一种稠油油藏的开采方法及其井网的制作方法
一种稠油油藏的开采方法及其井网的制作方法
【专利摘要】本发明为一种稠油油藏的开采方法以及该开采方法中用的井网，开采方法包括设置井网、预热阶段、重力火驱阶段和蒸汽驱阶段；重力火驱阶段包括点火阶段和火线推进阶段。井网包括多组开采井组，每个开采井组包括一水平井、中间直井、多个侧边直井；多个侧边直井分为两列，第一列和第二列侧边直井关于水平井对称设置，每列侧边直井从水平井的脚尖到脚跟方向间隔设置且与水平井平行。本发明采用重力火驱与蒸汽驱相结合，提高火驱后热量的利用，通过蒸汽吞吐辅助重力火驱建立起注采井的热联通，提高了蒸汽驱开采效果；降低了完井成本和钻井成本。
【专利说明】一种稠油油藏的开采方法及其井网
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种稠油油藏的开采方法以及该开采方法中采用的井网。
【背景技术】
[0002]在稠油的开采技术中，重力火驱热采方法属于较为前缘的技术，重力火驱开采方法是利用火驱达到重力泄油目的的采油方式。即，直井位于水平井的脚尖位置，且向直井中注空气，通过火线的推进，加热油层，原油泄入水平井进行生产。但是在重力火驱开采时发现，即使设有边井通过排放尾气来牵拉火线，火线前缘的横向波及范围也很窄。如果加密布井，会产生两个问题，其一是增加资本投入，重力火烧开采工艺对钻完井的要求较高，完井成本相对较高；其二是气窜导致火线突破风险大，给井控带来很大难题。
[0003]稠油常规热采方式中，蒸汽驱开采也是提高采收率的一种重要的二次开发方式。目前蒸汽驱开采存在如下问题:蒸汽驱一般是在稠油油藏开采，对于粘度较高(5000-10000mPa.s)、油藏埋深大于100m的油藏，由于流体流动性较差，井底压力高，一般先采用蒸汽吞吐方式开采，在蒸汽吞吐开采过程中建立注采井的热联通，同时降低注汽井井底压力(有利于蒸汽驱时高干度注入蒸汽，因为蒸汽的干度是与压力相关的)，然后采用蒸汽驱开采。但在实施操作过程中，注采井还未建立热联通，蒸汽吞吐开发方式已达到经济开发极限(蒸汽注入的操作成本大于采出稠油的收入)，因此，提前转入蒸汽驱，由于注采井还未建立热联通，在进行蒸汽驱时，热量传导速度较慢，加上蒸汽超覆，生产井含水率上升速度很快，这导致蒸汽驱的寿命期大大缩短。
[0004]由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种稠油油藏的开采方法及其井网，以克服现有技术的缺陷。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种稠油油藏的开采方法及其井网，提高火驱后热量的利用，同时建立蒸汽驱的联通通道，提高蒸汽驱开采效果。
[0006]本发明的另一目的在于提供一种稠油油藏的开采方法及其井网，可以减少钻井成本。
[0007]本发明的目的是这样实现的，一种稠油油藏的开采方法，包括如下步骤:
[0008](I)设置井网，所述井网包括多组开采井组，每个开采井组包括一水平井、位于水平井脚尖上方的中间直井、分布在水平井两侧的多个侧边直井；其中多个侧边直井分为两列，第一列和第二列侧边直井关于水平井对称设置，每列侧边直井从水平井的脚尖到脚跟方向间隔设置且与水平井平行；第一列和第二列侧边直井中位置相对的两个侧边直井形成一对侧边直井，位于水平井脚尖位置的一对侧边直井为第一对侧边直井，该第一对侧边直井与中间直井位于同一直线上；从第一对侧边直井到脚跟方向依次为第二对侧边直井、第三对侧边直井,依次类推；
[0009](2)预热阶段，对水平井的脚尖、中间直井、第一对侧边直井进行预热，初步建立热联通；
[0010](3)重力火驱阶段，包括点火阶段和火线推进阶段；
[0011](4)蒸汽驱阶段。
[0012]在本发明的一较佳实施方式中，中间直井内设有点火管柱，所述点火管柱包括油管，油管下端连接隔热管，隔热管的下端设有管鞋，隔热管的外部设有热力封隔器，油管和隔热管内设有电点火器，电点火器的点火热端位置对应隔热管。
[0013]在本发明的一较佳实施方式中，在重力火驱阶段，水平井内设有生产管柱，所述生产管柱包括相互独立设置的油管和监测管柱；油管下端依次连接抽油泵和气锚，油管、抽油泵和气锚位于水平井的竖直部分；监测管柱伸入到水平井的水平部分，监测管柱竖直部分的下端设有一个监测点，监测管柱的水平部分间隔设有多个监测点。
[0014]在本发明的一较佳实施方式中，在蒸汽驱阶段，水平井内设有蒸汽驱管柱，蒸汽驱管柱包括真空隔热管，所述真空隔热管延伸到水平井的水平部分，真空隔热管连接油管，在水平延伸的油管中间隔设有多个注汽阀，油管的末端设有丝堵。
[0015]在本发明的一较佳实施方式中，对称分布在水平井两侧的侧边直井中设有直井生产管柱，直井生产管柱包括油管，油管下端依次连接抽油泵和气锚。
[0016]在本发明的一较佳实施方式中，在预热阶段，水平井与中间直井同步进行蒸汽吞吐预热1-2轮，第一对侧边直井进行多轮蒸汽吞吐预热；待水平井停止注蒸汽而仅用做生产井，脚尖处温度监测点仍监测到150摄氏度以上高温时，预热完毕，进入重力火驱阶段；在水平井未见到火线前缘高温时，第一对侧边直井一直进行蒸汽吞吐。
[0017]在本发明的一较佳实施方式中，在点火阶段，通过中间直井注入空气，采用化学点火与电点火组合的点火方式点火；点火后，密切监测水平井的温度监测点和相应侧边直井的尾气组分；当水平井脚尖处温度有突变，第一对侧边直井的尾气组分二氧化碳含量超过12%，即点火成功。
[0018]在本发明的一较佳实施方式中，点火工艺为，先向中间直井注入空气1-2天，注气速度每立方米油层500-700Nm3/d，然后用空气把化学助燃剂带入油层中，注完化学助燃剂后，注气速度调整为每立方米油层200-300Nm3/d，在不停止注气的条件下，中间直井中下入电点火器，加热空气温度为400-450摄氏度，电点火时间为5-7天。
[0019]在本发明的一较佳实施方式中，在火线推进阶段，水平井作为生产井，同时排放30-40%尾气，水平井的井底压力与中间直井的空气注入压力差为0.5-lMPa ;侧边直井排放尾气的同时也作为生产井，尾气排放量为40-50%。
[0020]在本发明的一较佳实施方式中，当水平井温度监测高点位置对应第一对侧边直井位置时，第一对侧边直井作为生产井并排放尾气；当水平井温度监测高点位置向前移动，偏离第一对侧边直井时，相邻的第二对侧边直井开始蒸汽吞吐引效，同时作为生产井并排放尾气；当温度监测高点位置位于第二对侧边直井时，第二对侧边直井停止蒸汽吞吐引效，仅作为生产井并排放尾气；此时第一对侧边直井不再排放尾气，仅进行蒸汽吞吐并作为生产井；以此类推，温度监测高点位置逐渐向前移动，直到水平井的水平段3/4处，停止重力火驱阶段，进入蒸汽驱阶段。
[0021]在本发明的一较佳实施方式中，如果侧边直井中的一对侧边直井的尾气排量之和不足中间直井空气注入量30%时，进行蒸汽吞吐引效。
[0022]在本发明的一较佳实施方式中，在蒸汽驱阶段，水平井和中间直井为蒸汽注入井，水平井进行分段注汽，侧边直井作为长期生产井。
[0023]在本发明的一较佳实施方式中，多组开采井组中的第一个开采井组开始实施蒸汽驱阶段后，第二个开采井组实施重力火驱阶段；第一个开采井组的蒸汽注入20-30天后，水平井改为注入第二开采井组重力火驱阶段排放的尾气，注入速度2-3万m3/d，注入时间是3-5天，与其它开采井组循环此操作。
[0024]本发明的目的是这样实现的，一种稠油油藏开采中用的井网，包括多组开采井组，每个开采井组包括一水平井、位于水平井脚尖上方的中间直井、分布在水平井两侧的多个侧边直井；其中多个侧边直井分为两列，第一列和第二列侧边直井关于水平井对称设置，每列侧边直井从水平井的脚尖到脚跟方向间隔设置且与水平井平行；第一列和第二列侧边直井中位置相对的两个侧边直井形成一对侧边直井，位于水平井脚尖位置的一对侧边直井为第一对侧边直井，该第一对侧边直井与中间直井位于同一直线上；从第一对侧边直井到脚跟方向依次为第二对侧边直井、第三对侧边直井，依次类推。
[0025]在本发明的一较佳实施方式中，水平井的水平段长度500-700m ;每列侧边直井的水平间隔70-100m，每列侧边直井与水平井水平段的水平距离70-100m，中间直井位于水平井脚尖处垂直上方10-20m。
[0026]在本发明的一较佳实施方式中，水平井的水平段为筛管完井，并距离油层底界3-5m;侧边直井为射孔完井，射孔段位于油层下部，其中射开层为油层厚度的1/2，中间直井位于油层下部，其射开层为油层厚度的2/3。
[0027]在本发明的一较佳实施方式中，其中一组开采井组与另一组开采井组共用侧边直井中的部分侧边直井。
[0028]在本发明的一较佳实施方式中，中间直井内设有点火管柱，所述点火管柱包括油管，油管下端连接隔热管，隔热管的下端设有管鞋，隔热管的外部设有热力封隔器，油管和隔热管内设有电点火器，电点火器的点火热端位置对应隔热管。
[0029]在本发明的一较佳实施方式中，水平井内设有生产管柱，所述生产管柱包括相互独立设置的油管和监测管柱；油管下端依次连接抽油泵和气锚，油管、抽油泵和气锚位于水平井的竖直部分；监测管柱伸入到水平井的水平部分，监测管柱竖直部分的下端设有一个监测点，监测管柱的水平部分间隔设有多个监测点。
[0030]在本发明的一较佳实施方式中，水平井内设有蒸汽驱管柱，蒸汽驱管柱包括真空隔热管，所述真空隔热管延伸到水平井的水平部分，真空隔热管连接油管，在水平延伸的油管中间隔设有多个注汽阀，油管的末端设有丝堵。
[0031]在本发明的一较佳实施方式中，对称分布在水平井两侧的侧边直井中设有直井生产管柱，直井生产管柱包括油管，油管下端依次连接抽油泵和气锚。
[0032]由上所述，本发明稠油油藏的开采方法及其井网，采用重力火驱与蒸汽驱相结合，提高火驱后热量的利用，通过蒸汽吞吐辅助重力火驱建立起注采井的热联通，提高了蒸汽驱开采效果；重力火驱过程中火线不需要波及至两侧的侧边直井，仅需联通水平井和两侧的侧边直井即可，因此降低了侧边直井完井的成本；而且每组开采井组中两侧的侧边直井可以用到相邻其它开采井组中，减少了钻井成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中:
[0034]图1:为本发明井网其中一组开采井组的立体图。
[0035]图2:为本发明井网其中一组开采井组的俯视图。
[0036]图3:为本发明重力火驱阶段的剖面图。
[0037]图4:为本发明重力火驱阶段中间直井的点火管柱图。
[0038]图5:为本发明重力火驱阶段水平井中的生产管柱图。
[0039]图6:为本发明蒸汽驱阶段水平井中的蒸汽驱管柱图。
[0040]图7:为本发明重力火驱阶段及蒸汽驱阶段侧边直井中的直井生产管柱图。
【具体实施方式】
[0041]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0042]本发明提供一种稠油油藏的开采方法，该开采方法适用的油藏条件为:埋藏较深(1000-1400m)，原油粘度较高(5000-10000mPa.s)，油层厚度较大(40_60m)。在这样的油藏条件下，能更好的体现本发明的优越性。该开采方法包括如下步骤:
[0043](I)设置井网，井网包括多组开采井组，如图1和图2所示，每个开采井组包括一水平井S1、位于水平井脚尖处的中间直井D、对称分布在水平井两侧的多个侧边直井Vn(η =
I,2, 3,…)；其中多个侧边直井Vn分为两列,第一列和第二列侧边直井关于水平井SI对称设置，每列侧边直井从水平井SI的脚尖到脚跟方向间隔设置且与水平井SI平行；第一列和第二列侧边直井中位置相对的两个侧边直井形成一对侧边直井，位于水平井脚尖位置的一对侧边直井为第一对侧边直井V1、V2，该第一对侧边直井V1、V2与中间直井D位于同一直线上；从第一对侧边直井V1、V2到脚跟方向依次为第二对侧边直井V3、V4、第三对侧边直井V4、V5，依次类推；
[0044](2)预热阶段，对水平井SI的脚尖、中间直井D、第一对侧边直井V1、V2进行预热，初步建立热联通；
[0045](3)重力火驱阶段，包括点火阶段和火线推进阶段；
[0046](4)蒸汽驱阶段。
[0047]本发明是把重力火驱开采和蒸汽驱开采方式相结合，在重力火驱阶段，油层在点燃后燃烧产生热量，增大了稠油的流动性，同时产生了大量的火烧尾气(二氧化碳、氮气、轻烃等组分)，产生的尾气联通注采井，提高了火驱后热量的利用，同时建立了蒸汽驱的联通通道。另外，由于重力火驱后地层存有燃烧后的热量，再注入蒸汽时大大提高了蒸汽干度，同时，水平井周围经过火驱后井底压力大大降低，对于注入蒸汽干度的提高有利，提高了蒸汽驱的开采效果。本发明中，重力火驱过程中火线不需要波及至两侧的侧边直井，仅需联通水平井和两侧的侧边直井即可，因此降低了侧边直井完井的成本。每个开采井组中两侦_侧边直井可以用到相邻其它开采井组中，减少了钻井成本。
[0048]进一步，在预热阶段，水平井SI与中间直井D同步进行蒸汽吞吐预热1-2轮，第一对侧边直井V1、V2进行多轮蒸汽吞吐预热；待水平井SI停止注蒸汽而仅用做生产井，脚尖处温度监测点仍监测到150摄氏度以上高温时，预热完毕，进入重力火驱阶段；在水平井SI未见到火线前缘高温时，第一对侧边直井V1、V2 —直进行蒸汽吞吐。
[0049]进一步，在点火阶段，通过中间直井D注入空气，采用化学点火与电点火组合的点火方式点火；点火后，密切监测水平井SI的温度监测点和相应侧边直井Vn的尾气组分；当水平井SI脚尖处温度有突变，第一对侧边直井V1、V2尾气组分二氧化碳含量超过12%，说明点火成功。具体的点火工艺为，先向中间直井D注入空气1-2天(目的是把井筒中液体部分压入地层，使部分油层裸漏出来)，注气速度每立方米油层500-700Nm3/d，然后用空气把化学助燃剂带入油层中，注完化学助燃剂后，注气速度调整为每立方米油层200-300Nm3/d，在不停止注气的条件下，中间直井D中下入电点火器，加热空气温度为400-450摄氏度，电点火时间为5-7天。由于稠油油藏的原油流动性差，尾气运移通道受限制，第一对侧边直井V1、V2应该最先见到排出的尾气。
[0050]进一步，点火成功后进入火线推进阶段。在火线推进阶段，水平井SI作为生产井，同时排放30-40%尾气，水平井SI井底压力与中间直井D的空气注入压力差为0.5-lMPa ；侧边直井Vn排放尾气的同时也作为生产井，尾气排放量为40-50%，通过热尾气提高油层温度，通过流体的运移建立联通。可参考图3，在图3中:a为已燃烧带、b为燃烧前缘(即火线)、c为含油区。具体的，当水平井SI温度监测高点位置(即燃烧前缘)对应第一对侧边直井V1、V2处时，第一对侧边直井V1、V2作为生产井并排放尾气；当水平井SI温度监测高点位置向前移动，偏离第一对侧边直井V1、V2时(即火线前移)，相邻的第二对侧边直井V3、V4开始蒸汽吞吐引效，同时作为生产井并排放尾气；当温度监测高点位置位于第二对侧边直井V3、V4时，第二对侧边直井V3、V4停止蒸汽吞吐引效，仅作为生产井并排放尾气；此时第一对侧边直井V1、V2不再排放尾气，仅进行蒸汽吞吐并作为生产井；以此类推，温度监测高点位置逐渐向前移动，直到水平井SI的水平段3/4处，停止重力火驱阶段，进入蒸汽驱阶段。如果侧边直井Vn中的一对侧边直井的尾气排量之和不足中间直井D空气注入量30%时，进行蒸汽吞吐引效，提高联通效果。
[0051]进一步，在蒸汽驱阶段，水平井SI和中间直井D为蒸汽注入井，水平井SI进行分段注汽，侧边直井Vn作为长期生产井。由于火驱阶段建立了蒸汽驱的联通通道，另外，由于重力火驱后地层存有燃烧后的热量，再注入蒸汽时大大提高了蒸汽干度，同时，水平井周围经过火驱后井底压力大大降低，对于注入蒸汽干度的提高有利，提高了蒸汽驱的开采效果。为了提高整体开采的效率，多组开采井组中的第一个开采井组开始实施蒸汽驱阶段后，第二个开采井组实施重力火驱阶段；第一个开采井组的蒸汽注入20-30天后，水平井改为注入第二开采井组重力火驱阶段排放的尾气，注入速度2-3万Nm3/d，注入时间是3-5天，与其它开采井组循环此操作。
[0052]本发明还提供一种稠油油藏开采中用的井网，如图1和图2所示，每个开采井组包括一水平井S1、位于水平井脚尖处的中间直井D、对称分布在水平井两侧的多个侧边直井Vn (η = I, 2，3，…)；其中多个侧边直井Vn分为两列，第一列和第二列侧边直井关于水平井SI对称设置，每列侧边直井从水平井SI的脚尖到脚跟方向间隔设置且与水平井SI平行；第一列和第二列侧边直井中位置相对的两个侧边直井形成一对侧边直井，位于水平井脚尖位置的一对侧边直井为第一对侧边直井V1、V2,该第一对侧边直井V1、V2与中间直井D位于同一直线上；从第一对侧边直井V1、V2到脚跟方向依次为第二对侧边直井V3、V4、第三对侧边直井V4、V5，依次类推。具体的，水平井SI的水平段长度500-700m ;每列侧边直井Vn的水平间隔70-100m，每列侧边直井Vn与水平井SI水平段的水平距离70_100m，中间直井D位于水平井脚尖处垂直上方10-20m。其中，水平井SI的水平段为筛管完井，并距离油层底界3-5m ;侧边直井Vn为射孔完井，射孔段位于油层下部，其中射开层(完井后通过射孔建立井筒与地层的联通，射开层就是射孔段与油层的对应位置)为油层厚度的1/2，中间直井D位于油层下部，其射开层为油层厚度的2/3 ;降低了侧边直井完井的成本。
[0053]进一步，其中一组开采井组与另一组开采井组共用侧边直井Vn中的部分侧边直井；减少了钻井成本。
[0054]进一步,如图4所示，中间直井D内设有点火管柱10,点火管柱10包括油管11,油管11下端连接隔热管12，隔热管12的下端设有管鞋14，隔热管12的外部设有热力封隔器15。油管11和隔热管12内设有电点火器13，电点火器13的点火热端位置对应隔热管12。
[0055]进一步，如图5所示，在重力火驱阶段，水平井SI内设有生产管柱20，生产管柱20包括相互独立设置的油管22和监测管柱23 ;油管22下端依次连接抽油泵24和气锚25，油管22、抽油泵24和气锚25位于水平井SI的竖直部分；监测管柱23伸入到水平井SI的水平部分，监测管柱23竖直部分的下端设有一个监测点26，监测管柱23的水平部分间隔设有多个监测点26。该生产管柱20在重力火驱阶段通过监测管柱23上的监测点26来监测火线的移动。
[0056]进一步，如图6所示，在蒸汽驱阶段，水平井SI内设有蒸汽驱管柱30，蒸汽驱管柱30包括真空隔热管32，真空隔热管32延伸到水平井SI的水平部分，真空隔热管32连接油管33，在水平延伸的油管33中间隔设有多个注汽阀34，油管33的末端设有丝堵35。
[0057]进一步，如图7所示，对称分布在水平井两侧的侧边直井Vn中设有直井生产管柱40，直井生产管柱40包括油管42，油管42下端依次连接抽油泵43和气锚44。
[0058]由上所述，本发明稠油油藏的开采方法及其井网，采用重力火驱与蒸汽驱相结合，提高火驱后热量的利用，通过蒸汽吞吐辅助重力火驱建立起注采井的热联通，提高了蒸汽驱开采效果；重力火驱过程中火线不需要波及至两侧的侧边直井，仅需联通水平井和两侧的侧边直井即可，因此降低了侧边直井完井的成本；而且每组开采井组中两侧的侧边直井可以用到相邻其它开采井组中，减少了钻井成本。
[0059]以上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种稠油油藏的开采方法，其特征在于:所述开采方法包括如下步骤: (1)设置井网，所述井网包括多组开采井组，每个开采井组包括一水平井、位于水平井脚尖上方的中间直井、分布在水平井两侧的多个侧边直井；其中多个侧边直井分为两列，第一列和第二列侧边直井关于水平井对称设置，每列侧边直井从水平井的脚尖到脚跟方向间隔设置且与水平井平行；第一列和第二列侧边直井中位置相对的两个侧边直井形成一对侧边直井，位于水平井脚尖位置的一对侧边直井为第一对侧边直井，该第一对侧边直井与中间直井位于同一直线上；从第一对侧边直井到脚跟方向依次为第二对侧边直井、第三对侧边直井，依次类推； (2)预热阶段，对水平井的脚尖、中间直井、第一对侧边直井进行预热，初步建立热联通； (3)重力火驱阶段，包括点火阶段和火线推进阶段； (4)蒸汽驱阶段。
2.如权利要求1所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:中间直井内设有点火管柱，所述点火管柱包括油管，油管下端连接隔热管，隔热管的下端设有管鞋，隔热管的外部设有热力封隔器，油管和隔热管内设有电点火器，电点火器的点火热端位置对应隔热管。
3.如权利要求1所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:在重力火驱阶段，水平井内设有生产管柱，所述生产管柱包括相互独立设置的油管和监测管柱；油管下端依次连接抽油泵和气锚，油管、抽油泵和气锚位于水平井的竖直部分；监测管柱伸入到水平井的水平部分，监测管柱竖直部分的下端设有一个监测点，监测管柱的水平部分间隔设有多个监测点。
4.如权利要求1所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:在蒸汽驱阶段，水平井内设有蒸汽驱管柱，蒸汽驱管柱包括真空隔热管，所述真空隔热管延伸到水平井的水平部分，真空隔热管连接油管，在水平延伸的油管中间隔设有多个注汽阀，油管的末端设有丝堵。
5.如权利要求1所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:对称分布在水平井两侧的侧边直井中设有直井生产管柱，直井生产管柱包括油管，油管下端依次连接抽油泵和气锚。
6.如权利要求1所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:在预热阶段，水平井与中间直井同步进行蒸汽吞吐预热1-2轮，第一对侧边直井进行多轮蒸汽吞吐预热；待水平井停止注蒸汽而仅用做生产井，脚尖处温度监测点仍监测到150摄氏度以上高温时，预热完毕，进入重力火驱阶段；在水平井未见到火线前缘高温时，第一对侧边直井一直进行蒸汽吞吐。
7.如权利要求1所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:在点火阶段，通过中间直井注入空气，采用化学点火与电点火组合的点火方式点火；点火后，密切监测水平井的温度监测点和相应侧边直井的尾气组分；当水平井脚尖处温度有突变，第一对侧边直井的尾气组分二氧化碳含量超过12%,即点火成功。
8.如权利要求7所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:点火工艺为，先向中间直井注入空气1-2天，注气速度每立方米油层500-700Nm3/d，然后用空气把化学助燃剂带入油层中，注完化学助燃剂后，注气速度调整为每立方米油层200-300Nm3/d，在不停止注气的条件下，中间直井中下入电点火器，加热空气温度为400-450摄氏度，电点火时间为5-7天。
9.如权利要求1或8所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:在火线推进阶段，水平井作为生产井，同时排放30-40 %尾气，水平井的井底压力与中间直井的空气注入压力差为0.5-lMPa ;侧边直井排放尾气的同时也作为生产井，尾气排放量为40-50%。
10.如权利要求9所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:当水平井温度监测高点位置对应第一对侧边直井位置时，第一对侧边直井作为生产井并排放尾气；当水平井温度监测高点位置向前移动，偏离第一对侧边直井时，相邻的第二对侧边直井开始蒸汽吞吐引效，同时作为生产井并排放尾气；当温度监测高点位置位于第二对侧边直井时，第二对侧边直井停止蒸汽吞吐引效，仅作为生产井并排放尾气；此时第一对侧边直井不再排放尾气，仅进行蒸汽吞吐并作为生产井；以此类推，温度监测高点位置逐渐向前移动，直到水平井的水平段3/4处，停止重力火驱阶段，进入蒸汽驱阶段。
11.如权利要求10所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:如果侧边直井中的一对侧边直井的尾气排量之和不足中间直井空气注入量30%时，进行蒸汽吞吐引效。
12.如权利要求1所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:在蒸汽驱阶段，水平井和中间直井为蒸汽注入井，水平井进行分段注汽，侧边直井作为长期生产井。
13.如权利要求12所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:多组开采井组中的第一个开采井组开始实施蒸汽驱阶段后，第二个开采井组实施重力火驱阶段；第一个开采井组的蒸汽注入20-30天后，水平井改为注入第二开采井组重力火驱阶段排放的尾气，注入速度2-3万Nm3/d，注入时间是3-5天，与其它开采井组循环此操作。
14.一种稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:所述井网包括多组开采井组，每个开采井组包括一水平井、位于水平井脚尖上方的中间直井、分布在水平井两侧的多个侧边直井；其中多个侧边直井分为两列，第一列和第二列侧边直井关于水平井对称设置，每列侧边直井从水平井的脚尖到脚跟方向间隔设置且与水平井平行；第一列和第二列侧边直井中位置相对的两个侧边直井形成一对侧边直井，位于水平井脚尖位置的一对侧边直井为第一对侧边直井，该第一对侧边直井与中间直井位于同一直线上；从第一对侧边直井到脚跟方向依次为第二对侧边直井、第三对侧边直井，依次类推。
15.如权利要求14所述的稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:所述水平井的水平段长度500-700m ;每列侧边直井的水平间隔70-100m，每列侧边直井与水平井水平段的水平距离70-100m，中间直井位于水平井脚尖处垂直上方10-20m。
16.如权利要求15所述的稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:水平井的水平段为筛管完井，并距离油层底界3-5m ;侧边直井为射孔完井，射孔段位于油层下部，其中射开层为油层厚度的1/2，中间直井位于油层下部，其射开层为油层厚度的2/3。
17.如权利要求14所述的稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:其中一组开采井组与另一组开采井组共用侧边直井中的部分侧边直井。
18.如权利要求14所述的稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:中间直井内设有点火管柱，所述点火管柱包括油管，油管下端连接隔热管，隔热管的下端设有管鞋，隔热管的外部设有热力封隔器，油管和隔热管内设有电点火器，电点火器的点火热端位置对应隔热管。
19.如权利要求14所述的稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:水平井内设有生产管柱，所述生产管柱包括相互独立设置的油管和监测管柱；油管下端依次连接抽油泵和气锚，油管、抽油泵和气锚位于水平井的竖直部分；监测管柱伸入到水平井的水平部分，监测管柱竖直部分的下端设有一个监测点，监测管柱的水平部分间隔设有多个监测点。
20.如权利要求14所述的稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:水平井内设有蒸汽驱管柱，蒸汽驱管柱包括真空隔热管，所述真空隔热管延伸到水平井的水平部分，真空隔热管连接油管，在水平延伸的油管中间隔设有多个注汽阀，油管的末端设有丝堵。
21.如权利要求14所述的稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:对称分布在水平井两侧的侧边直井中设有直井生产管柱，直井生产管柱包括油管，油管下端依次连接抽油泵和气锚。
【文档编号】E21B43/30GK104314532SQ201410557721
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】于晓聪, 阚长宾, 马振, 张成博, 黄鹤楠, 郝玲, 张 林, 赵吉成, 贺梦琪, 孙鹿恒 申请人:中国石油天然气股份有限公司
【专利摘要】本发明为一种稠油油藏的开采方法以及该开采方法中用的井网，开采方法包括设置井网、预热阶段、重力火驱阶段和蒸汽驱阶段；重力火驱阶段包括点火阶段和火线推进阶段。井网包括多组开采井组，每个开采井组包括一水平井、中间直井、多个侧边直井；多个侧边直井分为两列，第一列和第二列侧边直井关于水平井对称设置，每列侧边直井从水平井的脚尖到脚跟方向间隔设置且与水平井平行。本发明采用重力火驱与蒸汽驱相结合，提高火驱后热量的利用，通过蒸汽吞吐辅助重力火驱建立起注采井的热联通，提高了蒸汽驱开采效果；降低了完井成本和钻井成本。
【专利说明】一种稠油油藏的开采方法及其井网
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种稠油油藏的开采方法以及该开采方法中采用的井网。
【背景技术】
[0002]在稠油的开采技术中，重力火驱热采方法属于较为前缘的技术，重力火驱开采方法是利用火驱达到重力泄油目的的采油方式。即，直井位于水平井的脚尖位置，且向直井中注空气，通过火线的推进，加热油层，原油泄入水平井进行生产。但是在重力火驱开采时发现，即使设有边井通过排放尾气来牵拉火线，火线前缘的横向波及范围也很窄。如果加密布井，会产生两个问题，其一是增加资本投入，重力火烧开采工艺对钻完井的要求较高，完井成本相对较高；其二是气窜导致火线突破风险大，给井控带来很大难题。
[0003]稠油常规热采方式中，蒸汽驱开采也是提高采收率的一种重要的二次开发方式。目前蒸汽驱开采存在如下问题:蒸汽驱一般是在稠油油藏开采，对于粘度较高(5000-10000mPa.s)、油藏埋深大于100m的油藏，由于流体流动性较差，井底压力高，一般先采用蒸汽吞吐方式开采，在蒸汽吞吐开采过程中建立注采井的热联通，同时降低注汽井井底压力(有利于蒸汽驱时高干度注入蒸汽，因为蒸汽的干度是与压力相关的)，然后采用蒸汽驱开采。但在实施操作过程中，注采井还未建立热联通，蒸汽吞吐开发方式已达到经济开发极限(蒸汽注入的操作成本大于采出稠油的收入)，因此，提前转入蒸汽驱，由于注采井还未建立热联通，在进行蒸汽驱时，热量传导速度较慢，加上蒸汽超覆，生产井含水率上升速度很快，这导致蒸汽驱的寿命期大大缩短。
[0004]由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种稠油油藏的开采方法及其井网，以克服现有技术的缺陷。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种稠油油藏的开采方法及其井网，提高火驱后热量的利用，同时建立蒸汽驱的联通通道，提高蒸汽驱开采效果。
[0006]本发明的另一目的在于提供一种稠油油藏的开采方法及其井网，可以减少钻井成本。
[0007]本发明的目的是这样实现的，一种稠油油藏的开采方法，包括如下步骤:
[0008](I)设置井网，所述井网包括多组开采井组，每个开采井组包括一水平井、位于水平井脚尖上方的中间直井、分布在水平井两侧的多个侧边直井；其中多个侧边直井分为两列，第一列和第二列侧边直井关于水平井对称设置，每列侧边直井从水平井的脚尖到脚跟方向间隔设置且与水平井平行；第一列和第二列侧边直井中位置相对的两个侧边直井形成一对侧边直井，位于水平井脚尖位置的一对侧边直井为第一对侧边直井，该第一对侧边直井与中间直井位于同一直线上；从第一对侧边直井到脚跟方向依次为第二对侧边直井、第三对侧边直井,依次类推；
[0009](2)预热阶段，对水平井的脚尖、中间直井、第一对侧边直井进行预热，初步建立热联通；
[0010](3)重力火驱阶段，包括点火阶段和火线推进阶段；
[0011](4)蒸汽驱阶段。
[0012]在本发明的一较佳实施方式中，中间直井内设有点火管柱，所述点火管柱包括油管，油管下端连接隔热管，隔热管的下端设有管鞋，隔热管的外部设有热力封隔器，油管和隔热管内设有电点火器，电点火器的点火热端位置对应隔热管。
[0013]在本发明的一较佳实施方式中，在重力火驱阶段，水平井内设有生产管柱，所述生产管柱包括相互独立设置的油管和监测管柱；油管下端依次连接抽油泵和气锚，油管、抽油泵和气锚位于水平井的竖直部分；监测管柱伸入到水平井的水平部分，监测管柱竖直部分的下端设有一个监测点，监测管柱的水平部分间隔设有多个监测点。
[0014]在本发明的一较佳实施方式中，在蒸汽驱阶段，水平井内设有蒸汽驱管柱，蒸汽驱管柱包括真空隔热管，所述真空隔热管延伸到水平井的水平部分，真空隔热管连接油管，在水平延伸的油管中间隔设有多个注汽阀，油管的末端设有丝堵。
[0015]在本发明的一较佳实施方式中，对称分布在水平井两侧的侧边直井中设有直井生产管柱，直井生产管柱包括油管，油管下端依次连接抽油泵和气锚。
[0016]在本发明的一较佳实施方式中，在预热阶段，水平井与中间直井同步进行蒸汽吞吐预热1-2轮，第一对侧边直井进行多轮蒸汽吞吐预热；待水平井停止注蒸汽而仅用做生产井，脚尖处温度监测点仍监测到150摄氏度以上高温时，预热完毕，进入重力火驱阶段；在水平井未见到火线前缘高温时，第一对侧边直井一直进行蒸汽吞吐。
[0017]在本发明的一较佳实施方式中，在点火阶段，通过中间直井注入空气，采用化学点火与电点火组合的点火方式点火；点火后，密切监测水平井的温度监测点和相应侧边直井的尾气组分；当水平井脚尖处温度有突变，第一对侧边直井的尾气组分二氧化碳含量超过12%，即点火成功。
[0018]在本发明的一较佳实施方式中，点火工艺为，先向中间直井注入空气1-2天，注气速度每立方米油层500-700Nm3/d，然后用空气把化学助燃剂带入油层中，注完化学助燃剂后，注气速度调整为每立方米油层200-300Nm3/d，在不停止注气的条件下，中间直井中下入电点火器，加热空气温度为400-450摄氏度，电点火时间为5-7天。
[0019]在本发明的一较佳实施方式中，在火线推进阶段，水平井作为生产井，同时排放30-40%尾气，水平井的井底压力与中间直井的空气注入压力差为0.5-lMPa ;侧边直井排放尾气的同时也作为生产井，尾气排放量为40-50%。
[0020]在本发明的一较佳实施方式中，当水平井温度监测高点位置对应第一对侧边直井位置时，第一对侧边直井作为生产井并排放尾气；当水平井温度监测高点位置向前移动，偏离第一对侧边直井时，相邻的第二对侧边直井开始蒸汽吞吐引效，同时作为生产井并排放尾气；当温度监测高点位置位于第二对侧边直井时，第二对侧边直井停止蒸汽吞吐引效，仅作为生产井并排放尾气；此时第一对侧边直井不再排放尾气，仅进行蒸汽吞吐并作为生产井；以此类推，温度监测高点位置逐渐向前移动，直到水平井的水平段3/4处，停止重力火驱阶段，进入蒸汽驱阶段。
[0021]在本发明的一较佳实施方式中，如果侧边直井中的一对侧边直井的尾气排量之和不足中间直井空气注入量30%时，进行蒸汽吞吐引效。
[0022]在本发明的一较佳实施方式中，在蒸汽驱阶段，水平井和中间直井为蒸汽注入井，水平井进行分段注汽，侧边直井作为长期生产井。
[0023]在本发明的一较佳实施方式中，多组开采井组中的第一个开采井组开始实施蒸汽驱阶段后，第二个开采井组实施重力火驱阶段；第一个开采井组的蒸汽注入20-30天后，水平井改为注入第二开采井组重力火驱阶段排放的尾气，注入速度2-3万m3/d，注入时间是3-5天，与其它开采井组循环此操作。
[0024]本发明的目的是这样实现的，一种稠油油藏开采中用的井网，包括多组开采井组，每个开采井组包括一水平井、位于水平井脚尖上方的中间直井、分布在水平井两侧的多个侧边直井；其中多个侧边直井分为两列，第一列和第二列侧边直井关于水平井对称设置，每列侧边直井从水平井的脚尖到脚跟方向间隔设置且与水平井平行；第一列和第二列侧边直井中位置相对的两个侧边直井形成一对侧边直井，位于水平井脚尖位置的一对侧边直井为第一对侧边直井，该第一对侧边直井与中间直井位于同一直线上；从第一对侧边直井到脚跟方向依次为第二对侧边直井、第三对侧边直井，依次类推。
[0025]在本发明的一较佳实施方式中，水平井的水平段长度500-700m ;每列侧边直井的水平间隔70-100m，每列侧边直井与水平井水平段的水平距离70-100m，中间直井位于水平井脚尖处垂直上方10-20m。
[0026]在本发明的一较佳实施方式中，水平井的水平段为筛管完井，并距离油层底界3-5m;侧边直井为射孔完井，射孔段位于油层下部，其中射开层为油层厚度的1/2，中间直井位于油层下部，其射开层为油层厚度的2/3。
[0027]在本发明的一较佳实施方式中，其中一组开采井组与另一组开采井组共用侧边直井中的部分侧边直井。
[0028]在本发明的一较佳实施方式中，中间直井内设有点火管柱，所述点火管柱包括油管，油管下端连接隔热管，隔热管的下端设有管鞋，隔热管的外部设有热力封隔器，油管和隔热管内设有电点火器，电点火器的点火热端位置对应隔热管。
[0029]在本发明的一较佳实施方式中，水平井内设有生产管柱，所述生产管柱包括相互独立设置的油管和监测管柱；油管下端依次连接抽油泵和气锚，油管、抽油泵和气锚位于水平井的竖直部分；监测管柱伸入到水平井的水平部分，监测管柱竖直部分的下端设有一个监测点，监测管柱的水平部分间隔设有多个监测点。
[0030]在本发明的一较佳实施方式中，水平井内设有蒸汽驱管柱，蒸汽驱管柱包括真空隔热管，所述真空隔热管延伸到水平井的水平部分，真空隔热管连接油管，在水平延伸的油管中间隔设有多个注汽阀，油管的末端设有丝堵。
[0031]在本发明的一较佳实施方式中，对称分布在水平井两侧的侧边直井中设有直井生产管柱，直井生产管柱包括油管，油管下端依次连接抽油泵和气锚。
[0032]由上所述，本发明稠油油藏的开采方法及其井网，采用重力火驱与蒸汽驱相结合，提高火驱后热量的利用，通过蒸汽吞吐辅助重力火驱建立起注采井的热联通，提高了蒸汽驱开采效果；重力火驱过程中火线不需要波及至两侧的侧边直井，仅需联通水平井和两侧的侧边直井即可，因此降低了侧边直井完井的成本；而且每组开采井组中两侧的侧边直井可以用到相邻其它开采井组中，减少了钻井成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中:
[0034]图1:为本发明井网其中一组开采井组的立体图。
[0035]图2:为本发明井网其中一组开采井组的俯视图。
[0036]图3:为本发明重力火驱阶段的剖面图。
[0037]图4:为本发明重力火驱阶段中间直井的点火管柱图。
[0038]图5:为本发明重力火驱阶段水平井中的生产管柱图。
[0039]图6:为本发明蒸汽驱阶段水平井中的蒸汽驱管柱图。
[0040]图7:为本发明重力火驱阶段及蒸汽驱阶段侧边直井中的直井生产管柱图。
【具体实施方式】
[0041]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0042]本发明提供一种稠油油藏的开采方法，该开采方法适用的油藏条件为:埋藏较深(1000-1400m)，原油粘度较高(5000-10000mPa.s)，油层厚度较大(40_60m)。在这样的油藏条件下，能更好的体现本发明的优越性。该开采方法包括如下步骤:
[0043](I)设置井网，井网包括多组开采井组，如图1和图2所示，每个开采井组包括一水平井S1、位于水平井脚尖处的中间直井D、对称分布在水平井两侧的多个侧边直井Vn(η =
I,2, 3,…)；其中多个侧边直井Vn分为两列,第一列和第二列侧边直井关于水平井SI对称设置，每列侧边直井从水平井SI的脚尖到脚跟方向间隔设置且与水平井SI平行；第一列和第二列侧边直井中位置相对的两个侧边直井形成一对侧边直井，位于水平井脚尖位置的一对侧边直井为第一对侧边直井V1、V2，该第一对侧边直井V1、V2与中间直井D位于同一直线上；从第一对侧边直井V1、V2到脚跟方向依次为第二对侧边直井V3、V4、第三对侧边直井V4、V5，依次类推；
[0044](2)预热阶段，对水平井SI的脚尖、中间直井D、第一对侧边直井V1、V2进行预热，初步建立热联通；
[0045](3)重力火驱阶段，包括点火阶段和火线推进阶段；
[0046](4)蒸汽驱阶段。
[0047]本发明是把重力火驱开采和蒸汽驱开采方式相结合，在重力火驱阶段，油层在点燃后燃烧产生热量，增大了稠油的流动性，同时产生了大量的火烧尾气(二氧化碳、氮气、轻烃等组分)，产生的尾气联通注采井，提高了火驱后热量的利用，同时建立了蒸汽驱的联通通道。另外，由于重力火驱后地层存有燃烧后的热量，再注入蒸汽时大大提高了蒸汽干度，同时，水平井周围经过火驱后井底压力大大降低，对于注入蒸汽干度的提高有利，提高了蒸汽驱的开采效果。本发明中，重力火驱过程中火线不需要波及至两侧的侧边直井，仅需联通水平井和两侧的侧边直井即可，因此降低了侧边直井完井的成本。每个开采井组中两侦_侧边直井可以用到相邻其它开采井组中，减少了钻井成本。
[0048]进一步，在预热阶段，水平井SI与中间直井D同步进行蒸汽吞吐预热1-2轮，第一对侧边直井V1、V2进行多轮蒸汽吞吐预热；待水平井SI停止注蒸汽而仅用做生产井，脚尖处温度监测点仍监测到150摄氏度以上高温时，预热完毕，进入重力火驱阶段；在水平井SI未见到火线前缘高温时，第一对侧边直井V1、V2 —直进行蒸汽吞吐。
[0049]进一步，在点火阶段，通过中间直井D注入空气，采用化学点火与电点火组合的点火方式点火；点火后，密切监测水平井SI的温度监测点和相应侧边直井Vn的尾气组分；当水平井SI脚尖处温度有突变，第一对侧边直井V1、V2尾气组分二氧化碳含量超过12%，说明点火成功。具体的点火工艺为，先向中间直井D注入空气1-2天(目的是把井筒中液体部分压入地层，使部分油层裸漏出来)，注气速度每立方米油层500-700Nm3/d，然后用空气把化学助燃剂带入油层中，注完化学助燃剂后，注气速度调整为每立方米油层200-300Nm3/d，在不停止注气的条件下，中间直井D中下入电点火器，加热空气温度为400-450摄氏度，电点火时间为5-7天。由于稠油油藏的原油流动性差，尾气运移通道受限制，第一对侧边直井V1、V2应该最先见到排出的尾气。
[0050]进一步，点火成功后进入火线推进阶段。在火线推进阶段，水平井SI作为生产井，同时排放30-40%尾气，水平井SI井底压力与中间直井D的空气注入压力差为0.5-lMPa ；侧边直井Vn排放尾气的同时也作为生产井，尾气排放量为40-50%，通过热尾气提高油层温度，通过流体的运移建立联通。可参考图3，在图3中:a为已燃烧带、b为燃烧前缘(即火线)、c为含油区。具体的，当水平井SI温度监测高点位置(即燃烧前缘)对应第一对侧边直井V1、V2处时，第一对侧边直井V1、V2作为生产井并排放尾气；当水平井SI温度监测高点位置向前移动，偏离第一对侧边直井V1、V2时(即火线前移)，相邻的第二对侧边直井V3、V4开始蒸汽吞吐引效，同时作为生产井并排放尾气；当温度监测高点位置位于第二对侧边直井V3、V4时，第二对侧边直井V3、V4停止蒸汽吞吐引效，仅作为生产井并排放尾气；此时第一对侧边直井V1、V2不再排放尾气，仅进行蒸汽吞吐并作为生产井；以此类推，温度监测高点位置逐渐向前移动，直到水平井SI的水平段3/4处，停止重力火驱阶段，进入蒸汽驱阶段。如果侧边直井Vn中的一对侧边直井的尾气排量之和不足中间直井D空气注入量30%时，进行蒸汽吞吐引效，提高联通效果。
[0051]进一步，在蒸汽驱阶段，水平井SI和中间直井D为蒸汽注入井，水平井SI进行分段注汽，侧边直井Vn作为长期生产井。由于火驱阶段建立了蒸汽驱的联通通道，另外，由于重力火驱后地层存有燃烧后的热量，再注入蒸汽时大大提高了蒸汽干度，同时，水平井周围经过火驱后井底压力大大降低，对于注入蒸汽干度的提高有利，提高了蒸汽驱的开采效果。为了提高整体开采的效率，多组开采井组中的第一个开采井组开始实施蒸汽驱阶段后，第二个开采井组实施重力火驱阶段；第一个开采井组的蒸汽注入20-30天后，水平井改为注入第二开采井组重力火驱阶段排放的尾气，注入速度2-3万Nm3/d，注入时间是3-5天，与其它开采井组循环此操作。
[0052]本发明还提供一种稠油油藏开采中用的井网，如图1和图2所示，每个开采井组包括一水平井S1、位于水平井脚尖处的中间直井D、对称分布在水平井两侧的多个侧边直井Vn (η = I, 2，3，…)；其中多个侧边直井Vn分为两列，第一列和第二列侧边直井关于水平井SI对称设置，每列侧边直井从水平井SI的脚尖到脚跟方向间隔设置且与水平井SI平行；第一列和第二列侧边直井中位置相对的两个侧边直井形成一对侧边直井，位于水平井脚尖位置的一对侧边直井为第一对侧边直井V1、V2,该第一对侧边直井V1、V2与中间直井D位于同一直线上；从第一对侧边直井V1、V2到脚跟方向依次为第二对侧边直井V3、V4、第三对侧边直井V4、V5，依次类推。具体的，水平井SI的水平段长度500-700m ;每列侧边直井Vn的水平间隔70-100m，每列侧边直井Vn与水平井SI水平段的水平距离70_100m，中间直井D位于水平井脚尖处垂直上方10-20m。其中，水平井SI的水平段为筛管完井，并距离油层底界3-5m ;侧边直井Vn为射孔完井，射孔段位于油层下部，其中射开层(完井后通过射孔建立井筒与地层的联通，射开层就是射孔段与油层的对应位置)为油层厚度的1/2，中间直井D位于油层下部，其射开层为油层厚度的2/3 ;降低了侧边直井完井的成本。
[0053]进一步，其中一组开采井组与另一组开采井组共用侧边直井Vn中的部分侧边直井；减少了钻井成本。
[0054]进一步,如图4所示，中间直井D内设有点火管柱10,点火管柱10包括油管11,油管11下端连接隔热管12，隔热管12的下端设有管鞋14，隔热管12的外部设有热力封隔器15。油管11和隔热管12内设有电点火器13，电点火器13的点火热端位置对应隔热管12。
[0055]进一步，如图5所示，在重力火驱阶段，水平井SI内设有生产管柱20，生产管柱20包括相互独立设置的油管22和监测管柱23 ;油管22下端依次连接抽油泵24和气锚25，油管22、抽油泵24和气锚25位于水平井SI的竖直部分；监测管柱23伸入到水平井SI的水平部分，监测管柱23竖直部分的下端设有一个监测点26，监测管柱23的水平部分间隔设有多个监测点26。该生产管柱20在重力火驱阶段通过监测管柱23上的监测点26来监测火线的移动。
[0056]进一步，如图6所示，在蒸汽驱阶段，水平井SI内设有蒸汽驱管柱30，蒸汽驱管柱30包括真空隔热管32，真空隔热管32延伸到水平井SI的水平部分，真空隔热管32连接油管33，在水平延伸的油管33中间隔设有多个注汽阀34，油管33的末端设有丝堵35。
[0057]进一步，如图7所示，对称分布在水平井两侧的侧边直井Vn中设有直井生产管柱40，直井生产管柱40包括油管42，油管42下端依次连接抽油泵43和气锚44。
[0058]由上所述，本发明稠油油藏的开采方法及其井网，采用重力火驱与蒸汽驱相结合，提高火驱后热量的利用，通过蒸汽吞吐辅助重力火驱建立起注采井的热联通，提高了蒸汽驱开采效果；重力火驱过程中火线不需要波及至两侧的侧边直井，仅需联通水平井和两侧的侧边直井即可，因此降低了侧边直井完井的成本；而且每组开采井组中两侧的侧边直井可以用到相邻其它开采井组中，减少了钻井成本。
[0059]以上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种稠油油藏的开采方法，其特征在于:所述开采方法包括如下步骤: (1)设置井网，所述井网包括多组开采井组，每个开采井组包括一水平井、位于水平井脚尖上方的中间直井、分布在水平井两侧的多个侧边直井；其中多个侧边直井分为两列，第一列和第二列侧边直井关于水平井对称设置，每列侧边直井从水平井的脚尖到脚跟方向间隔设置且与水平井平行；第一列和第二列侧边直井中位置相对的两个侧边直井形成一对侧边直井，位于水平井脚尖位置的一对侧边直井为第一对侧边直井，该第一对侧边直井与中间直井位于同一直线上；从第一对侧边直井到脚跟方向依次为第二对侧边直井、第三对侧边直井，依次类推； (2)预热阶段，对水平井的脚尖、中间直井、第一对侧边直井进行预热，初步建立热联通； (3)重力火驱阶段，包括点火阶段和火线推进阶段； (4)蒸汽驱阶段。
2.如权利要求1所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:中间直井内设有点火管柱，所述点火管柱包括油管，油管下端连接隔热管，隔热管的下端设有管鞋，隔热管的外部设有热力封隔器，油管和隔热管内设有电点火器，电点火器的点火热端位置对应隔热管。
3.如权利要求1所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:在重力火驱阶段，水平井内设有生产管柱，所述生产管柱包括相互独立设置的油管和监测管柱；油管下端依次连接抽油泵和气锚，油管、抽油泵和气锚位于水平井的竖直部分；监测管柱伸入到水平井的水平部分，监测管柱竖直部分的下端设有一个监测点，监测管柱的水平部分间隔设有多个监测点。
4.如权利要求1所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:在蒸汽驱阶段，水平井内设有蒸汽驱管柱，蒸汽驱管柱包括真空隔热管，所述真空隔热管延伸到水平井的水平部分，真空隔热管连接油管，在水平延伸的油管中间隔设有多个注汽阀，油管的末端设有丝堵。
5.如权利要求1所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:对称分布在水平井两侧的侧边直井中设有直井生产管柱，直井生产管柱包括油管，油管下端依次连接抽油泵和气锚。
6.如权利要求1所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:在预热阶段，水平井与中间直井同步进行蒸汽吞吐预热1-2轮，第一对侧边直井进行多轮蒸汽吞吐预热；待水平井停止注蒸汽而仅用做生产井，脚尖处温度监测点仍监测到150摄氏度以上高温时，预热完毕，进入重力火驱阶段；在水平井未见到火线前缘高温时，第一对侧边直井一直进行蒸汽吞吐。
7.如权利要求1所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:在点火阶段，通过中间直井注入空气，采用化学点火与电点火组合的点火方式点火；点火后，密切监测水平井的温度监测点和相应侧边直井的尾气组分；当水平井脚尖处温度有突变，第一对侧边直井的尾气组分二氧化碳含量超过12%,即点火成功。
8.如权利要求7所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:点火工艺为，先向中间直井注入空气1-2天，注气速度每立方米油层500-700Nm3/d，然后用空气把化学助燃剂带入油层中，注完化学助燃剂后，注气速度调整为每立方米油层200-300Nm3/d，在不停止注气的条件下，中间直井中下入电点火器，加热空气温度为400-450摄氏度，电点火时间为5-7天。
9.如权利要求1或8所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:在火线推进阶段，水平井作为生产井，同时排放30-40 %尾气，水平井的井底压力与中间直井的空气注入压力差为0.5-lMPa ;侧边直井排放尾气的同时也作为生产井，尾气排放量为40-50%。
10.如权利要求9所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:当水平井温度监测高点位置对应第一对侧边直井位置时，第一对侧边直井作为生产井并排放尾气；当水平井温度监测高点位置向前移动，偏离第一对侧边直井时，相邻的第二对侧边直井开始蒸汽吞吐引效，同时作为生产井并排放尾气；当温度监测高点位置位于第二对侧边直井时，第二对侧边直井停止蒸汽吞吐引效，仅作为生产井并排放尾气；此时第一对侧边直井不再排放尾气，仅进行蒸汽吞吐并作为生产井；以此类推，温度监测高点位置逐渐向前移动，直到水平井的水平段3/4处，停止重力火驱阶段，进入蒸汽驱阶段。
11.如权利要求10所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:如果侧边直井中的一对侧边直井的尾气排量之和不足中间直井空气注入量30%时，进行蒸汽吞吐引效。
12.如权利要求1所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:在蒸汽驱阶段，水平井和中间直井为蒸汽注入井，水平井进行分段注汽，侧边直井作为长期生产井。
13.如权利要求12所述的稠油油藏的开采方法，其特征在于:多组开采井组中的第一个开采井组开始实施蒸汽驱阶段后，第二个开采井组实施重力火驱阶段；第一个开采井组的蒸汽注入20-30天后，水平井改为注入第二开采井组重力火驱阶段排放的尾气，注入速度2-3万Nm3/d，注入时间是3-5天，与其它开采井组循环此操作。
14.一种稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:所述井网包括多组开采井组，每个开采井组包括一水平井、位于水平井脚尖上方的中间直井、分布在水平井两侧的多个侧边直井；其中多个侧边直井分为两列，第一列和第二列侧边直井关于水平井对称设置，每列侧边直井从水平井的脚尖到脚跟方向间隔设置且与水平井平行；第一列和第二列侧边直井中位置相对的两个侧边直井形成一对侧边直井，位于水平井脚尖位置的一对侧边直井为第一对侧边直井，该第一对侧边直井与中间直井位于同一直线上；从第一对侧边直井到脚跟方向依次为第二对侧边直井、第三对侧边直井，依次类推。
15.如权利要求14所述的稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:所述水平井的水平段长度500-700m ;每列侧边直井的水平间隔70-100m，每列侧边直井与水平井水平段的水平距离70-100m，中间直井位于水平井脚尖处垂直上方10-20m。
16.如权利要求15所述的稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:水平井的水平段为筛管完井，并距离油层底界3-5m ;侧边直井为射孔完井，射孔段位于油层下部，其中射开层为油层厚度的1/2，中间直井位于油层下部，其射开层为油层厚度的2/3。
17.如权利要求14所述的稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:其中一组开采井组与另一组开采井组共用侧边直井中的部分侧边直井。
18.如权利要求14所述的稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:中间直井内设有点火管柱，所述点火管柱包括油管，油管下端连接隔热管，隔热管的下端设有管鞋，隔热管的外部设有热力封隔器，油管和隔热管内设有电点火器，电点火器的点火热端位置对应隔热管。
19.如权利要求14所述的稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:水平井内设有生产管柱，所述生产管柱包括相互独立设置的油管和监测管柱；油管下端依次连接抽油泵和气锚，油管、抽油泵和气锚位于水平井的竖直部分；监测管柱伸入到水平井的水平部分，监测管柱竖直部分的下端设有一个监测点，监测管柱的水平部分间隔设有多个监测点。
20.如权利要求14所述的稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:水平井内设有蒸汽驱管柱，蒸汽驱管柱包括真空隔热管，所述真空隔热管延伸到水平井的水平部分，真空隔热管连接油管，在水平延伸的油管中间隔设有多个注汽阀，油管的末端设有丝堵。
21.如权利要求14所述的稠油油藏开采中用的井网，其特征在于:对称分布在水平井两侧的侧边直井中设有直井生产管柱，直井生产管柱包括油管，油管下端依次连接抽油泵和气锚。
【文档编号】E21B43/30GK104314532SQ201410557721
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】于晓聪, 阚长宾, 马振, 张成博, 黄鹤楠, 郝玲, 张 林, 赵吉成, 贺梦琪, 孙鹿恒 申请人:中国石油天然气股份有限公司
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