專利名稱：一種通過(guò)控制火燒注氣速度開采厚層塊狀稠油的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種稠油油藏的提高采收率技術(shù)，適用于厚度較大的塊狀油藏中 利用火驅(qū)開采來(lái)提高采收率的方法，具體涉及一種通過(guò)控制火燒注氣速度開采厚層塊狀稠 油的裝置。
背景技術(shù)：
火燒油層(In-situ combustion)又稱為地下燃燒或?qū)觾?nèi)燃燒，亦稱火驅(qū)開采法 (fire-flooding)，是一種在油層內(nèi)部產(chǎn)生熱量的熱力采油技術(shù)?；馃蛯硬捎途褪窃诘貙?條件下，以熱解反應(yīng)過(guò)程中沉淀在礦物基質(zhì)上的類焦炭物為燃料，以注入空氣中的氧氣為 助燃劑，在儲(chǔ)層中人為地創(chuàng)造一個(gè)能使原油氧化燃燒放熱的條件，在不斷注入熱空氣的條 件下，油層就會(huì)燃燒，形成徑向的移動(dòng)燃燒帶，又稱火線。火線前方的原油受熱降粘、蒸餾， 蒸餾后的輕質(zhì)油、汽及燃燒煙道氣驅(qū)向前方，而未被蒸餾的重質(zhì)成分在高溫下產(chǎn)生裂化，最 后的裂解產(chǎn)物——焦碳作為燃料(約占原油地質(zhì)儲(chǔ)量的10% 15% )，以維持油層繼續(xù)向 前燃燒；在高溫下，油層內(nèi)的束縛水及燃燒生成的水變成水蒸汽，攜帶大量熱量傳遞給前方 油層，并再次洗刷油層，從而形成一個(gè)多種驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜過(guò)程，把原油驅(qū)向生產(chǎn)井，有效提高 原油的采出程度。火燒油層驅(qū)油效率高，一般大于80%，采收率高，一般達(dá)50% 80%，油 藏適應(yīng)范圍廣，對(duì)油藏埋深及井網(wǎng)的要求不十分嚴(yán)格，因此，火燒油層方式在稠油開發(fā)中具 有廣闊的應(yīng)用前景，是一項(xiàng)更具潛力的開發(fā)方式?；馃蛯硬捎图夹g(shù)自采用研究以來(lái)，在世界范圍內(nèi)開展過(guò)火燒油層試驗(yàn)的區(qū)塊有 300多個(gè)，國(guó)內(nèi)開展過(guò)火燒油層試驗(yàn)的區(qū)塊有17個(gè)。并且，針對(duì)火燒油層采油的研究取得 一些成果。例如，在中國(guó)專利申請(qǐng)第200510045110. 0號(hào)中公開了一種火燒驅(qū)油物理模擬裝 置，該裝置包括巖心管、點(diǎn)火電爐、控制器及連接電纜、外護(hù)套及法蘭、溫度傳感器、壓力傳 感器、差壓傳感器、回收器、分析儀、空壓機(jī)和氣體流量計(jì)，所述的點(diǎn)火電爐、巖心管和溫度 傳感器安設(shè)于外護(hù)套內(nèi)，所述外護(hù)套上、下端安設(shè)有壓力傳感器和差壓傳感器，下端安設(shè)有 回收器及分析儀，所述氣體流量計(jì)上連接有空壓機(jī)。另外，在中國(guó)專利申請(qǐng)第200610134965. 5號(hào)中公開了一種油田油井火驅(qū)采油油 層點(diǎn)火用的一種火驅(qū)采油油層熱力點(diǎn)火方法，采用活動(dòng)撬裝式氣-汽發(fā)生器成套裝置，用 高溫、高壓燃燒技術(shù)，將柴油燃燒而產(chǎn)生的氮?dú)狻⒍趸己退魵獾然旌蠚怏w和大量的熱 能，在氣-汽發(fā)生器內(nèi)燃燒溫度達(dá)到1800°C時(shí)，摻水降溫到300 400°C，壓力小于25MPa， 將混合氣體通過(guò)油井井口裝置和注入管柱向油層注入；注入3-10X IONm 300 400°C的混 合氣體，預(yù)熱油層，再向井內(nèi)連續(xù)注入空氣，在油層內(nèi)使原油與空氣發(fā)生氧化作用，放熱，達(dá) 到自燃點(diǎn)，進(jìn)行燃燒，實(shí)現(xiàn)火燒油層驅(qū)油的目的。雖然技術(shù)人員在火燒油層研究上取得了多個(gè)方面成果，而這些研究均局限在油層 厚度小于38m層狀淺層稠油油藏中。而針對(duì)厚層塊狀油藏，以上研究則在不同程度暴露出 其有限的適用性，總結(jié)起來(lái)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面(1)針對(duì)該類油藏火驅(qū)注氣速度的合理設(shè)計(jì)是開發(fā)能否經(jīng)濟(jì)有效的關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)，也就是控制合理的注氣速度決定著最終采收率及經(jīng)濟(jì)效益。隨著油層厚度的增加，火線 垂向上的過(guò)火截面積同時(shí)也相應(yīng)增大，過(guò)大的注氣速度往往導(dǎo)致偏低的經(jīng)濟(jì)效益，而過(guò)低 的注氣速度則可導(dǎo)致熄火而失敗的結(jié)果。(2)隨著油層厚度的增加，火線垂向上的過(guò)火截面積同時(shí)也相應(yīng)增大，此時(shí)尤其是 針對(duì)層內(nèi)夾層分布油層火燒開采的難度隨著儲(chǔ)層厚度的增加而不斷增大；另外隨著油藏非 均質(zhì)性的描述難度增加，而層內(nèi)非均質(zhì)性對(duì)火驅(qū)開發(fā)方式又顯得極其重要，因此也需要控 制合理的注氣速度。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種通過(guò)控制火燒注氣速度開采厚層塊狀稠 油的裝置。依據(jù)本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案，一種通過(guò)控制火燒注氣速度開采厚層塊狀稠油 的裝置包括在注氣井內(nèi)設(shè)置分段注氣管柱，其特征在于，所述分段注氣管柱由封閉管柱和 開有射孔的管柱組成，封閉管柱設(shè)置在厚層塊狀稠油油層內(nèi)夾層的遮擋位置處，開有射孔 的管柱設(shè)置在稠油油層內(nèi)。優(yōu)選地，在開有射孔的管柱的射孔內(nèi)設(shè)置有單向閥門和控制器。更優(yōu)選地，分段注氣管柱連接地面的氣源，在氣源和分段注氣管柱之間設(shè)置有加 壓氣泵。進(jìn)一步地，管柱射孔內(nèi)設(shè)置的控制器與地面控制裝置電連接，接收地面控制裝置 的指令來(lái)控制單向閥門的開啟程度。進(jìn)一步地，地面控制裝置包括有中央控制室和注氣壓力控制系統(tǒng)。具體地，注氣壓力控制系統(tǒng)包括由壓力補(bǔ)償泵1、儲(chǔ)氣罐2、可調(diào)速注氣泵3、第一 閥門4、第一壓力顯示器5、第二閥門6、第一指示氣體發(fā)生器7、第一指示氣體體積計(jì)量管8、 第二壓力顯示器9、微孔毛細(xì)管10、計(jì)量裝置11、第三閥門12、第二指示氣體發(fā)生器13、第 二指示氣體體積計(jì)量管14、第四閥門15、第一指示氣體連續(xù)發(fā)生器16、第三指示氣體體積 計(jì)量管17、第二指示氣體連續(xù)發(fā)生器18、第四指示氣體體積計(jì)量管19組成；壓力補(bǔ)償泵1 的出氣端口連接儲(chǔ)氣罐2的第一進(jìn)氣端口，可調(diào)速注氣泵3的出氣端口連接儲(chǔ)氣罐2的第 二進(jìn)氣端口，儲(chǔ)氣罐2的出氣端口連接第一閥門4的進(jìn)氣端口，第一閥門4的出氣端口連接 第一壓力顯示器5的進(jìn)氣端口，第一壓力顯示器5的出氣端口、第二閥門6的一端、第三閥 門12的一端與第四閥門15的一端互相連通，第二閥門6的另一端口連接第一指示氣體發(fā) 生器7的進(jìn)氣端口，第一指示氣體發(fā)生器7的出氣端口連接第一指示氣體體積計(jì)量管8的 進(jìn)氣端口，第一指示氣體體積計(jì)量管8的出氣端口連接第二壓力顯示器9的進(jìn)氣端口，第二 壓力顯示器9的出氣端口連接微孔毛細(xì)管10的一端，微孔毛細(xì)管10的另一端連接計(jì)量裝 置11的入口端，第三閥門12的另一端口連接第二指示氣體發(fā)生器13的進(jìn)氣端口，第二指 示氣體發(fā)生器13的出氣端口連接第二指示氣體體積計(jì)量管14的進(jìn)氣端口，第四閥門15的 另一端口連接第一指示氣體連續(xù)發(fā)生器16的進(jìn)氣端口，第一指示氣體連續(xù)發(fā)生器16的出 氣端口連接第三指示氣體體積計(jì)量管17的進(jìn)氣端口，第三指示氣體體積計(jì)量管17的出氣 端口連接第二指示氣體連續(xù)發(fā)生器18的進(jìn)氣端口，第二指示氣體連續(xù)發(fā)生器18的出氣端 口連接第四指示氣體體積計(jì)量管19的進(jìn)氣端口。[0015]另外地，注氣速度與燃燒厚度、含油飽和度成正比關(guān)系；燃燒厚度與燃燒時(shí)間成正 比關(guān)系；原油組成相同的某一具體區(qū)塊單位體積油層的燃燒率主要與含油飽和度有關(guān)，含 油飽和度越低，燃燒率越高。使用本實(shí)用新型所述裝置，充分依據(jù)油藏靜態(tài)地質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合火燒油層開發(fā)的機(jī) 理，變不利為有利，通過(guò)人為優(yōu)化設(shè)計(jì)，可達(dá)到提高塊狀油藏火燒波及體積、改善火燒油層 開發(fā)效果及最終采收率的目的。另外，采用本實(shí)用新型的裝置后注氣井僅需較小注氣速度 便可維持穩(wěn)定的燃燒，減小了因大劑量注氣造成生產(chǎn)井過(guò)早氣竄的風(fēng)險(xiǎn)。此外，對(duì)壓風(fēng)機(jī)的 性能要求同時(shí)可適當(dāng)降低，火燒操作更加安全有效。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明


圖1、圖2和圖3分別是塊狀油藏吞吐后溫度分布示意圖；圖4吞吐過(guò)程中注氣井周圍含油飽和度分布示意圖；圖5是塊狀油藏火燒油層過(guò)程中燃燒厚度示意圖；圖6是不同階段注氣速度變化曲線；圖7是使用本實(shí)用新型的裝置的波及狀況示意圖；圖8是本實(shí)用新型中的注氣壓力控制系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
在下面，對(duì)本實(shí)用新型方法進(jìn)行解釋和說(shuō)明。為進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)到預(yù)期實(shí)用新型目的所采取的技術(shù)手段及功效，以 下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的厚層塊狀稠油吞吐后分段火燒注氣速 度設(shè)計(jì)方法的具體實(shí)施方式
、方法、步驟、特征及其功效。依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，所提出的通過(guò)控制火燒注氣速度開采厚層塊狀稠油 的裝置包括在注氣井內(nèi)設(shè)置分段注氣管柱，其特征在于，所述分段注氣管柱由封閉管柱和 開有射孔的管柱組成，封閉管柱和開有射孔的管柱之間根據(jù)厚層塊狀稠油油層內(nèi)夾層的遮 擋位置的來(lái)設(shè)置，封閉管柱設(shè)置在厚層塊狀稠油油層內(nèi)夾層的遮擋位置處，開有射孔的管 柱設(shè)置在稠油油層內(nèi)。其中，在開有射孔的管柱的射孔內(nèi)設(shè)置有單向閥門和控制器。進(jìn)一步地，分段注氣 管柱連接地面的氣源，在氣源和分段注氣管柱之間設(shè)置有加壓氣泵；管柱射孔內(nèi)設(shè)置的控 制器與地面控制裝置電連接，接收地面控制裝置的指令來(lái)控制單向閥門的開啟程度。另外， 地面控制裝置包括有中央控制室和注氣壓力控制系統(tǒng)。具體地，圖8是本實(shí)用新型中的注氣壓力控制系統(tǒng)的示意圖。注氣壓力控制系統(tǒng) 包括由壓力補(bǔ)償泵1、儲(chǔ)氣罐2、可調(diào)速注氣泵3、第一閥門4、第一壓力顯示器5、第二閥門 6、第一指示氣體發(fā)生器7、第一指示氣體體積計(jì)量管8、第二壓力顯示器9、微孔毛細(xì)管10、 計(jì)量裝置11、第三閥門12、第二指示氣體發(fā)生器13、第二指示氣體體積計(jì)量管14、第四閥門 15、第一指示氣體連續(xù)發(fā)生器16、第三指示氣體體積計(jì)量管17、第二指示氣體連續(xù)發(fā)生器 18、第四指示氣體體積計(jì)量管19組成；壓力補(bǔ)償泵1的出氣端口連接儲(chǔ)氣罐2的第一進(jìn)氣 端口，可調(diào)速注氣泵3的出氣端口連接儲(chǔ)氣罐2的第二進(jìn)氣端口，儲(chǔ)氣罐2的出氣端口連接 第一閥門4的進(jìn)氣端口，第一閥門4的出氣端口連接第一壓力顯示器5的進(jìn)氣端口，第一壓 力顯示器5的出氣端口、第二閥門6的一端、第三閥門12的一端與第四閥門15的一端互相連通，第二閥門6的另一端口連接第一指示氣體發(fā)生器7的進(jìn)氣端口，第一指示氣體發(fā)生器 7的出氣端口連接第一指示氣體體積計(jì)量管8的進(jìn)氣端口，第一指示氣體體積計(jì)量管8的出 氣端口連接第二壓力顯示器9的進(jìn)氣端口，第二壓力顯示器9的出氣端口連接微孔毛細(xì)管 10的一端，微孔毛細(xì)管10的另一端連接計(jì)量裝置11的入口端，第三閥門12的另一端口連 接第二指示氣體發(fā)生器13的進(jìn)氣端口，第二指示氣體發(fā)生器13的出氣端口連接第二指示 氣體體積計(jì)量管14的進(jìn)氣端口，第四閥門15的另一端口連接第一指示氣體連續(xù)發(fā)生器16 的進(jìn)氣端口，第一指示氣體連續(xù)發(fā)生器16的出氣端口連接第三指示氣體體積計(jì)量管17的 進(jìn)氣端口，第三指示氣體體積計(jì)量管17的出氣端口連接第二指示氣體連續(xù)發(fā)生器18的進(jìn) 氣端口，第二指示氣體連續(xù)發(fā)生器18的出氣端口連接第四指示氣體體積計(jì)量管19的進(jìn)氣 端□。為了更詳細(xì)地說(shuō)明本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案，下面參照附圖來(lái)說(shuō)明所提出的裝 置的使用工藝技術(shù)。參閱
圖1、圖2和圖3所示，
圖1、圖2和圖3分別是本實(shí)用新型厚層塊狀 稠油吞吐后分段火燒注氣速度設(shè)計(jì)方法中塊狀油藏吞吐后溫度分布示意圖。該方法以數(shù)值 模擬為基礎(chǔ)，采用基于油藏加熱體積的蒸汽控油模式研究剩余油的分布，包括以下步驟(1)對(duì)于在原始條件下流動(dòng)能力較差的稠油油藏，只有在油層溫度上升至其流動(dòng) 溫度(一般取原油粘溫曲線的拐點(diǎn)溫度)后，其動(dòng)用狀況才有明顯改善。(2)針對(duì)厚層塊狀蒸汽吞吐稠油油藏，本專利研究過(guò)程中根據(jù)現(xiàn)有的測(cè)試、找堵 水、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)井史等資料，結(jié)合油藏?cái)?shù)值模擬等多方面的摸索與對(duì)比，提出了一種新的基于 油井加熱體積的產(chǎn)量劈分方法。該方法以數(shù)值模擬為基礎(chǔ)，將油層溫度超過(guò)地下原油的粘 溫拐點(diǎn)溫度視為油層是否被動(dòng)用的界限，以各小層所占據(jù)的加熱體積作為產(chǎn)量劈分的權(quán)重 因子，由此進(jìn)行產(chǎn)量劈分。
V
Nm本次提出小層的產(chǎn)量劈分模型P' 知
/=1說(shuō)明Npi—小層累積產(chǎn)量，tNp——單井階段累積產(chǎn)量，tVi——小層加熱體積，m3η——射開層數(shù)(3)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及數(shù)值模擬研究結(jié)果，油井加熱范圍可近似處理為當(dāng)蒸 汽超覆的高度未達(dá)到油層頂面時(shí)，油井的動(dòng)用范圍的體積形態(tài)近似于一個(gè)尖頂?shù)膱A柱狀， 其動(dòng)用厚度為油井的射開厚度與蒸汽超覆厚度之和；當(dāng)蒸汽超覆的高度到達(dá)油頂時(shí)，油井 的動(dòng)用范圍的體積形態(tài)近似于一個(gè)圓柱狀。當(dāng)蒸汽超覆的高度未達(dá)到油層頂界時(shí)ν = π^Η +、πτ 當(dāng)蒸汽超覆的高度達(dá)到油層頂界時(shí)V = π r2(H+h)說(shuō)明V——油井加熱體積，m3r——加熱半徑，mH——油井射開厚度，mh——蒸汽超覆高度，m[0044](4)緊密結(jié)合稠油油藏的滲流特點(diǎn)，建立起基于加熱體積基礎(chǔ)上的蒸汽控油模式， 充分考慮蒸汽的超覆對(duì)產(chǎn)量的影響，采用基于油井加熱體積的產(chǎn)量劈分模式，研究剩余油 分布。參閱圖4所示，圖4是本實(shí)用新型厚層塊狀稠油油藏吞吐后火燒注氣速度設(shè)計(jì)方 法中塊狀狀油藏火燒油層過(guò)程中平面剩余油飽和度示意圖。該方法以數(shù)值模擬為基礎(chǔ)，確 定平面剩余油飽和度和所處位置空氣耗量，合理設(shè)計(jì)與注氣速度有關(guān)的燃燒率。計(jì)算公式 為Qa = VA1其中Qa為空氣耗量，V為燃燒體積，m3A1為燃燒率，m3/m3 ；根據(jù)物模結(jié)果及含油飽和度確定燃燒率請(qǐng)參閱圖5所示，圖5是本實(shí)用新型厚層塊狀稠油油藏吞吐后火燒注氣速度設(shè)計(jì) 方法中塊狀狀油藏火燒油層過(guò)程中燃燒厚度示意圖。該方法以數(shù)值模擬為基礎(chǔ)，考慮火線 超覆，合理確定燃燒厚度。參閱圖6所示，圖6是本實(shí)用新型厚層塊狀稠油油藏吞吐后火燒注氣速度設(shè)計(jì)方 法中塊狀狀油藏火燒油層過(guò)程中燃燒厚度示意圖。該方法以數(shù)值模擬為基礎(chǔ)，優(yōu)化過(guò)火截 面積及注氣井動(dòng)態(tài)配氣技術(shù)，合理設(shè)計(jì)注氣速度。包括以下步驟(1)充分結(jié)合塊狀油藏室內(nèi)雙模的精細(xì)研究成果，在充分認(rèn)識(shí)火線波及規(guī)律的條 件下，采用分階段確定燃燒前緣處油層的厚度及剩余油飽和度；(2)確定平面剩余油飽和度，主要依靠數(shù)模研究結(jié)果，確定距離注氣井不同位置的 剩余油(3)預(yù)測(cè)燃燒前緣過(guò)火截面積，儲(chǔ)層非均質(zhì)性及剩余油與注氣速度最佳配置關(guān)系， 動(dòng)態(tài)分段式調(diào)整單井注氣速度，在保證燃燒的前提下，選用變速、偏低的注氣速度來(lái)維持穩(wěn) 定正常的燃燒。注氣速度設(shè)計(jì)步驟如下①確定燃燒率燃燒率是指燃燒1方油砂所需要的空氣量，它與含油飽和度、原油組成、點(diǎn)火溫度 有關(guān)，據(jù)物模結(jié)果及含油飽和度確定燃燒率。②確定燃燒厚度火燒前緣處油層厚度與燃燒時(shí)間與蒸汽超覆有關(guān)，根據(jù)數(shù)模結(jié)果，確定垂向燃燒厚度。③確定注氣速度注氣速度計(jì)算公式為Fair= ψ其中Qa為空氣耗量，計(jì)算公式為Qa = VA1燃燒體積計(jì)算公式為V = π (R2-OhP
R-η燃燒時(shí)間計(jì)算公式為i =Γι為套管外半徑，取0. 089mh為火燒前緣處油層厚度[0066]ρ為垂直燃燒率，根據(jù)數(shù)模結(jié)果確定。A1為燃燒率，m3/m3 ；根據(jù)物模結(jié)果及含油飽和度確定燃燒率R為燃燒前緣距注氣井的距離，m ；根據(jù)火線推進(jìn)速度確定Vf為火線推進(jìn)速度，m/d。借鑒上述設(shè)計(jì)方案，本實(shí)用新型厚層塊狀稠油油藏吞吐后火燒注氣速度設(shè)計(jì)方法 至少具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本項(xiàng)設(shè)計(jì)充分依據(jù)油藏靜態(tài)地質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合火燒油層開發(fā)的機(jī)理，變不利為有 利，通過(guò)人為優(yōu)化設(shè)計(jì)，可達(dá)到提高塊狀油藏火燒波及體積、改善火燒油層開發(fā)效果及最終 采收率的目的。(2)采用本設(shè)計(jì)后注氣井僅需較小注氣速度便可維持穩(wěn)定的燃燒，減小了因大劑 量注氣造成生產(chǎn)井過(guò)早氣竄的風(fēng)險(xiǎn)。另外對(duì)壓風(fēng)機(jī)的性能要求同時(shí)可適當(dāng)降低，火燒操作 更加安全有效。六、實(shí)施例1油田1為一個(gè)三面被斷層圍限的單斜油藏。具有油藏埋藏深、構(gòu)造簡(jiǎn)單、油層巨 厚、內(nèi)部隔夾層不發(fā)育等典型的特點(diǎn)。油層埋深1460 1600m，油層厚度145m，剩余油飽和 度為0. 45，孔隙度為21.6%，滲透率860md，地層條件下脫氣原油粘度4500mPa. s ；前期以吞 吐開發(fā)為主，目前地層壓力低，僅為2 3MPa，地下存水量大，回采水率只有30%，井間剩余 油飽和度最高61%。(1)根據(jù)油田地質(zhì)特征及開發(fā)現(xiàn)狀，進(jìn)行粗篩選。該油藏滿足以下條件油層厚度 > 30m,單層厚度大于IOm的油層厚度占總厚度的70%，剩余油飽和度> 0. 45，孔隙度> 0. 18，滲透率> 200md，地層條件下脫氣原油粘度< IOOOOmPa. s，油層深度< 2000m ；(2)首先是蒸汽吞吐過(guò)的油藏，進(jìn)行剩余油飽和度分布描述。根據(jù)該油層隔夾層的 分布情況，將該塊整體上劃分為上、下兩套層系開發(fā)，平面上自高部位開始采用“移風(fēng)接火 式”整體開發(fā)。(3)根據(jù)物模研究結(jié)果和剩余油飽和度確定空氣耗量。(4)根據(jù)注氣井射開厚度及火線超覆確定燃燒厚度，計(jì)算不同火線波及狀況下的 注氣速度。(5)采用干式正向燃燒“移風(fēng)接火”式，分兩套層系火驅(qū)開發(fā)，井距105m，排距 210m ；采用變速注氣的方式注氣，初期單井注氣速度5000 7000m3/d，折算單位截面積通 風(fēng)強(qiáng)度1. 93m3/(m2· h)，動(dòng)態(tài)分段增加注氣速度，月增3000 4000m3/d,油井排液量15 25m3/d，預(yù)測(cè)火驅(qū)生產(chǎn)10. 5年，可提高采收率32%，最終采收率可達(dá)到47%。(6)油田1火燒油層技術(shù)方案于2008年5月實(shí)施，上層系6 口注氣井陸續(xù)成功點(diǎn) 燃，目前火燒油層波及狀況良好，在注氣井縱向射開IOm的情況下，縱向上溫度上升的油層 厚度達(dá)到50m左右，縱向動(dòng)用程度在逐步提高。各項(xiàng)燃燒指標(biāo)均表現(xiàn)為高溫氧化燃燒的特 點(diǎn)；隨著火燒油層時(shí)間的延長(zhǎng)，注氣井附近溫度逐步向平面及縱向擴(kuò)展，且波及體積逐漸增 加，表明設(shè)計(jì)的射孔井段及注氣井網(wǎng)配置關(guān)系對(duì)該類油藏的火燒是適應(yīng)的。平均單井日產(chǎn) 由2. 4t/d上升到3. 6t/d，井組最高日產(chǎn)油97. 3t/d，火燒油層階段增油1. 9745 X 104t，階段 采出程度1.58%，累計(jì)空氣-油比1281m3/t，火燒油層見(jiàn)到了明顯的增油效果和經(jīng)濟(jì)效益。 從目前的狀況看，火燒油層試驗(yàn)方案是科學(xué)合理的。[0081]六、實(shí)施例2油田2為一個(gè)三面被斷層圍限的單斜油藏。具有油藏埋藏深、構(gòu)造簡(jiǎn)單、油層巨 厚、內(nèi)部隔夾層不發(fā)育等典型的特點(diǎn)。油層埋深1460 1600m，油層厚度76. 5m，剩余油飽 和度為0. 43，孔隙度為24. 2%，滲透率1530md，地層條件下脫氣原油粘度2320mPa. s ；前期 以吞吐開發(fā)為主，目前地層壓力低，僅為1 2MPa，地下存水量大，回采水率只有28%，井間 剩余油飽和度最高59. 3%。(1)根據(jù)油田地質(zhì)特征及開發(fā)現(xiàn)狀，進(jìn)行粗篩選。該油藏滿足以下條件油層厚 度> 30m，單層厚度大于IOm的油層厚度占總厚度的70%，剩余油飽和度> 0. 45，孔隙度> 0. 18，滲透率> 200md，地層條件下脫氣原油粘度< IOOOOmPa. s，油層深度< 2000m ；(2)首先是蒸汽吞吐過(guò)的油藏，進(jìn)行剩余油飽和度分布描述。根據(jù)該油層隔夾層的 分布情況，將該塊整體上劃分為上、下兩套層系開發(fā)，平面上自高部位開始采用“移風(fēng)接火 式”整體開發(fā)。(3)根據(jù)物模研究結(jié)果和剩余油飽和度確定空氣耗量。(4)根據(jù)注氣井射開厚度及火線超覆確定燃燒厚度，計(jì)算不同火線波及狀況下的 注氣速度。(5)采用干式正向燃燒“移風(fēng)接火”式，分兩套層系火驅(qū)開發(fā)，井距105m，排距 300m ；采用變速注氣的方式注氣，初期單井注氣速度5000 7000m3/d，折算單位截面積通 風(fēng)強(qiáng)度1. 93m3/(m2· h)，動(dòng)態(tài)分段增加注氣速度，月增3000 4000m3/d,油井排液量15 25m3/d，預(yù)測(cè)火驅(qū)生產(chǎn)8. 5年，可提高采收率20. 4%，最終采收率可達(dá)到44%。如上述，已經(jīng)清楚詳細(xì)地描述了本實(shí)用新型提出的裝置。但是，盡管本實(shí)用新型的 優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述并解釋了本實(shí)用新型，本領(lǐng)域普通的技術(shù)人員也可以理解，在不背離 所附權(quán)利要求定義的本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)中做出多種修 改。
權(quán)利要求一種通過(guò)控制火燒注氣速度開采厚層塊狀稠油的裝置，該裝置包括在注氣井內(nèi)設(shè)置分段注氣管柱，其特征在于，所述分段注氣管柱由封閉管柱和開有射孔的管柱組成，封閉管柱設(shè)置在厚層塊狀稠油油層內(nèi)夾層的遮擋位置處，開有射孔的管柱設(shè)置在稠油油層內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在開有射孔的管柱的射孔內(nèi)設(shè)置有單向 閥門和控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，分段注氣管柱連接地面的氣源，在氣源和 分段注氣管柱之間設(shè)置有加壓氣泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中之任一所述的裝置，其特征在于，管柱射孔內(nèi)設(shè)置的控制器與 地面控制裝置電連接，接收地面控制裝置的指令來(lái)控制單向閥門的開啟程度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的裝置，其特征在于，地面控制裝置包括有中央控制室和注 氣壓力控制系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的裝置，其特征在于，注氣壓力控制系統(tǒng)包括由壓力補(bǔ)償泵 (1)、儲(chǔ)氣罐(2)、可調(diào)速注氣泵(3)、第一閥門(4)、第一壓力顯示器(5)、第二閥門(6)、第 一指示氣體發(fā)生器(7)、第一指示氣體體積計(jì)量管(8)、第二壓力顯示器(9)、微孔毛細(xì)管 (10)、計(jì)量裝置(11)、第三閥門(12)、第二指示氣體發(fā)生器(13)、第二指示氣體體積計(jì)量管 (14)、第四閥門(15)、第一指示氣體連續(xù)發(fā)生器(16)、第三指示氣體體積計(jì)量管(17)、第二 指示氣體連續(xù)發(fā)生器(18)、第四指示氣體體積計(jì)量管(19)組成；壓力補(bǔ)償泵(1)的出氣端 口連接儲(chǔ)氣罐(2)的第一進(jìn)氣端口，可調(diào)速注氣泵(3)的出氣端口連接儲(chǔ)氣罐(2)的第二 進(jìn)氣端口，儲(chǔ)氣罐(2)的出氣端口連接第一閥門(4)的進(jìn)氣端口，第一閥門(4)的出氣端口 連接第一壓力顯示器(5)的進(jìn)氣端口，第一壓力顯示器(5)的出氣端口、第二閥門(6)的一 端、第三閥門(12)的一端與第四閥門(15)的一端互相連通，第二閥門(6)的另一端口連接 第一指示氣體發(fā)生器(7)的進(jìn)氣端口，第一指示氣體發(fā)生器(7)的出氣端口連接第一指示 氣體體積計(jì)量管(8)的進(jìn)氣端口，第一指示氣體體積計(jì)量管(8)的出氣端口連接第二壓力 顯示器(9)的進(jìn)氣端口，第二壓力顯示器(9)的出氣端口連接微孔毛細(xì)管(10)的一端，微 孔毛細(xì)管(10)的另一端連接計(jì)量裝置(11)的入口端，第三閥門(12)的另一端口連接第二 指示氣體發(fā)生器(13)的進(jìn)氣端口，第二指示氣體發(fā)生器(13)的出氣端口連接第二指示氣 體體積計(jì)量管(14)的進(jìn)氣端口，第四閥門(15)的另一端口連接第一指示氣體連續(xù)發(fā)生器 (16)的進(jìn)氣端口，第一指示氣體連續(xù)發(fā)生器(16)的出氣端口連接第三指示氣體體積計(jì)量 管(17)的進(jìn)氣端口，第三指示氣體體積計(jì)量管(17)的出氣端口連接第二指示氣體連續(xù)發(fā) 生器(18)的進(jìn)氣端口，第二指示氣體連續(xù)發(fā)生器(18)的出氣端口連接第四指示氣體體積 計(jì)量管(19)的進(jìn)氣端口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種通過(guò)控制火燒注氣速度開采厚層塊狀稠油的裝置，該裝置包括在注氣井內(nèi)設(shè)置分段注氣管柱，其特征在于，所述分段注氣管柱由封閉管柱和開有射孔的管柱組成，封閉管柱和開有射孔的管柱之間根據(jù)厚層塊狀稠油油層內(nèi)夾層的遮擋位置的來(lái)設(shè)置，封閉管柱設(shè)置在厚層塊狀稠油油層內(nèi)夾層的遮擋位置處，開有射孔的管柱設(shè)置在稠油油層內(nèi)。該裝置通過(guò)動(dòng)態(tài)分段式調(diào)整單井注氣速度，在保證燃燒的前提下，選用變速、偏低的火燒注氣速度來(lái)維持穩(wěn)定正常的燃燒?？蛇_(dá)到提高塊狀油藏火燒波及體積、改善火燒油層開發(fā)效果及最終采收率的目的。
文檔編號(hào)E21B43/24GK201714363SQ20102016911
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者劉其成, 宋楊, 宮宇寧, 尹萬(wàn)泉, 曹光勝, 胡士清, 陳東亮 申請(qǐng)人:胡士清