滲漏儲層中的sagd控制的制作方法
【專利說明】滲漏儲層中的SAGD控制
【背景技術(shù)】
[0001] 蒸汽輔助重力泄油（SAGD)是目前用于從阿爾伯塔?。ˋlberta)的油砂中采收浙 青的領(lǐng)先的原位熱力提高油采收率（EOR)方法。該油砂是世界最大的烴類沉積之一。SAGD 具有在垂直面上相隔約5米的兩個(gè)最長約1000米長的平行水平井。上方的蒸汽注入井通 過注入蒸汽速率控制，以獲得由操作人員設(shè)定的目標(biāo)壓力（即"壓力控制"）。下方的浙青 和水開采井通過泵送速率（或其它方法）控制，以維持低于飽和蒸汽的流體溫度（過冷或 蒸汽疏水閥控制），來確保沒有新鮮蒸汽穿透至所述井。
[0002] 在內(nèi)含蒸汽室時(shí)，即使目標(biāo)壓力高于天然儲層壓力，上述控制方法也是有效的。但 是，所述油砂的相當(dāng)一部分資源被水區(qū)（頂層水、底層水、散布的貧乏區(qū)）損壞。有大量的 水流入或流出，這些可造成儲層"滲漏"。在這些情況下，SAGD對蒸汽注入的壓力控制不是 有效的。壓力梯度只需要適度以輸送大體積的水并破壞SAGD。難以選擇合適的壓力目標(biāo)或 準(zhǔn)確測出合適的壓力以最小化對滲漏儲層的有害影響。本發(fā)明描述了一種用于對滲漏儲層 進(jìn)行SAGD蒸汽注入的替代體積控制方法。該技術(shù)包括使用WRR(水循環(huán)比）作為關(guān)鍵的測 量和控制參數(shù)。WRR是產(chǎn)生的水與注入蒸汽的體積比（按水測量）。
[0003] 加拿大阿爾伯塔省Athabasca的浙青資源是世界上最大的烴類沉積之一。如上 所述，該資源的相當(dāng)一部分可被水區(qū)損壞而導(dǎo)致儲層"滲漏"。此外，加拿大阿爾伯塔省的 Athabasca的浙青資源由于下述原因是獨(dú)特的：
[0004] (1)阿爾伯塔省的資源包含約2. 75萬億桶浙青（Butler, R. "Thermal Recovery of Oil and Bitumen"，Prentice-Hall, 1991年），包括碳酸鹽沉積物。這是世界上最大的 液態(tài)烴資源之一。可采收資源（不包括碳酸鹽沉積物）目前估計(jì)有約1700億桶--20%的 礦藏（340 億桶）和 80%的原位 E0R(1360 億桶）（CAPP, "The Facts on Oil Sands"，2010 年11月）。所述原位EOR的估算量是基于SAGD或類似的工藝。
[0005] (2)傳統(tǒng)的油儲層具有頂部密封（蓋巖），其防止油泄漏并包含資源。浙青通過較 輕質(zhì)油源經(jīng)細(xì)菌降解至其中降解的浙青在儲層條件下為固定的階段而形成。浙青儲層可通 常為自密封的（無蓋巖密封）。如果原位EOR工藝觸碰到頂層，則可能不包含該工藝，并且 浙青可能容易地被浙青上方的水或氣體污染。
[0006] (3)浙青的密度接近于水或鹽水的密度。一些浙青的密度比水更大，一些的密度 比水更小。在細(xì)菌降解并形成浙青的期間，烴的密度可經(jīng)歷密度過渡，而水可以首先比儲層 "油"的密度小。浙青儲層的水區(qū)位于浙青上方（頂層水）、浙青下方（底層水）、或散布在 浙青的凈產(chǎn)油區(qū)中（水貧乏區(qū)（WLZ))。
[0007] (4)大多數(shù)浙青形成于河流或河口環(huán)境。對于儲層損壞而言，這具有兩種后果。首 先，將有大量的儲層不均質(zhì)性。第二，所述不均質(zhì)性的規(guī)模有可能小于SAGD采收井網(wǎng)的規(guī) 模（圖1)或在尺寸上小于約l〇〇〇m。預(yù)期"平均" SAGD EOR工藝將在每一個(gè)采收井網(wǎng)內(nèi)遇 到若干種不均質(zhì)性。
[0008] SAGD是一個(gè)脆弱的工藝。溫度和壓力受限于飽和蒸汽的性質(zhì)。重力泄油由低至 25psia的壓差驅(qū)動(dòng)。低溫度（在飽和蒸汽工藝中）和低壓力梯度使得SAGD工藝容易受到 如上所述由于儲層不均質(zhì)性的損壞。
[0009] 本發(fā)明描述了一種用于對滲漏儲層進(jìn)行SAGD蒸汽注入的替代體積控制方法。該 技術(shù)包括使用WRR(水循環(huán)比）作為關(guān)鍵的測量和控制參數(shù)。WRR是產(chǎn)生的水與注入蒸汽的 體積比（按水測量）。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010] 本文將使用下列縮略詞。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 水循環(huán)比用于控制滲漏浙青儲層中至少一個(gè)SAGD參數(shù)的用途。
2. 控制滲漏浙青儲層中單個(gè)蒸汽輔助重力泄油（SAGD)井對的蒸汽注入速率的方法， 其中所述方法包括將SAGD蒸汽注入速率的壓力控制替換為由水循環(huán)比（WRR)確定的體積 控制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用途，其中所述至少一個(gè)參數(shù)選自體積速率、壓力、溫度和其 組合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述滲漏浙青儲層通過散布的水貧乏區(qū)（WLZ)、頂 層水或底層水的地質(zhì)認(rèn)識的至少一種確定為滲漏。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述滲漏浙青儲層通過在SAGD啟動(dòng)之前的冷水注 入測試確定為滲漏。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述滲漏浙青儲層當(dāng)在經(jīng)過200天或更久的利用 壓力控制蒸汽注入的SAGD操作之后、SAGD的WRR從I. 0起的變化大于10%時(shí)，被認(rèn)為是滲 漏的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中對液體采出維持過冷控制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中體積速率控制通過將預(yù)設(shè)的目標(biāo)體積速率的蒸汽 注入SAGD注入井內(nèi)而實(shí)現(xiàn)。
9. 用于在受損儲層中控制蒸汽輔助重力泄油（SAGD)工藝中的蒸汽注入體積速率的方 法，其中所述蒸汽注入體積速率通過下述控制： i. 連續(xù)測量SAGD井對的水循環(huán)比（WRR); ii. 確立WRR的目標(biāo)；和 iii. 如果實(shí)際WRR小于目標(biāo)WRR，則減小蒸汽注入速率直至達(dá)到所述目標(biāo)； iv. 如果實(shí)際WRR大于目標(biāo)WRR，則增大蒸汽注入速率直至達(dá)到所述目標(biāo)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述目標(biāo)WRR在0. 9和I. 0之間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述目標(biāo)WRR在I. 0和1. 5之間。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述滲漏浙青儲層的滲漏是由于所述儲層中凈 產(chǎn)油區(qū)內(nèi)散布的水貧乏區(qū)（WLZ)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述滲漏浙青儲層的滲漏是由于頂層水區(qū)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述滲漏浙青儲層的滲漏是由于底層水區(qū)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述滲漏浙青儲層的滲漏是由于包括WLZ、頂層 水和底層水的多種因素。
16. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述浙青是天然儲層條件下API密度〈10并且粘 度 >100,OOOcp的烴。
17. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述儲層中所測量的SAGD壓力不超過： i) 對于疏松儲層，儲層分離壓力； ii) 對于膠結(jié)儲層，儲層破裂壓力。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所測量的SAGD壓力不超過所述分離壓力或所述 破裂壓力的約80%。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述浙青儲層位于加拿大阿爾伯塔省的 Athabasca地區(qū)。
20.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中最小操作壓力等于天然儲層壓力。
【專利摘要】本發(fā)明涉及水循環(huán)比用于控制滲漏瀝青儲層中至少一個(gè)蒸汽輔助重力泄油(SAGD)參數(shù)的用途。本發(fā)明還涉及控制滲漏瀝青儲層中單個(gè)SAGD井對的蒸汽注入速率的方法，其中所述方法將壓力控制SAGD蒸汽注入速率替換為由水循環(huán)比(WRR)確定的體積控制。
【IPC分類】E21B47-117, E21B43-24
【公開號】CN104704197
【申請?zhí)枴緾N201380044676
【發(fā)明人】P·楊, R·K·克爾
【申請人】尼克森能源無限責(zé)任公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2013年6月27日
【公告號】CA2820705A1, US20140000876, WO2014000096A1