本發(fā)明涉及石油開采技術(shù)，尤其涉及一種提高致密油單井日產(chǎn)量的方法。

背景技術(shù)：

近年來致密油的勘探開發(fā)受到重視，我國致密油資源豐富，主要沉積盆地的致密油資源量約為70～90×10⁸m³，開發(fā)致密油對(duì)減緩我國石油進(jìn)口量、保障能源安全具有重要的意義。

現(xiàn)有技術(shù)中開采致密油多采用水平井多段壓裂、體積壓裂等技術(shù)，獲得了較好的初期產(chǎn)量。但由于陸相致密油儲(chǔ)層致密、致密油儲(chǔ)層孔隙壓力系數(shù)低、致密油粘度高、滲流機(jī)理復(fù)雜，加之致密油前期開采過程為衰竭式開采，存在致密油單井日產(chǎn)量遞減快的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種提高致密油單井日產(chǎn)量的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中致密油單井日產(chǎn)量遞減快的問題。

本發(fā)明提供一種提高致密油單井日產(chǎn)量的方法，包括：通過致密油開采井的油管向致密油儲(chǔ)層中注入熱源，以使所述致密油儲(chǔ)層加熱，其中，當(dāng)所述熱源流至豎直開采井的井筒的底部或水平開采井的井筒的拐角處時(shí)，所述熱源被再次加熱；

在向所述致密油儲(chǔ)層中注入熱源之后，關(guān)閉所述開采井，以使所述熱源將所述致密油儲(chǔ)層中孔隙中的原油頂出到所述致密油儲(chǔ)層的裂縫中，其中，所述開采井被停止開采的時(shí)長(zhǎng)為預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)；

在經(jīng)歷所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)之后，對(duì)所述致密油儲(chǔ)層進(jìn)行致密油開采。

如上所述的方法，在所述通過致密油開采井的油管向致密油儲(chǔ)層中注入熱源之前，還包括：

采用分段壓裂技術(shù)對(duì)所述致密油儲(chǔ)層進(jìn)行衰竭式開采；

當(dāng)確定致密油單井日產(chǎn)量低于第一預(yù)設(shè)產(chǎn)量時(shí)，停止衰竭式開采。

如上所述的方法，所述方法還包括：

當(dāng)確定所述致密油開采井的井底壓力等于所述致密油儲(chǔ)層的孔隙壓力時(shí)，停止向所述致密油儲(chǔ)層注入熱源。

如上所述的方法，在對(duì)所述致密油儲(chǔ)層進(jìn)行致密油開采之后，還包括；

當(dāng)確定所述致密油單井日產(chǎn)量低于第二預(yù)設(shè)產(chǎn)量時(shí)，停止所述致密油開采。

如上所述的方法，在確定所述致密油單井日產(chǎn)量低于第二預(yù)設(shè)產(chǎn)量時(shí)，停止致密油開采之后，還包括；

再次通過致密油開采井的油管向致密油儲(chǔ)層中注入熱源，重復(fù)執(zhí)行關(guān)閉開采井，并對(duì)所述致密油儲(chǔ)層進(jìn)行致密油開采。

如上所述的方法，所述熱源為熱流體，所述熱流體的溫度高于致密油原油的溫度20℃以上。

如上所述的方法，所述熱源為過熱蒸汽，所述過熱蒸汽的溫度為100℃～400℃。

如上所述的方法，熱源產(chǎn)生裝置為地面鍋爐，所述通過致密油開采井的油管向致密油儲(chǔ)層中注入熱源，包括：

所述地面鍋爐產(chǎn)生的所述熱流體經(jīng)多級(jí)加壓泵進(jìn)入所述致密油開采井的油管，以向致密油儲(chǔ)層中注入所述熱流體。

如上所述的方法，熱源產(chǎn)生裝置為蒸氣發(fā)生器，所述通過致密油開采井的油管向致密油儲(chǔ)層中注入熱源，包括：

所述蒸氣發(fā)生器產(chǎn)生的所述過熱蒸汽經(jīng)多級(jí)加壓泵進(jìn)入所述致密油開采井的油管，以向致密油儲(chǔ)層中注入所述過熱蒸汽。

如上所述的方法，所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)為1～15天。

本發(fā)明的提高致密油單井日產(chǎn)量的方法，通過致密油開采井的油管向致密油儲(chǔ)層中注入熱源，以使致密油儲(chǔ)層加熱，當(dāng)熱源流至豎直開采井的井筒的底部或水平開采井的井筒的拐角處時(shí)，對(duì)熱源再次加熱；在向致密油儲(chǔ)層中注入熱源之后，關(guān)閉開采井，以使熱源將致密油儲(chǔ)層中孔隙中的原油頂出到致密油儲(chǔ)層的裂縫中，其中，開采井被停止開采的時(shí)長(zhǎng)為預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)；在經(jīng)歷預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)之后，對(duì)致密油儲(chǔ)層進(jìn)行致密油開采，實(shí)現(xiàn)了致密油單井日產(chǎn)量及采收率的提高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的提高致密油單井日產(chǎn)量的方法實(shí)施例一的流程圖；

圖2為本發(fā)明的水平井開采結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的提高致密油單井日產(chǎn)量的方法實(shí)施例二的流程圖；

圖4為本發(fā)明提供的提高致密油單井日產(chǎn)量的方法實(shí)施例三的流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

致密油是致密儲(chǔ)層中的石油，是一種重要的非常規(guī)油氣資源?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于致密油的開采采用水平井多段壓裂、體積壓裂等技術(shù)，且前期的開采方式為衰竭式開采，所以只可以保證致密油的初期產(chǎn)量，隨著開采過程的進(jìn)行，致密油單井日產(chǎn)量呈現(xiàn)快速遞減的趨勢(shì)。本發(fā)明針對(duì)上述問題提出一種利用外部熱源加熱致密油儲(chǔ)層以改變致密油的物理特性來提高致密油單井日產(chǎn)量的方法。下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明提供的提高致密油單井日產(chǎn)量的方法實(shí)施例一的流程圖，如圖1所示，本實(shí)施例的方法可以包括：

S101、通過致密油開采井的油管向致密油儲(chǔ)層中注入熱源，以使致密油儲(chǔ)層加熱，其中，當(dāng)熱源流至豎直開采井的井筒的底部或水平開采井的井筒的拐角處時(shí)，熱源被再次加熱；

S102、在向致密油儲(chǔ)層中注入熱源之后，關(guān)閉開采井，以使熱源將致密油儲(chǔ)層中孔隙中的原油頂出到致密油儲(chǔ)層的裂縫中，其中，開采井被停止開采的時(shí)長(zhǎng)為預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)；

S103、在經(jīng)歷預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)之后，對(duì)致密油儲(chǔ)層進(jìn)行致密油開采。

具體地，外部發(fā)生器產(chǎn)生的熱源通過致密油開采井的油管進(jìn)入到致密油儲(chǔ)層中，致密油儲(chǔ)層被加熱，從而致密油儲(chǔ)層中的致密油也被加熱。可選地，熱源為熱流體或過熱蒸汽，熱流體優(yōu)選熱水，過熱蒸汽優(yōu)選過熱水蒸氣。由于致密油儲(chǔ)層的深度較深，當(dāng)熱源流動(dòng)至致密油儲(chǔ)層的過程中溫度會(huì)下降，因此，為了使熱源一直處在較高的溫度，保證對(duì)致密油儲(chǔ)層的有效加熱，本實(shí)施例中當(dāng)熱源流至豎直開采井的油管的底部或水平開采井的油管的拐角處時(shí)，熱源被再次加熱。

下面以水平井為例說明熱源被再次加熱的實(shí)現(xiàn)方法，圖2為本發(fā)明的水平井開采結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖2，熱源經(jīng)油管1進(jìn)入到致密油儲(chǔ)層2，在井筒6的拐角處設(shè)置有二次加熱器3，二次加熱器3通外部電纜4提供熱能。

在具體的實(shí)施過程中，可以根據(jù)實(shí)際過程的需要決定何時(shí)停止通入熱源。優(yōu)選地，當(dāng)確定致密油開采井的井底壓力等于致密油儲(chǔ)層的孔隙壓力時(shí)，停止向致密油儲(chǔ)層中注入熱源，可以保證致密油與熱源之間熱量交換充分，滲吸排油過程順利進(jìn)行。

其中，致密油儲(chǔ)層的孔隙壓力采用壓力恢復(fù)試井的方法測(cè)量。致密油開采井的井底壓力等于井口的壓力與井深對(duì)應(yīng)的液柱壓力之和。因此，在實(shí)際的操作過程中，首先結(jié)合開采井的井深，估算出井深對(duì)應(yīng)的液柱壓力，然后用測(cè)量得到的致密油儲(chǔ)層的孔隙壓力減去估算出的井深對(duì)應(yīng)的液柱壓力，就可以得到當(dāng)井口的壓力約為多少時(shí)，停止注入熱源，井口的壓力可以通過采油樹上的壓力表測(cè)量得到。

當(dāng)熱源停止通入后，關(guān)閉開采井，開采井被停止開采的時(shí)長(zhǎng)為預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，致密油與熱源之間發(fā)生熱量交換，發(fā)生滲吸排油過程，即熱源被吸入致密油儲(chǔ)層的孔隙，致密油儲(chǔ)層的孔隙中致密油原油被頂出，進(jìn)入到致密油儲(chǔ)層的裂縫中。下面以熱源為熱水或過熱水蒸氣為例，闡述熱源對(duì)的致密油原油產(chǎn)出的影響。

(1)使致密油原油體積膨脹：致密油原油由于溫度的升高而體積膨脹，有利于孔隙中致密油原油的產(chǎn)出，另外由于體積的膨脹，致密油儲(chǔ)層孔隙內(nèi)的油相向水相凸出，促使致密油儲(chǔ)層的潤(rùn)濕性由親油性向親水方向轉(zhuǎn)變，促進(jìn)了致密油原油的產(chǎn)出。

(2)使致密油原油的粘度降低：致密油原油由于溫度的升高粘度降低，低粘度的致密油原油更容易在致密油儲(chǔ)層的孔隙以及裂縫中流動(dòng)，有利于致密油原油的產(chǎn)出；而致密油原油在致密油儲(chǔ)層的孔隙以及裂縫中流動(dòng)進(jìn)一步可以使熱源沒有波及到的致密油儲(chǔ)層區(qū)域依靠熱傳導(dǎo)升溫。

(3)使致密油儲(chǔ)層潤(rùn)濕性改變：致密油儲(chǔ)層溫度升高后，致密油儲(chǔ)層的潤(rùn)濕性由親油性向親水方向轉(zhuǎn)變，促使原油從致密油儲(chǔ)層的孔隙表面剝離，有利于致密油原油的產(chǎn)出。

(4)使?jié)B吸過程加快：溫度的升高帶來的致密油原油粘度的降低、致密油儲(chǔ)層潤(rùn)濕性的改變及其熱源本身提供的熱能，加速了滲吸的速度，提高了滲吸的能力，有利于致密油原油的產(chǎn)出。

(5)使?jié)B流能力提高：溫度升高后致密油原油的粘度降低，使得致密油開始流動(dòng)所需要的壓力減小，滲流能力提高。

(6)使致密油原油的采收率提高：溫度升高可降低殘余油飽和度，從而提高采收率。

因此，熱源的加入有利于致密油原油的產(chǎn)出，從而可以提高致密油單井日產(chǎn)量和采收率。

在經(jīng)歷預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的致密油與熱源之間的熱量交換、滲吸排油過程后，對(duì)致密油儲(chǔ)層進(jìn)行致密油開采：經(jīng)滲吸排油過程后的流至致密油儲(chǔ)層裂縫中的致密油原油進(jìn)入開采井的油管，然后進(jìn)入油泵，并由油泵舉升流動(dòng)到地面生產(chǎn)管道，完成致密油的開采。

其中，預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)越長(zhǎng)，致密油與熱源之間的熱量交換越充分，并且可以使熱源中的熱量盡可能多的傳遞給遠(yuǎn)離開采井的致密油儲(chǔ)層中，以提高采收率，但是開采所需的成本加大，因此，預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的選擇可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇?？蛇x的，預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)為1～15天。

本實(shí)施例的提高致密油單井日產(chǎn)量的方法，通過致密油開采井的油管向致密油儲(chǔ)層中注入熱源，以使致密油儲(chǔ)層加熱，當(dāng)熱源流至豎直開采井的井筒的底部或水平開采井的井筒的拐角處時(shí)，熱源被再次加熱；在向致密油儲(chǔ)層中注入熱源之后，關(guān)閉開采井，以使熱源將致密油儲(chǔ)層中孔隙中的原油頂出到致密油儲(chǔ)層的裂縫中，其中，開采井被停止開采的時(shí)長(zhǎng)為預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)；在經(jīng)歷預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)之后，對(duì)致密油儲(chǔ)層進(jìn)行致密油開采，實(shí)現(xiàn)了致密油單井日產(chǎn)量及采收率的提高。

在具體的實(shí)施過程中，致密油儲(chǔ)層的深度通常為2000米左右，致密油原油的溫度為66℃左右，為了保證致密油與熱源之間充分的熱量交換，滲吸排油過程順利進(jìn)行，在本實(shí)施例中，若熱源為熱流體，使熱流體的溫度高于致密油原油的溫度20℃以上，若熱源為過熱蒸汽，使過熱蒸汽的溫度為100℃～400℃。

具體地，參見圖2，若熱源為熱流體，熱流體優(yōu)選為溫度為100℃的沸水，熱源產(chǎn)生裝置5為地面鍋爐，沸水經(jīng)地面鍋爐產(chǎn)生后，經(jīng)多級(jí)加壓泵7進(jìn)入致密油開采井的油管1，以向致密油儲(chǔ)層中注入沸水。

若熱源為過熱蒸汽，過熱蒸汽優(yōu)選250℃的過熱水蒸汽，熱源產(chǎn)生裝置5為蒸氣發(fā)生器，過熱水蒸汽經(jīng)蒸氣發(fā)生器產(chǎn)生后，經(jīng)多級(jí)加壓泵7進(jìn)入致密油開采井的油管1，以向致密油儲(chǔ)層中注入過熱水蒸汽。

其中，由于致密油儲(chǔ)層的深度較深，致密油儲(chǔ)層壓力高，需要高的熱源注入壓力，為了克服常規(guī)注入壓力不能順利將熱源注入到致密油儲(chǔ)層的技術(shù)難題，本實(shí)施例中采用多級(jí)加壓泵向致密油儲(chǔ)層注入熱源，保證熱源可以順利的進(jìn)入到致密油儲(chǔ)層中。

另外，致密油儲(chǔ)層采用250℃左右的過熱水蒸氣加熱后，致密油儲(chǔ)層的平均溫度可達(dá)到150℃以上，此時(shí)致密油原油的粘度約降低到原來的1/8，滲流速度提高約8倍，油井日產(chǎn)量相對(duì)于熱源注入前提高約5倍以上。

本實(shí)施例的提高致密油單井日產(chǎn)量的方法，通過提高熱源的溫度，實(shí)現(xiàn)了致密油單井日產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。

為了在提高致密油單井日產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，盡可能的降低生產(chǎn)成本，本實(shí)施對(duì)上述實(shí)施例作了進(jìn)一步的改進(jìn)。圖3為本發(fā)明提供的提高致密油單井日產(chǎn)量的方法實(shí)施例二的流程圖，如圖3所示，本實(shí)施例的方法在通過致密油開采井的油管向致密油儲(chǔ)層中注入熱源之前進(jìn)行，可以包括：

S201、采用分段壓裂技術(shù)對(duì)致密油儲(chǔ)層進(jìn)行衰竭式開采；

S202、當(dāng)確定致密油單井日產(chǎn)量低于第一預(yù)設(shè)產(chǎn)量時(shí)，停止衰竭式開采。

具體地，由于分段壓裂開采是現(xiàn)有石油開采中的較為成熟的做法，無需額外提供外部能量，因此，在向致密油儲(chǔ)層中注入熱源之前首先采用分段壓裂技術(shù)對(duì)致密油儲(chǔ)層進(jìn)行衰竭式開采，當(dāng)確定致密油單井日產(chǎn)量低于第一預(yù)設(shè)產(chǎn)量時(shí)，再停止衰竭式開采，可以縮短開采石油的周期，降低生產(chǎn)成本?？蛇x地，第一預(yù)設(shè)產(chǎn)量為起始開采時(shí)原油最高日產(chǎn)量的70％。

本實(shí)施例通過在向致密油儲(chǔ)層中注入熱源之前首先采用分段壓裂技術(shù)對(duì)致密油儲(chǔ)層進(jìn)行衰竭式開采，實(shí)現(xiàn)了開采石油的周期的縮短，生產(chǎn)成本的降低。

在具體的開采過程中，為了保證致密油的開采率，降低致密油殘余率，需要對(duì)致密油儲(chǔ)層多次注入熱源，因此，本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上對(duì)上述實(shí)施作了進(jìn)一步的改進(jìn)，圖4為本發(fā)明提供的提高致密油單井日產(chǎn)量的方法實(shí)施例三的流程圖，參見圖4，本實(shí)施中的方法在上述實(shí)施中的“對(duì)致密油儲(chǔ)層進(jìn)行致密油開采”之后進(jìn)行，包括；

S301、當(dāng)確定致密油單井日產(chǎn)量低于第二預(yù)設(shè)產(chǎn)量時(shí)，停止致密油開采。

S302、再次通過致密油開采井的油管向致密油儲(chǔ)層中注入熱源，重復(fù)執(zhí)行關(guān)閉開采井，并對(duì)致密油儲(chǔ)層進(jìn)行致密油開采。

具體地，當(dāng)致密油開采井首次經(jīng)歷注入熱源開采后，隨著開采的進(jìn)行，日產(chǎn)量會(huì)出現(xiàn)遞減的現(xiàn)象，此時(shí)需要再次通入熱源，為致密油開采提供能量。當(dāng)確定致密油單井日產(chǎn)量低于第二預(yù)設(shè)產(chǎn)量時(shí)，停止致密油開采，再次通過致密油開采井的油管向致密油儲(chǔ)層中注入熱源，重復(fù)執(zhí)行上述實(shí)施例中的關(guān)閉開采井，并在關(guān)閉開采井預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)后，對(duì)致密油儲(chǔ)層再次進(jìn)行致密油開采的過程。其中，第二預(yù)設(shè)產(chǎn)量?jī)?yōu)選為2噸/日。

若將通過致密油開采井的油管向致密油儲(chǔ)層中注入熱源，然后關(guān)閉開采井，并在關(guān)閉開采井預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)后，對(duì)致密油儲(chǔ)層再次進(jìn)行致密油開采的流程作為一個(gè)吞吐周期，該吞吐周期可以重復(fù)多次，以保證較高的致密油日產(chǎn)量和較高的致密油的開采率。

其中，吞吐周期重復(fù)次數(shù)的確定原則為：根據(jù)每個(gè)吞吐周期的日產(chǎn)量曲線(即日產(chǎn)量隨市場(chǎng)天數(shù)的曲線)，對(duì)比上一吞吐周期產(chǎn)量與本吞吐周期產(chǎn)量的差值，預(yù)測(cè)下一吞吐周期的產(chǎn)量。如果下一吞吐周期的預(yù)測(cè)日產(chǎn)量不能達(dá)到工業(yè)化產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)，即2噸/日，則不再進(jìn)行下一個(gè)吞吐周期，停止致密油的開采。

本實(shí)施例通過周期性的向致密油儲(chǔ)層中注入熱源，保證較高的致密油日產(chǎn)量和較高的致密油的開采率。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明提供的提高致密油單井日產(chǎn)量的方法即可以適用到水平井中，也可以適用至直井中。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。