一种利用电场加热页岩油储层原位改质开采页岩油的方法与流程

本发明涉及石油勘探开发技术领域，一种利用电场加热页岩油储层原位改质开采页岩油的方法。

背景技术：

中国拥有海量页岩油资源，但水平井、分段压裂等技术开采页岩油效果不理想，亟需在页岩油开采技术上获得突破。中国页岩油资源主要富集在陆相盆地中，应用水平井和水力压裂技术开采页岩油效果非常不理想。由于页岩油水平井钻井和压裂成本高，而且页岩油井产量远远不具备经济效益，近些年我国页岩油开采基本处于停滞状态。在鄂尔多斯盆地延长组、准噶尔盆地二叠系、四川盆地侏罗系、渤海湾盆地沙河街组、松辽盆地白垩系、柴达木盆地古近-新近系、酒西盆地白垩系、三塘湖盆地二叠系、吐哈盆地侏罗系等泥页岩地层中赋存着海量页岩油资源。若能在页岩油开采技术上获得突破，实现页岩油经济、高效开采，对缓解我国能源供需矛盾、降低石油对外依存度和保障国家能源安全等具有重要意义。

低频电场加热页岩油储层有望对页岩油进行降粘、增压、增渗、增量、增产、降本开采，大规模实施之后极有可能突破页岩油开采技术瓶颈。我国页岩油储层属于低孔、低渗、富含有机质且塑性较强的储层，依靠其自身油藏压力获得的产能迅速递减，而且单井控制范围非常有限。水平井、分段水力压裂等技术在北美地区获得成功，但在我国明显“水土不服”，高投入的钻井、压裂成本与产油量严重不匹配。鉴于页岩油储层具有一定量的高矿物化度地层水，如果直接将页岩油储层作为电阻元素、目的层段井筒金属套管连接地面供电设备，利用低频电场加热页岩油储层，使储层温度升高并接近或达到水的临界温度374.15℃。那么利用低频电场加热页岩油储层可以降低页岩油粘度、增加储层流体压力、形成裂缝增加渗流能力、可能促使有机质少量生烃，增加页岩油井产量和降低页岩油开采成本，即对页岩油进行降粘、增压、增渗、增量、增产和降本开采。这样开采页岩油无需大规模水力压裂，也无需专门钻井放置加热管等，还能将产出烃类气体进行发电、继续加热储层。预计该方法能够大幅度降低成本、节约用水、减少对环境的影响。尤其是在西部鄂尔多斯、准噶尔、柴达木、三塘湖和吐哈等盆地，可以充分利用风能和太阳能，减少或杜绝风能、太阳能发电的“弃风、弃电”现象。该方法大规模实施之后有望在页岩油开采方面获得突破。

为此，本发明提出一种利用电场加热页岩油储层原位改质开采页岩油的方法。该方法易于操作，即可用于直径段，也可用于水井井段，而且不用对页岩油井进行大规模水力压裂，节约了大量的成本和水资源。若在西北地区含油气盆地内利用该方法开采页岩油，还能充分地利用西北地区风能、太阳能所产生的电能，避免“弃风、弃电”现象。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种利用电场加热页岩油储层原位改质开采页岩油的方法，实现对页岩油的原位改质开采，力求突破页岩油开采技术瓶颈。

本发明采用的技术方案是：利用电场加热页岩油储层原位改质开采页岩油的方法，其特征在于：

步骤1：选取厚度较大、有机质成熟度适中、丰度高、类型偏向生油的页岩油储层；

步骤2：针对页岩油储层钻探一系列20-60m井距的直井或者是水平井，保证每口井在页岩油储层内的井段长度相等而且平行；

步骤3：页岩油储层内金属套管与非页岩油储层金属套管间增加渡绝缘层套管，沿井口下放电缆线并连接页岩油储层内金属套管；

步骤4：对这些井口电缆线接通电源，保证页岩油储层内接通电源正极与负极的金属套管相邻；

步骤5：将页岩油储层作为电阻元素，利用电场加热页岩油储层，实现页岩油原位改质开采。

本发明的有益效果：本发明利用电场加热页岩油储层原位改质开采页岩油的方法，该方法易于操作，即可用于直径段，也可用于水井井段，而且不用对页岩油井进行大规模水力压裂，节约了大量的成本和水资源。若在西北地区含油气盆地内利用该方法开采页岩油，还能充分地利用西北地区风能、太阳能所产生的电能，避免“弃风、弃电”现象。

附图说明

图1是本发明利用电场加热页岩油储层原位改质开采页岩油的方法流程示意图。

图2是本发明利用电场加热页岩油储层原位改质开采页岩油的水平井布置方案示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1和图2所述，一种利用电场加热页岩油储层原位改质开采页岩油的方法，含有以下步骤；

步骤1：在渤海湾盆地济阳坳陷选取厚度较大、有机质成熟度适中、丰度高、类型偏向生油的沙河街组沙三段页岩油储层；

步骤2：针对济阳坳陷沙河街组沙三段岩油储层钻探2口井距为30m的水平井，保证这2口水平井井在页岩油储层内的井段长度相等而且平行；

步骤3：页岩油储层内金属套管与非页岩油储层金属套管间增加渡绝缘层套管，沿井口下放电缆线并连接页岩油储层内金属套管；

步骤4：对这2口水平井井口电缆线接通电源，保证页岩油储层内接通电源正极与负极的金属套管相邻；

步骤5：将页岩油储层作为电阻元素，利用电场加热页岩油储层，实现页岩油原位改质开采。

技术特征：

1.一种利用电场加热页岩油储层原位改质开采页岩油的方法，其特征在于：

步骤1：选取厚度较大、有机质成熟度适中、丰度高、类型偏向生油的页岩油储层；

步骤2：针对页岩油储层钻探一系列20-60m井距的直井或者是水平井，保证每口井在页岩油储层内的井段长度相等而且平行；

步骤3：页岩油储层内金属套管与非页岩油储层金属套管间增加渡绝缘层套管，沿井口下放电缆线并连接页岩油储层内金属套管；

步骤4：对这些井口电缆线接通电源，保证页岩油储层内接通电源正极与负极的金属套管相邻；

步骤5：将页岩油储层作为电阻元素，利用电场加热页岩油储层，实现页岩油原位改质开采。

技术总结
一种利用电场加热页岩油储层原位改质开采页岩油的方法，应用于石油开发领域。该方法利用电场加热页岩油储层原位开采页岩油。该方法的步骤为：①选取厚度较大、有机质成熟度适中、丰度高、类型偏向生油的页岩油储层；②针对页岩油储层钻探一系列适当井距的直井或水平井；③页岩油储层内金属套管与非页岩油储层金属套管间加渡绝缘层套管，沿井口下放电缆线并连接页岩油储层内金属套管；④对这些井口电缆线接通电源，保证页岩油储层内接通电源正极与负极的金属套管相邻；⑤将页岩油储层作为电阻元素，利用电场加热页岩油储层，突破页岩油开采技术瓶颈实现页岩油原位改质开采。

技术研发人员：陈方文;郑强;丁雪;卢双舫;赵红琴
受保护的技术使用者：中国石油大学(华东)
技术研发日：2019.10.09
技术公布日：2019.12.20