收液流通腔10603和汇合回注液流通腔10604流通，最终使两者彼此各行其道，互不干扰；步骤三，在双锥式聚结旋流器107的溢流口位置加装溢流自动电控阀1019，底流口改进为三通口并加装底流三通自动电控阀1020，并在双锥式聚结旋流器靠近溢流管和底流管的位置处套有井下扶正器108，在各级同井注采段的油套环空区与回注汇合区1024之间连接有可调节回注液通过的回注串联电控阀1014来控制回注汇合区1024的底流回注液进入相应的高含油区回注射孔，提高所在区的射孔渗透率；步骤四，在各个油藏区的油管内部放入与同井注采段相应的多级常规井下封隔器104，在水平井开采处于初始开采阶段时，保证各级同井注采段的独立运作；在水平井筒内的各级油水分离及同井注采段，包括首级同井注采段1、中间级同井注采段2和末级同井注采段3，当各级同井注采段互不干扰、独立工作时，各级工作方法相同；即来自首级采收射孔10001的井下混合液通过套管1022上的开口进入油套环空区，在首级前封隔器10008和首级后封隔器10009的限制下，只能通过首级前采注环空封隔器10003进入分离区的首级双锥式聚结旋流器10005内，通过对混合来液的聚结、旋流和分离，较轻质的含油相经溢流口流走，此时首级溢流自动电控阀10006为打开状态，重质的含水相经底流口流走，此时首级底流三通自动电控阀10007为底流单独回注口打开状态，底流串联回注口处于关闭状态，同时首级回注串联电控阀10010也为关闭状态；使得首级同井注采系统的溢流液汇入采出汇合区1025，底流液只能通过首级后采注环空封隔器10004进入首级回注射孔10002；中级同井注采段和末级同井注采段同样在上述方法的操作下完成各级独自的油水分离，最终完成分离的各级溢流液全部流入采出汇合区1025，最终进入油管1023，并被举升至地面；而分离后的各级底流液在进入到各级的油套环空区，由于前后封隔器的存在，使得其只能进入到各级的回注射孔，从而实现各级同井注采段的独立工作。
[0009]步骤五：当水平井开采进入到中期阶段，以低含油区分离后的回注液，对高含油区进行驱替，实现高含油区的高射孔渗透率。
[0010]步骤六：在水平井开采处于后期阶段后，通过操作电磁阀将失去开采价值区间段同井注采区的溢流口关闭；只有底流口被连通至回注汇合区，最终进入中间级回注射孔，完成对高含油区中间级同井注采段的驱替作用。
[0011]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的水平井筒内多级油水分离及同井注采方法，简单、便捷、自动化程度高，可利用智能检测平台对井下工况实时监控，对不同状态下的井
况自动采取各级独立工作的同井注采方法或者低含油区对高含油区的驱替方法，并运用电动的方式来控制上述通用型井下电控阀，其所需能源来自井下电缆供电，且各级同井注采段中都设有相应的电缆接口与电缆对接为各级同井注采段特供能量来源，以此实现连续注采和协同注采的不同采油模式。采用本专利技术的水平井筒内多级油水分离及同井注采方法能够最大化地实现水平井开采价值，降低原油含水率，提高当前油井的采收效率。
[0012]附图说明：图1是水平井筒内多级油水分离及同井注采方法的井下工作结构图。
[0013]图2是水平井筒内多级油水分离及同井注采方法中井筒结构侧视图。
[0014]图3是水平井筒内多级油本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水平井筒内多级油水分离及同井注采方法，包括如下步骤：将水平井段分为有首级水平井同井注采段（1）、中间级水平井同井注采段（2）和末级水平井同井注采段（3），使得各级之间结构相似，每级水平井同井注采段基本组成部件有：套管（1022）、油管（1023）、双锥式聚结旋流器（107）、采注环空封隔器（106）、井下常规封隔器（105）、溢流自动电控阀（1019）、底流三通自动电控阀（1020）、回注串联电控阀（1014）和井下扶正器（108）；各级水平井同井注采段之间以首尾相接的方式串联在间距为L的水平井采收射孔（6）和回注射孔（7）中，并且串联起来的各级水平井同井注采段中的油管（1023）内又通过油管内部隔层（9）分隔为上层的回注汇合区（1024）和下层的采出汇合区（1025）；另外，分别在采出汇合区（1025）和回注汇合区（1024）中增设采注环空封隔器（106），使采出液与采出汇合区中的汇合液各行其道，互不干扰；回注区同理；若水平井开采处于初始开采阶段，各油藏段储油丰富，此时，水平井内的多级同井注采段彼此互不干扰、单独工作，并将各自旋流分离后含油率较高的溢流液汇集于采出汇合区（1025），汇集后的所有溢流液进入油管（1023），最终举升至地面；当水平井开采进入到中期阶段，此时较低含油区域的底流不再回注到各自原有的回注射孔，而是将这些低含油区域经旋流分离后的底流液汇集于回注汇合区（1024），汇集后的这部分底流液通过高含油区段的回注串联电控阀（1014）进入高含油区段的油套环空区，并与当前高含油区段的底流液一起回注到对应回注射孔，以增强高含油区射孔渗透率；在水平井开采处于后期阶段后，则此时将失去开采价值区间段同井注采区的溢流口关闭，仅保持底流液对高含油区的驱替工艺。2.根据权利要求1所述的一种水平井筒内多级油水分离及同井注采方法，其特性在于，所述方法按照以下步骤实施：步骤一，通过对所要开采的水平井油藏分布探测，在常规水平井筒内放置多级同井注采段，且各级同井注采段的长度适配于井下采出射孔和回注射孔的间距L，并在油管内部通过两条油管内部隔层（9）将回注汇合区（1024）和采出汇合区（1025）分隔开来，同时避免采出液与回注液的混窜，在回注汇合区（1024）的首端、末端位置及采出汇合区（1025）的末端位置放置采注截止封隔器（1015），保证采收与回注间彼此互不干扰；步骤二，在上述步骤一中回注汇合区（1024）和采出汇合区（1025）的内部分别固定有与各采收射孔（6）、回注射孔（7）位置相对应的间距为L的采注环空封隔器（106），并将采注环空封隔器（106）、油套环空区（10）和油管（1023）内部贯通分别形成采出液...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋明虎，邢雷，张蓓蓓，赵立新，李枫，高金明，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：