本發(fā)明涉及油田采油技術領域，特別涉及一種加密水平井結合井下自生混相熱流體的采油方法。

背景技術：

近年來，水平井注采井網(wǎng)已廣泛應用到油田開發(fā)生產(chǎn)過程中，而海上油田通常采用水平井進行開發(fā)，并形成水平井—水平井注采系統(tǒng)。油田開發(fā)中后期，通常需要打加密井來完善注采井網(wǎng)，提高開發(fā)效果。然而傳統(tǒng)的加密井網(wǎng)方法僅僅是增加了可動用的原油儲量，但是并沒有對采油方法進行改變，仍然會存有一部分難以動用的“死油”，如果原本地層原油為稠油或超稠油，加密井網(wǎng)雖然增加了可動儲量，但是對于最終采收率、采油速度提升較少，難以造成經(jīng)濟效益。

因此本發(fā)明提出一種加密水平井結合井下自生混相熱流體的采油方法，本方法通過結合混相熱流體驅替機理和地質資料，在原水平井網(wǎng)中布置加密水平井，增加可動用儲量，而通過井下自生混相熱流體采油方法使原本難以動用的“死油”變得可驅、可采，提高了最終采收率和采油速度。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種加密水平井結合井下自生混相熱流體的采油方法，通過在產(chǎn)能較低的水平井網(wǎng)中布置加密水平井用以提高可采原油儲量，通過井下自生混相熱流體進行驅替采油；該方法通過加密水平井的方式增加了地層原油可采儲量，并將原本難以采出的原油通過井下自生混相熱流體進行加熱、降粘從而采出，該方法可有效提高最終采收率和采油速度。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供了一種加密水平井結合井下自生混相熱流體的采油方法，所述方法包括：通過結合地質資料，在產(chǎn)能較低的水平井網(wǎng)中布置加密水平井用以提高可采原油儲量；上述加密水平井布置完成后進行配套完井作業(yè)；在所述加密水平井腳跟處下入井下混相熱流體發(fā)生器，并布置配套的地面供給系統(tǒng)；隨后開始井下自生混相熱流體進行驅替采油，并從原本低產(chǎn)能的水平井中開采原油。

所述加密水平井布置方法包括：所述加密水平井水平段延伸方向與原水平井水平段延伸方向可以是同向的，也可以是反向的；所述加密水平井水平段與原水平井的水平段可以是等長的，也可以是非等長的；所述加密水平井與原水平井可以是對齊分布的，也可以是錯位分布的；所述加密水平井水平段深度與原水平井水平段深度可以是等高的，所述加密井水平段也可以位于原水平井水平段上方或下方。

所述加密水平井使用范圍為：原水平井網(wǎng)間距范圍300-1000米，水平井直井段長度范圍500-2000米。

所述的配套完井作業(yè)分為直井段完井和水平段完井，所述直井段完井中套管選用api套管系列中的h級、k級、j級，所述套管外壁與地層之間加水泥封堵層，所述水泥封堵層高100-300米，位于油層上部；水平段完井可以包括射孔完井、裸眼完井、襯管完井和礫石填充完井；完井時在所述加密水平井的直井段與水平井段相連處加設噴射保護層。

所述噴射保護層為表面光滑耐高溫不銹鋼體構成，厚度5-10毫米，長度5-30米，混相熱流體噴射時，首先噴射至噴射保護層上，隨后進入水平段，起到保護水平井腳跟處套管不被混相熱流體腐蝕作用。

所述的增產(chǎn)作業(yè)包括井下作業(yè)和地面作業(yè)：

所述井下作業(yè)包括：依次下入井下混相熱流體發(fā)生器、封隔器、供給管路，所述井下混相熱流體發(fā)生器下入深度為油層上部5-10米處，并對所述封隔器進行做封；其中，所述供給管路包括燃料供給管線、冷卻水供給管線、氧化劑供給管線和供給電纜；其中，所述井下混相熱流體發(fā)生器由頂部連接組件、燃燒組件、汽化組件、螺旋增壓組件和噴射組件組成；供給管路穿過封隔器與頂部連接組件相連接。

所述地面作業(yè)包括：連接地面供給系統(tǒng)與井下混相熱流體發(fā)生器，所述的地面供給系統(tǒng)包括氧化劑供給系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)、冷卻水供給系統(tǒng)、電點火系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，所述氧化劑供給系統(tǒng)用于將氧化劑干燥、過濾后供入所述井下混相熱流體發(fā)生器，并提供工作壓力；所述燃料供給系統(tǒng)用于將燃料供入所述井下混相熱流體發(fā)生器，并提供工作壓力；所述冷卻水供給系統(tǒng)用于將不同類型的水過濾、軟化后供入所述井下混相熱流體發(fā)生器，并提供工作壓力；所述電點火系統(tǒng)用于對所述井下混相熱流體發(fā)生器進行電點火操作，使上述氧化劑、燃料和水在井下混相熱流體發(fā)生器中形成混相燃燒；所述監(jiān)控系統(tǒng)用于實時監(jiān)測所述氧化劑供給系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)、冷卻水供給系統(tǒng)、電點火系統(tǒng)和井下混相熱流體發(fā)生器工作時產(chǎn)生的具體工作參數(shù)，以及水平生產(chǎn)井采出氣的氣體組分，如硫化氫、氧氣、二氧化碳含量，進而判斷油藏中采油情況以及井下混相熱流體發(fā)生器內(nèi)部燃燒質量，并可通過監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)遠程控制操作。

水平生產(chǎn)井采油過程中，通過控制采出液排量，進而調(diào)整油井動液面以及井底流壓，使生產(chǎn)井井底流壓保持1.5-4mpa之間，通過調(diào)整合理的排采速度，使注入地層內(nèi)的混相熱流體得到充分利用。

本發(fā)明實施例的有益效果在于：1)本方法通過結合混相熱流體驅替機理和地質資料，在原水平井網(wǎng)中布置加密水平井，增加可動用儲量；2)本發(fā)明通過配套地面供給系統(tǒng)向井下混相熱流體發(fā)生器提供氧化劑、燃料和水，在井下形成混相燃燒生成高溫蒸汽和二氧化碳，并隨之注入油層中，混相熱流體中的二氧化碳和高溫蒸汽可以對原油進行改質，減少原油中重質、膠質、瀝青質的含量，起到降低原油粘度、增加其流動性的作用，使其更易于被采出；3)本發(fā)明所使用的井下混相熱流體發(fā)生器直接下入井底油藏部位進行自生混相熱流體，燃燒生成的尾氣直接注入地層中不會對空氣造成污染；4)本方法相對于蒸汽驅采油方法減少了井筒熱損失以及蒸汽對井筒的腐蝕5)相對于火燒油層采油方法，減少了地面設施的體積，并且本方法相較火燒油層應用更為靈活，可適應不同地質條件的油藏，且在采油過程中可以隨時停注進行調(diào)整措施作業(yè)，而火燒油層采油方法停止注氣后恢復注氣需要重新進行地下點火操作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為加密水平井排布示意圖。

圖2為加密水平井排布立體示意圖。

圖3為加密水平井深度示意圖。

圖4為水平井完井示意圖。

圖5為井下混相熱流體發(fā)生器布置示意圖。

圖6為地面系統(tǒng)布置示意圖。

附圖標號：1、原水平井2、加密水平井3、油層4、水平井直井段5、水平井水平段6、噴射保護層7、套管8、水泥封堵層9、供給管路10、地面供給系統(tǒng)連接裝置11、封隔器12、頂部連接組件13、燃燒組件14、汽化組件15、螺旋增壓組件16、噴射組件17、氧化劑供給系統(tǒng)18、燃料供給系統(tǒng)19、冷卻水供給系統(tǒng)20、電點火系統(tǒng)21、監(jiān)控系統(tǒng)22、采油樹。

具體實施方式

本發(fā)明實施例提供一種加密水平井結合井下自生混相熱流體的采油方法，通過在產(chǎn)能較低的水平井網(wǎng)中布置加密水平井用以提高可采原油儲量，加密水平井布置完成后進行配套完井作業(yè)，隨后在所述加密水平井進行增產(chǎn)作業(yè)，所述增產(chǎn)作業(yè)包括在所述加密水平井腳跟處下入井下混相熱流體發(fā)生器，并布置配套的地面供給系統(tǒng)，隨后開始井下自生混相熱流體進行驅替采油，并從原本低產(chǎn)能的水平井中開采原油；該方法通過加密水平井的方式增加了地層原油可采儲量，可將原本難以采出的原油通過井下自生混相熱流體進行加熱、降粘從而采出，該方法可有效提高最終采收率和采油速度。

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明實施例提供了一種加密水平井結合井下自生混相熱流體的采油方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一：通過結合地質資料，在產(chǎn)能較低的水平井網(wǎng)中布置加密水平井用以提高可采原油儲量，加密水平井排布有以下幾種方式，如圖1所示，為加密水平井排布示意圖：

圖1a為加密水平井與原水平井同向分布，加密水平井水平段與原水平井水平段呈橫向對齊分布；

圖1b為加密水平井與原水平井反向分布，加密水平井水平段與原水平井水平段呈橫向對齊分布；

圖1c為加密水平井與原水平井同向分布，加密水平井水平段與原水平井水平段呈橫向錯位分布，且加密水平井腳跟處位于原水平井腳跟處后方；

圖1d為加密水平井與原水平井同向分布，加密水平井水平段與原水平井水平段呈橫向錯位分布，且加密水平井腳跟處位于原水平井腳跟處前方；

圖1e為加密水平井與原水平井反向分布，加密水平井水平段與原水平井水平段呈橫向錯位分布，且加密水平井腳跟處位于原水平井腳尖處前方；

圖1f為加密水平井與原水平井反向分布，加密水平井水平段與原水平井水平段呈橫向錯位分布，且加密水平井腳跟處位于原水平井腳尖處后方；

如圖2所示，為加密水平井排布立體示意圖，其中圖2a為圖1a立體示意圖，圖2b為圖1b立體示意圖；

加密水平井水平段與原水平井水平段深度排布有以下幾種方式，如圖3所示，為加密水平井深度示意圖：

圖3a為加密水平井水平段下入深度小于原水平井水平段下入深度；

圖3b為加密水平井水平段下入深度等于原水平井水平段下入深度；

圖3c為加密水平井水平段下入深度大于原水平井水平段下入深度。

步驟二：加密水平井布置完成后進行配套完井作業(yè)，如圖4，配套完井作業(yè)分為水平井直井段4完井和水平井水平段5完井，水平井直井段4完井中套管7選用api套管系列中的h級、k級、j級，所述套管7外壁與地層之間加水泥封堵層8，所述水泥封堵層高100-300米，位于油層上部；

水平井水平段5完井可以包括射孔完井、裸眼完井、襯管完井和礫石填充完井；

完井時在所述加密水平井的直井段與水平井段相連處加設噴射保護層。

步驟三：增產(chǎn)作業(yè)，增產(chǎn)作業(yè)包括井下作業(yè)和地面作業(yè)：

其中所述井下作業(yè)包括：依次下入井下混相熱流體發(fā)生器、封隔器、供給管路，并對所述封隔器進行做封，如圖5所示，為水平井井下混相熱流體發(fā)生器布置示意圖，井下混相熱流體發(fā)生器由五部分組成，分別是：頂部連接組件12、燃燒組件13、汽化組件14、螺旋增壓組件15、噴射組件16；所述井下混相熱流體發(fā)生器下入深度為油層上部5-10米處，供給管路9與井下混相熱流體發(fā)生器通過地面供給系統(tǒng)連接裝置10相連接；

所述地面作業(yè)包括連接地面供給系統(tǒng)與井下混相熱流體發(fā)生器，所述的地面供給系統(tǒng)包括氧化劑供給系統(tǒng)17、燃料供給系統(tǒng)18、冷卻水供給系統(tǒng)19、電點火系統(tǒng)20和監(jiān)控系統(tǒng)21；將所述地面供給系統(tǒng)通過采油樹22與供給管路9相連接。

步驟四：隨后開始井下自生混相熱流體進行驅替采油，并從原本低產(chǎn)能的水平井中開采原油；

當井下混相熱流體發(fā)生器運行時，由地面供給系統(tǒng)向井下混相熱流體發(fā)生器供入氧化劑、燃料和水，由其內(nèi)部高壓燃燒生成混相熱流體，經(jīng)由螺旋增壓組件15增壓進入噴射組件16，經(jīng)由噴射組件16調(diào)整噴射方向進入油層，進入油層前首先噴射至直井段4和水平段5交匯處的噴射保護層，噴射保護層起到緩沖作用，避免水平井腳跟處套管被混相熱流體直噴導致?lián)p壞。

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1：

某油田一個區(qū)塊，油層深度1850米，油層溫度53攝氏度，油層厚度10米，原油粘度42000毫帕秒，原始地層壓力18.2兆帕，布井方式為水平井網(wǎng)，水平段長度為1000米，水平井距800米，已經(jīng)進行過水驅采油，目前注水壓力大，注水量小，油層中可動用儲量較小。目前注水壓力27兆帕，注水量為30立方米/天，目前采收率為3.5％。

第一步：布置加密井，布置方式參閱圖1b、圖3a，加密水平井與原水平井反向分布，加密水平井水平段與原水平井水平段呈橫向對齊分布，且加密水平井距兩原水平井距離均為400米；加密水平井水平段下入深度小于原水平井水平段下入深度4米。

第二步：加密水平井布置完成后進行配套完井作業(yè)，參閱圖4，配套完井作業(yè)分為水平井直井段完井和水平井水平段完井，水平井直井段完井中套管選用api套管系列中的k級，套管直徑為8-5/8英寸，套管外壁與地層之間加水泥封堵層，水泥封堵層高度為100米；水平井水平段完井選擇裸眼完井；噴射保護層材質為耐高溫不銹鋼，厚度為5毫米，長度為5米。

第三步：增產(chǎn)作業(yè)，增產(chǎn)作業(yè)包括井下作業(yè)和地面作業(yè)：

井下作業(yè)包括：依次下入井下混相熱流體發(fā)生器、封隔器、供給管路，并對所述封隔器進行做封，參閱圖5，為水平井井下混相熱流體發(fā)生器布置示意圖；所述井下混相熱流體發(fā)生器下入深度為油層上部5米處；

所述地面作業(yè)包括連接地面供給系統(tǒng)與井下混相熱流體發(fā)生器，所述的地面供給系統(tǒng)包括氧化劑供給系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)、冷卻水供給系統(tǒng)、電點火系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)；將地面供給系統(tǒng)通過采油樹與供給管路相連接。

第四步：隨后開始井下自生混相熱流體進行驅替采油，并從原本低產(chǎn)能的水平井中開采原油；

地面供給系統(tǒng)向井下混相熱流體發(fā)生器供入氧化劑、燃料和水，電點火系統(tǒng)對其進行電點火操作，隨后由其內(nèi)部高壓燃燒生成混相熱流體，經(jīng)由螺旋增壓組件及噴射組件后噴射進入油層；注入混相熱流體中，高溫蒸汽量為每天40噸，二氧化碳量為每天5噸，注入壓力為20兆帕。

實施例2：

某油田一個區(qū)塊，油層深度2500米，油層溫度45攝氏度，油層厚度15米，原油粘度32000毫帕秒，原始地層壓力15.6兆帕，布井方式為水平井網(wǎng)，水平段長度為1200米，水平井距1000米。已經(jīng)進行過水驅采油，目前注水壓力15兆帕，注水量為400立方米/天，目前采收率為20％，采出液含水率90％。

第一步：布置加密井，布置方式參閱圖1e、圖3c，加密水平井與原水平井反向分布，加密水平井水平段與原水平井水平段呈橫向錯位分布，且加密水平井腳跟處位于原水平井腳尖處前方400米，且加密水平井距兩原水平井距離均為500米；加密水平井水平段下入深度大于原水平井水平段下入深度6米。

第二步：加密水平井布置完成后進行配套完井作業(yè)，參閱圖4，配套完井作業(yè)分為水平井直井段完井和水平井水平段完井，水平井直井段完井中套管選用api套管系列中的h級，套管直徑為8-5/8英寸，套管外壁與地層之間加水泥封堵層，水泥封堵層高度為300米；水平井水平段完井選擇裸眼完井；噴射保護層材質為耐高溫不銹鋼，厚度為10毫米，長度30米。

第三步：增產(chǎn)作業(yè)，增產(chǎn)作業(yè)包括井下作業(yè)和地面作業(yè)：

井下作業(yè)包括：依次下入井下混相熱流體發(fā)生器、封隔器、供給管路，并對所述封隔器進行做封，參閱圖5，為水平井井下混相熱流體發(fā)生器布置示意圖；所述井下混相熱流體發(fā)生器下入深度為油層上部10米處；

所述地面作業(yè)包括連接地面供給系統(tǒng)與井下混相熱流體發(fā)生器，所述的地面供給系統(tǒng)包括氧化劑供給系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)、冷卻水供給系統(tǒng)、電點火系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)；將地面供給系統(tǒng)通過采油樹與供給管路相連接。

第四步：隨后開始井下自生混相熱流體進行驅替采油，并從原本低產(chǎn)能的水平井中開采原油；

地面供給系統(tǒng)向井下混相熱流體發(fā)生器供入氧化劑、燃料和水，電點火系統(tǒng)對其進行電點火操作，隨后由其內(nèi)部高壓燃燒生成混相熱流體，經(jīng)由螺旋增壓組件及噴射組件后噴射進入油層；注入混相熱流體中，高溫蒸汽量為每天200噸，二氧化碳量為每天40噸，注入壓力為22兆帕。

實施例3：

某油田一個區(qū)塊，油層深度2350米，油層溫度70攝氏度，油層厚度13米，原油粘度86000毫帕秒，原始地層壓力22兆帕，布井方式為水平井網(wǎng)，水平段長度為900米，水平井距600米，由于地層原油粘度過大，原油在油層中不具備流動性，目前開采屬于一次采油。

第一步：布置加密井，布置方式參閱圖1f、圖3b，加密水平井與原水平井反向分布，加密水平井水平段與原水平井水平段呈橫向錯位分布，且加密水平井腳跟處位于原水平井腳尖處后方300米，且加密水平井距兩原水平井距離均為300米；加密水平井水平段下入深度等于原水平井水平段下入深度。

第二步：加密水平井布置完成后進行配套完井作業(yè)，參閱圖4，配套完井作業(yè)分為水平井直井段完井和水平井水平段完井，水平井直井段完井中套管選用api套管系列中的k級，套管直徑為7英寸，套管外壁與地層之間加水泥封堵層，水泥封堵層高度為200米；水平井水平段完井選擇礫石填充完井；噴射保護層材質為耐高溫不銹鋼，厚度為7毫米，長度為12米。

第三步：增產(chǎn)作業(yè)，增產(chǎn)作業(yè)包括井下作業(yè)和地面作業(yè)：

井下作業(yè)包括：依次下入井下混相熱流體發(fā)生器、封隔器、供給管路，并對所述封隔器進行做封，參閱圖5，為水平井井下混相熱流體發(fā)生器布置示意圖；所述井下混相熱流體發(fā)生器下入深度為油層上部5米處；

所述地面作業(yè)包括連接地面供給系統(tǒng)與井下混相熱流體發(fā)生器，所述的地面供給系統(tǒng)包括氧化劑供給系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)、冷卻水供給系統(tǒng)、電點火系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)；將地面供給系統(tǒng)通過采油樹與供給管路相連接。

第四步：隨后開始井下自生混相熱流體進行驅替采油，并從原本低產(chǎn)能的水平井中開采原油；

地面供給系統(tǒng)向井下混相熱流體發(fā)生器供入氧化劑、燃料和水，電點火系統(tǒng)對其進行電點火操作，隨后由其內(nèi)部高壓燃燒生成混相熱流體，經(jīng)由螺旋增壓組件及噴射組件后噴射進入油層；注入混相熱流體中，高溫蒸汽量為每天30噸，二氧化碳量為每天5噸，注入壓力為27兆帕。

實施例4：

某油田一個區(qū)塊，油層深度900米，油層溫度44攝氏度，油層厚度24米，原油粘度3000毫帕秒，原始地層壓力10.8兆帕，布井方式為水平井網(wǎng)，水平段長度為2000米，水平井距1200米，已經(jīng)進行過水驅采油，目前注水壓力14兆帕，注水量為600立方米/天，目前采收率為30.2％。

第一步：布置加密井，布置方式參閱圖1a、圖3b，為加密水平井與原水平井同向分布，加密水平井水平段與原水平井水平段呈橫向對齊分布，且加密水平井距兩原水平井距離均為600米；加密水平井水平段下入深度等于原水平井水平段下入深度。

第二步：加密水平井布置完成后進行配套完井作業(yè)，參閱圖4，配套完井作業(yè)分為水平井直井段完井和水平井水平段完井，水平井直井段完井中套管選用api套管系列中的j級，套管直徑為7英寸，套管外壁與地層之間加水泥封堵層，水泥封堵層高度為100米；水平井水平段完井選擇襯管完井；噴射保護層材質為耐高溫不銹鋼，厚度為7毫米，長度為20米。

第三步：增產(chǎn)作業(yè)，增產(chǎn)作業(yè)包括井下作業(yè)和地面作業(yè)：

井下作業(yè)包括：依次下入井下混相熱流體發(fā)生器、封隔器、供給管路，并對所述封隔器進行做封，參閱圖5，為水平井井下混相熱流體發(fā)生器布置示意圖；所述井下混相熱流體發(fā)生器下入深度為油層上部5米處；

所述地面作業(yè)包括連接地面供給系統(tǒng)與井下混相熱流體發(fā)生器，所述的地面供給系統(tǒng)包括氧化劑供給系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)、冷卻水供給系統(tǒng)、電點火系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)；將地面供給系統(tǒng)通過采油樹與供給管路相連接。

第四步：隨后開始井下自生混相熱流體進行驅替采油，并從原本低產(chǎn)能的水平井中開采原油；

地面供給系統(tǒng)向井下混相熱流體發(fā)生器供入氧化劑、燃料和水，電點火系統(tǒng)對其進行電點火操作，隨后由其內(nèi)部高壓燃燒生成混相熱流體，經(jīng)由螺旋增壓組件及噴射組件后噴射進入油層；注入混相熱流體中，高溫蒸汽量為每天300噸，二氧化碳量為每天60噸，注入壓力為12兆帕。