火烧吞吐开采稠油的工艺技术.pdf

本发明涉及一种火烧吞吐开采稠油的工艺技术。火烧吞吐开采工艺是应用电热器点火、天然气点火或自燃点火等点火技术，将油(水)井油层加热到450℃以上的温度，用空气压缩机向油(水)井内连续注入空气(富氧)15～25天后停止点火，焖井5～10天，开井生产(注水)，达到增产增注的目的。火烧吞吐开采主要是针对高轮次吞吐开采井进行开采，由于油井的地下存水量较高，地层压力较低，实施火烧吞吐开采可以提高单井日产油量(或提高单井吸水量)，达到增产增注的目的。本技术对未实施蒸汽吞吐开采的油(水)井同样适用。

1.  一种火烧吞吐开采稠油的工艺技术，其特征在于其包括以下步骤：
1)选定火烧吞吐稠油油藏满足以下条件：油层深度＜3500m，剩余油饱和度＞0.5，油层总厚度＞6m，油层孔隙度＞0.3，渗透率＞35md，原油粘度＜5000mPa.s；
2)应用点火技术，将油井或水井油层点燃，使得井底温度达到原油燃点温度；
3)用空气压缩机向油井或水井中注入空气，注入15～25天后停止点火，而后，关井5～10天；
4)待热扩散后，开井生产或注水。

2.  根据权利要求1所述的火烧吞吐开采稠油的工艺技术，其特征在于其中所述的点火技术是应用电热器点火、天然气点火或自燃点火方式。

3.  根据权利要求2所述的火烧吞吐开采稠油的工艺技术，其特征在于其中所述的自燃点火方式是指首先向油井内注入温度为340℃、干度为60％的蒸汽，注入压力达2～3MPa，之后注适量助燃剂，使得油层自燃。

4.  根据权利要求1所述的火烧吞吐开采稠油的工艺技术，其特征在于其中所述的井底温度达到450℃以上。

5.  根据权利要求1所述的火烧吞吐开采稠油的工艺技术，其特征在于其中注入空气的强度为3～8m³/h.m²。

6.  根据权利要求1所述的火烧吞吐开采稠油的工艺技术，其特征在于其中所述的热扩散是指热量向井筒四周扩散，燃烧半径达1.5～3m。

火烧吞吐开采稠油的工艺技术
技术领域
本发明涉及一种稠油热采技术，特别是涉及一种火烧吞吐开采稠油的工艺技术。
背景技术
现代油田开发中，一般采用注水或注气(汽)的办法来保持油层能量。因为水和气比较容易注入油层，来源又比较丰富，一般都可以就地取得，自然也就比较经济，以水换油或以气换油，是很值得的。注气，一般就是用油藏中采出的天然气、CO₂或由锅炉产生的蒸汽，通过专门地注气井再回到油层中去。往地下注水又可分为：边部注水、底部注水和内部注水三种。无论是注气或注水，都要根据不同油藏的具体地质条件，以及实际的需要和可能来进行的，而且在油藏的什么部位注入，注入的水或气的具体要求及处理，以及注入技术工艺、注入量多大为适宜等等，都需要经过专门的研究和设计，并通过现场试验后，逐步实施完成的。
稠油油藏(在油层温度条件下，脱气原油粘度大于100毫帕.秒)一般采用热力开采方式，其基本原理主要是通过向油层注入热水或蒸汽提高油藏温度而降低原油的粘度，提高原油的流动度，然后把它开采出来。就其对油层加热的方式可分为两类，一是把热流体注入油层，如注热水、蒸汽吞吐、蒸汽驱等；另一类是在油层内燃烧产生热量，称就地(层内)燃烧或火烧油层(火驱法)。
火烧油层开采技术是利用油层内原油的一部分重质成分作燃料，不断燃烧生热，把油层中的原油驱出，较其他采油方式具有驱油效率高的优点，采收率可高达60～80％，但其驱油机理复杂，操作较困难，油藏若有裂缝则不利。
蒸汽吞吐开采技术是一种周期性的向油井中注入蒸汽，通过加热降粘、解堵等作用提高稠油产量的开采技术，其具有工艺简单、生产费用低、采油速度高等优点，是有效的提高稠油油藏速度的一种主要方式。但是，随着注汽轮次的增加，多数稠油井水泥环松动，套管不同程度损坏的井占稠油总井数的比例增大。同时由于高轮次的蒸汽吞吐开采，地层压力下降，存水率增大，油井产量下降，油汽比降低，开采效果变差，经济效益下降，因而需转换其他开采方式。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的由于蒸汽吞吐开采造成的高轮次吞吐开采井开采的困难或火烧油层开采带来的缺陷，而提供一种新的火烧吞吐开采稠油的工艺技术。所要解决的技术问题是使其可以提高单井产油量或提高单井吸水量，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种火烧吞吐开采稠油的工艺技术，其包括以下步骤：
1)选定火烧吞吐稠油油藏满足以下条件：油层深度＜3500m，剩余油饱和度＞0.5，油层总厚度＞6m，油层孔隙度＞0.3，渗透率＞35md，原油粘度＜5000mPa.s；
2)应用点火技术，将油井或水井油层点燃，使得井底温度达到原油燃点温度；
3)用空气压缩机向油井或水井中注入空气，注入15～25天后停止点火，停止点火后，关井5～10天；
4)待热扩散后，开井生产或注水。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的火烧吞吐开采稠油的工艺技术，其中所述的点火技术是应用电热器点火、天然气点火或自燃点火方式。
前述的火烧吞吐开采稠油的工艺技术，其中所述的自燃点火方式是首先向油井内注入温度为350℃、干度为60％的蒸汽，注入压力达2～5MPa，之后注适量助燃剂，使得油层自燃，燃烧约15～25天。
前述的火烧吞吐开采稠油的工艺技术，其中所述的井底温度达到450℃以上。
前述的火烧吞吐开采稠油的工艺技术，其中注入空气的强度为3～8m³/h.m²。
前述的火烧吞吐开采稠油的工艺技术，其中所述的热扩散是指点火关井后，燃烧半径随关井时间的增长而增大，热量向井筒四周扩散，致使周边原油的流动性能变好。
前述的火烧吞吐开采稠油的工艺技术，其中所述的燃烧半径约为1.5～3m。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。
借由上述技术方案，本发明火烧吞吐开采稠油的工艺技术至少具有下列优点：
1)在各种情况下，应用火烧吞吐开采能够降低原油的粘度，并能长期改善油井或水井生产动态；
2)对于地下高粘度原油的低产井，采用火烧吞吐处理后，常可达到增产目的；其次对于不流动的烃类(指沥青及蜡)堵塞并壁后的低注水井和低产井，火烧吞吐处理后也能增产增注；对于致密层的低注水井和低产井，火烧吞吐后得到热压裂的效果，能长期增注增产。
综上所述，本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的稠油热采工艺技术具有增进的多项功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明火烧吞吐开采稠油的工艺技术的过程示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达到预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的火烧吞吐开采稠油的工艺技术其具体实施方式、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
图1表示本发明火烧吞吐开采稠油的工艺技术的过程示意图。从图1可以看出，火烧吞吐过程包括如下三方面：
1)注空气点火阶段
此阶段将空气快速注入到油层中，注入空气的强度一般大于3m³/h.m²，注入时间一般15～25天。
2)焖井阶段
点火完成后立即关井，使燃烧生成的热量在油藏中有效扩散，从而加热油层，关井时间不宜太长或太短，一般5～10天左右为宜。
3)采油阶段
此阶段一般又包括自喷和抽油两个阶段(对于油层压力低，物性较差，自喷能力弱的油藏则无自喷开采期)。自喷阶段一般持续几天到数日，主要产出油井周围大量加热的原油，因高压注气使得井底附近压力较高，为自喷提供了能量。当井底流压与地层压力接近且小于自喷流压时，即转入抽油阶段，该阶段持续时间几个月到一年以上不等，这是原油产出的主要时期。
当抽油阶段的产量接近经济极限产量时，即开始下一个火烧吞吐周期。由于第一周期的预热和解堵作用，第二周期的峰值产量往往要高于第一周期的峰值产量，但从第三周期开始，峰值产量将逐渐下降，直至若干周期后完全无经济效益，此时火烧吞吐方式完成。
实施例1
油田1油藏埋深在300-600m，油层有效厚度为36.0m，净总厚度比为0.7，平均空隙度为28％，渗透率700-900md，地下原油粘度800mPa.s，处理前产油能力低，含水达34％。
1)跟据油田地质特征与开发现状，进行粗筛选。该油藏满足以下条件：
油层深度＜3500m，剩余油饱和度＞0.5，油层总厚度＞6m，油层孔隙度＞0.3，渗透率＞35md，原油粘度＜5000mPa.s；
2)应用电热器点火或天然气点火，温度达450℃，点燃油层后使得井底温度达500℃，加热20～25后停止点火；
3)用空气压缩机向油井内注入空气，注汽强度达3～5m³/h.m²，焖井5～7天，氧利用率约90％，燃烧半径约为1.5～2m；
4)开井时先产燃烧气、蒸汽及微量原油，24小时后原油才增加，此后两周含水比迅速下降至8％；开井头六周产热油，增产约4倍，在三个月内含水比降至原来1/3的水平，以后渐增至50％；高含水时原油乳化严重，但一个月后含水比降至原水平时，即没有乳化现象，此后几个月该井又保持增产一倍。
实施例2
油田2油藏埋深在300-600m，是用100～150m井距类似五点法的面积井网开发的，总共有14口注水井和17口生产井，油田的凸镜体砂层体积只有128000m³；油田中部砂层净厚度约6.1m，全砂层内夹有许多页岩呈条带状，砂层孔隙度15-17％，渗透率1-80md，平均渗透率约为15md，原油比重为0.859，地下原油粘度9mPa.s，处理前产油能力低，含水达34％。火烧吞吐开发前全油田已采出原油51000吨。
1)跟据油田地质特征与开发现状，进行粗筛选。该油藏满足以下条件：
油层深度＜3500m，剩余油饱和度＞0.5，油层总厚度＞6m，油层孔隙度＞0.3，渗透率＞35md，原油粘度＜5000mPa.s；
2)应用自燃点火技术对油层进行点火，即向油井内注入高温蒸汽，其温度为350℃，干度为60％，注入压力达2～5MPa，之后注适量助燃剂如空气、氧气等，使得油层自燃，温度达450℃，使得井底温度达550℃，燃烧约15天左右；
3)用空气压缩机向油井内注入空气，注汽强度达5～8m³/h.m²，焖井7～10天，氧利用率约90％，燃烧半径约为3m后，停止注气；向油井内注水，在7MPa大气压下可注水25.5t/d。
4)在该油田共处理了九口井，两口井无效。有效的七口井已重复处理过两次，处理后增注一般约8倍，最好的三口井则超过10倍，各井的有效期均已约一年。
如上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，在本发明的技术领域内，只要具备最基本的知识，可以对本发明的其他可操作的实施例进行改进。在本发明中对实质性技术方案提出了专利保护请求，其保护范围应包括具有上述技术特点的一切变化方式。