一种采用三水平井高效开发稠油油藏的方法

技术领域

本发明属于稠油油藏开发技术领域，具体涉及到一种采用三水平井高效开发稠油油藏的方法。

背景技术

稠油是一种十分重要的非常规资源，通常将黏度高，相对密度大的原油统称为稠油。世界上的稠油资源极为丰富，约为8150亿吨占全球石油资源的70％，我国是世界上第四大稠油生产国。我国将稠油分为普通稠油、特稠油、超稠油三种，我国稠油沥青质含量低，而胶质含量高，稠油黏度也相对较高。如何提高稠油油藏的采收率对于提高我国原油产量，提高原油自给率保障我国的能源安全具有重要意义。

针对稠油油藏的常规开发思路是使用蒸汽吞吐降低稠油黏度实现稠油热采，从而实现稠油油藏的高效率开发。目前的技术主要包含注入蒸汽，焖井，开井回采三个步骤。考虑到吞吐过程中的经济性，在蒸汽吞吐过程中要求油层纯厚度大于10m，对浅层(小于500m)油层厚度大于5m。

基于以上的认识，本发明基于降低经济成本的思想，充分利用干热层的能量以及DES的特殊性质，采用三水平井注采的方式开发稠油油藏，注入井1位于干热层，注入DES水溶液利用干热层的温度形成高温DES蒸汽，通过直井进入到储层顶部，通过重力与注入井1的压力向储层下部移动，从而达到提高油藏温度降低原油黏度的效果，与此同时在储层底部的开采井开采稠油。从而实现稠油油藏的高效开发。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种采用三水平井高效开发稠油油藏的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种采用三水平井高效开发稠油油藏的方法，其包括如下步骤：

设置三水平井：钻取直井，然后设置位于地下干热层103且与直井相通的水平井作为注入井1 202，在注入井1 202竖直高度上方钻取与直井相通的水平井作为生产井201，在生产井201上方钻取与注入井1 202相通的水平井作为注入井2 203；

注入驱油剂：向直井中注入驱油剂溶液，并且封隔储层段上部位置；

驱油：驱油剂在注入井1 202中的地热层形成蒸汽，并在注入井2 203进行驱油；

生产：储层中的油在驱油剂形成的蒸汽驱替作用下进入到下部生产井，进行生产。

作为本发明所述的采用三水平井高效开发稠油油藏的方法的一种优选方案，其中注入井1 202与两口直井相连，注入井2 203一口直井相连。

作为本发明所述的采用三水平井高效开发稠油油藏的方法的一种优选方案，其中：注入驱油剂中，所述驱油剂溶液为表面活性剂溶液。

作为本发明所述的采用三水平井高效开发稠油油藏的方法的一种优选方案，其中：注入驱油剂中，所述驱油剂溶液为DES水溶液。

作为本发明所述的采用三水平井高效开发稠油油藏的方法的一种优选方案，其中：注入井1 202长度小于油藏最大宽度10～15m。

作为本发明所述的采用三水平井高效开发稠油油藏的方法的一种优选方案，其中：设置三水平井中，所述注入井1 202的水平方向截面积大于生产井201水平方向截面积。

作为本发明所述的采用三水平井高效开发稠油油藏的方法的一种优选方案，其中：设置三水平井中，所述注入井1 202的水平方向宽度≥生产井201水平方向宽度，所述注入井1 202的水平方向长度为L

作为本发明所述的采用三水平井高效开发稠油油藏的方法的一种优选方案，其中：驱油中，所述蒸汽的温度为150℃，所述驱油剂的浓度为5％～10％。

作为本发明所述的采用三水平井高效开发稠油油藏的方法的一种优选方案，其中：DES中氯化胆碱与尿素的摩尔比为1：2。

本发明有益效果：

本发明基于降低经济成本的思想，充分利用干热层的能量以及DES的特殊性质，采用三水平井注采的方式开发稠油油藏，注入井1位于干热层，注入DES水溶液利用干热层的温度形成高温DES蒸汽，通过直井进入到储层顶部，通过重力与注入井1的压力向储层下部移动，从而达到提高油藏温度降低黏度的效果，与此同时在储层底部的开采井开采稠油。从而实现稠油油藏的高效开发。

本发明能够实现的有益效果具体如下：

(1)本发明基于降低稠油油藏开采成本的思想，摒弃了传统的地面注入水蒸汽来开采稠油油藏的方法，而是改用注DES水溶剂且充分利地底干热层的热量将DES变成高温DES蒸汽。从而节约了地面注入水蒸汽所耗费的能量与成本。

(2)DES可以降低原油黏度，可以实现稠油的原位改质，增加稠油的流动性。同时DES不易燃、不易爆、无毒、易降解、电化学和热稳定性好等优点，且价格便宜，来源广。

(3)DES可以降低油水界面张力，可以提高洗油效率，从而达到提高采收率的效果。

(4)本发明所提出的三水平井方式在工艺上较为成熟，综合成本低，操作性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明实施例中采用不同浓度的DES形成蒸汽的采收率数据；

图2为本发明实施例3中的得到的DES热重分析数据；

图3为本发明实施例中制备得到的三水平井的示意图，

图中，101为盖层、102为储层、103为干热层、201为生产井、202为注入井1、203为注入井2

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

本实施例用以说明我方发明一种三水平井高效开发稠油油藏的方法的一般实施方式：

步骤一：确定目标油藏下方是否存在符合条件的地热资源，地热温度应在150～200℃之间。

步骤二：在确定好存在合适的地热资源后钻取直井并在干热层钻取水平井作为注入井1 202，注入井1 202的长度根据油藏的规模进行确定，小于油藏最大宽度的10～15m；在油藏底部钻取水平井作为生产井201，生产井201的长度小于注入井1～2m；

步骤三：再次钻取直井并与生产井的另一端相连，同时在油藏顶部2～3m处钻取水平井作为注入井2 203，注入井2 203的长度与生产井相同并与直井相连。

步骤四：通过注入井注入DES水溶液。DES水溶液在通过干热层103时吸收能量形成含有DES蒸汽，蒸汽在驱替压力的作用下通过直井到达注入井2 203，在重力与注入井的压差下蒸汽向储层下部移动进入生产井，起到DES蒸汽驱的效果。

通过本实施例的实施，能够实现通过地热层实现对于DES的加热效果，实现DES无需地面加热就可以进行DES蒸汽驱的效果。

实施例2

本实施例为了研究不同的蒸汽效果下驱油效果：

为验证不同DES的蒸汽效果下驱油效果，以胜利油田某稠油油藏为例，油层原始地层压力：12.7MPa；原始地层温度：65℃，原油地下粘度350-400mPa·s；地层水性质：地层水水型为NaHCO

(1)制备氯化胆碱基与尿素比例摩尔比为1：2的DES。使用地层水配制浓度分别为5％和10％的DES水溶液。

(2)先填制填砂管：筛选80～100目石英砂，将筛选好的石英砂装入填砂管，每填入一部分进行压实操作，确保每处砂粒均匀。利用气泵对填砂管进行加压操作，测试其防漏性能。随后将填砂管抽真空4h；

(3)在抽完真空后，用电子称称取填砂管的干重G

根据公式

其中:G

G

ρ—水的密度，kg/m

根据公式

其中：V

V

依据达西公式计算渗透率：

其中：Q—单位时间内流体通过岩石的流量，cm

A—液体通过岩石的截面积，cm

μ—液体的粘度mPa·s：

Δp—填砂管入口端和出口端压差，MPa；

L—填沙管长度，cm。

(4)用加热片将填砂管升至实验温度65℃，恒温1小时，开始进行饱和油操作。打开填砂管底端注入口连接放有原油的中间容器，原油65℃下粘度为300mPa·s，用柱塞泵以5mL/min的流速将原油注入填砂管，用原油驱替填砂管中的水，直至出口端稳定排出油为止；停止注入操作，关闭两端阀门。记录排出油水重量G，然后烘干水，计算被烘干水重量，换算成水体积V

根据公式:初始含油饱和度

其中：V

V

根据公式S

其中：S

得到初始含水饱和度。

(5)使用蒸汽发生器注入系统对填砂管左端注入蒸汽至12.3MPa(模拟原始地层压力)，蒸汽注入速度设为1mL/min，蒸汽温度为150℃(此温度为地层温度)，用蒸汽驱替填沙管中的油，记录产出油的体积用以计算采收率。

(6)对于步骤(5)进行重复，不同的为蒸汽驱5％DES，将5％的DES溶液加入蒸汽发生器中对填砂管左端注入5％的DES蒸汽至12.3MPa(模拟原始地层压力)，DES蒸汽注入速度设为1mL/min，DES蒸汽温度为150℃(此温度为地层温度)，用5％的DES蒸汽驱替填沙管中的油，记录产出油的体积，计算采收率。

(7)对于步骤(5)进行重复，不同的为蒸汽驱10％DES，将10％的DES溶液加入蒸汽发生器中对填砂管左端注入10％的DES蒸汽至12.3MPa(模拟原始地层压力)，DES蒸汽的注入速度设为1mL/min，DES蒸汽温度为150℃(此温度为地层温度)，用10％的DES蒸汽驱替填砂管中的油，记录产出油的体积，计算采收率。

将使用水蒸汽、5％DES蒸汽、10％DES蒸汽分别进行驱替的采收率数据记录在表1和图1中。

表1使用水蒸汽和不同DES含量的蒸汽驱替效果

由表1可知，DES蒸汽驱采收率高于水蒸汽驱，并且DES浓度越高采收率越高。DES不仅可以实现高温降低原油黏度，而且DES可以降低油水界面张力，同时可以实现稠油的高温降解，提高洗油效率和提高稠油流动性。

实施例3(DES的热稳定性分析)

地热温度在150-200℃之间。在地热温度的设置范围内，150～200℃的温度设置区间，除了对于处理时间的影响外，都能够生成足够量的蒸汽，在此范围区间外，低于150℃将会导致降黏效果变差，高于200℃常常导致DES出现变质的情况。

DES需要保证在一定的温度范围内性质保持不变，具有较高的热稳定性是DES的重要条件，热重分析(TGA)是确认物质热稳定性的主要方法。DES的热稳定性主要是通过不同温度下DES质量的损失、DES组成成分的损失、DES热分解的角度进行表征。

具体实施步骤：

(1)配置无水尿素基DES其中氯化胆碱基与尿素比例摩尔比为1：2。

(2)采用热重分析仪对尿素基DES进行热重分析。

将得到的DES热重分析数据记录在图2中。

由图2可得，由热重分析(TGA)可知尿素基DES在200℃内的稳定性良好，不会因高温分解而影响驱替效果。

实施例4(DES降低油水界面张力，提高洗油效率)

(1)制备氯化胆碱基与尿素比例摩尔比为1：2在100℃油浴中加热制备DES。使用蒸馏水配制DES质量分数为5％的溶液。

(2)采用上海中晨数字技术设备有限公司生产的JJ2000B2旋转滴界面张力仪中以温度为40℃，转速为5000r/min测试时间稳定16min测试蒸馏水与稠油的IFT，为24.11mN/m。

(3)重复步骤二测试质量分数为5％的DES溶液与稠油的IFT，结果表明IFT为0.031mN/m。

由此可知DES具有降低油水界面表面张力的作用，可以提高洗油效率。

按照上述实施例可得，我方发明中提供了一种利用地热对于DES生成的技术方案，能够利用地热对于DES进行加热产生蒸汽，实现驱替效果，具有显著的节省能源、绿色生产的效果。

按照上述实施例可得，我方发明中提供了一种利用地热对于DES生成的技术方案，能够利用地热对于DES进行加热产生蒸汽，实现驱替效果，具有显著的节省能源、绿色生产的效果。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。