开采气顶特超稠油油藏的热采方法技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，具体的是一种开采气顶特超稠油油藏的热采方
法。
背景技术
SAGD(Steam Assisted Gravity Drainage，蒸汽辅助重力泄油)是开发稠油的一
项前沿技术，该技术需要高干度的蒸汽连续注入，蒸汽干度越高采油效果越明显，形成的蒸
汽腔不断扩展加热油层，原油与冷凝水一起被采出。目前稠油油藏运用SAGD技术开采，需要
的蒸汽量大，成本高，如何有效降低蒸汽用量，提高产油量，是降低生产成本，提高经济效益
的关键。
名称解释：
火烧油层：指向油层中注入空气达到高温燃烧，裂解其中一部分重质组分作为燃
料向油层中提供热量进行采油的一项稠油热采技术。
SAGD：又称蒸汽辅助重力泄油，是超稠油提高采收率的一种有效的开发技术。以蒸
汽为热源,经注入井注入地层，向上及侧面移动到蒸汽腔泄油界面，降低原油粘度，使原油
在重力作用下流到生产井。
气体辅助SAGD：向SAGD蒸汽腔中注入N2、CO2、CH4等单一气体或者是组合气体，达到
维持蒸汽腔压力稳定，降低原油粘度，提高油汽比，降低蒸汽消耗量，提高经济效益的一种
技术。
发明内容
为了解决具有气顶的特超稠油油藏难以开采的问题，本发明提供了一种开采气顶
特超稠油油藏的热采方法，该开采气顶特超稠油油藏的热采方法通过将SAGD、火烧油层、气
体辅助SAGD等技术有效结合，运用到有气顶的稠油油藏中，实现低成本、高收益的开发。这
种方法既可以减小蒸汽用量，改善原油品质，增大气体泄油通道，又可以利用气顶膨胀作用
将原油压入水平生产井，达到加快泄油速度，降低生产成本目的，具有较好的经济效益。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种开采气顶特超稠油油藏的热采
方法，包括以下步骤：
步骤1、筛选油藏；
选择含有气顶层的特超稠油油藏；
步骤2、部署井网；
在该特超稠油油藏的油层中设置两对水平井，该两对水平井左右排列，在该两对
水平井之间部署辅助注气井，该辅助注气井为一口水平井或一排直井；
步骤3、该两对水平井实施SAGD开采，该辅助注气井进行蒸汽吞吐；
步骤4、该两对水平井实施SAGD开采，通过该辅助注气井点燃油层并且持续的向该
辅助注气井内注入空气。
本发明的有益效果是：
1、提高了经济效益：由于该方法中火驱过程注入气体为空气，资源丰富，价格低。
通常情况下，SAGD开采油气比为0.25，若日产80t油时，需要日注蒸汽320t蒸汽；采用本技术
每300Sm3空气可以产出1t原油，注气井日注入12000m3空气，SAGD井对日注蒸汽量160t的条
件下，就能够实现日产油80t的生产目标，与纯注蒸汽开采运用该技术日节约了160t蒸汽，
空气价格0.20元/m3、蒸汽价格150元/t的条件下,每天可节约费用21600元，大大提高了经
济开发效益。
2、改善了原油品质：由于火烧油层较单纯的SAGD驱油具有较高的温度，使原油在
高温条件下发生裂解，因此，改善了采出油的品质。
3、减小了注采井距：常规火驱必须使原油推到生产井处才能将原油产出，而该技
术通过SAGD中的水平井采油，同时蒸汽腔与火腔联通后，很大程度上减小注采距离，见效时
间短。
4、采出程度高：该技术维持了气顶压力，同时利用重力泄油作用、气体超覆作用与
高温降粘作用，使热前缘波及到的原油最大程度地采出，提高了动用程度。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示
意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是该开采气顶特超稠油油藏的热采方法中使用一口水平井作为辅助注气井时
的立体结构示意图。
图2是该开采气顶特超稠油油藏的热采方法中使用一口水平井作为辅助注气井时
的断面结构示意图。
图3是该开采气顶特超稠油油藏的热采方法中使用一排直井作为辅助注气井时的
立体结构示意图。
图4是该开采气顶特超稠油油藏的热采方法中使用一排直井作为辅助注气井时的
断面结构示意图。
1、气顶层；2、油层；
11、第一对水平井；12、第二对水平井；
21、水平井；22、直井；
31、蒸汽腔；32、火腔。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种开采气顶特超稠油油藏的热采方法，包括以下步骤：
步骤1、筛选油藏；
选择含有气顶层1的特超稠油油藏；
步骤2、部署井网；
在该特超稠油油藏的油层2中设置两对水平井，该两对水平井左右排列，在该两对
水平井之间部署辅助注气井，该辅助注气井为一口水平井21或一排直井22；
步骤3、该两对水平井按照正常模式预热启动并实施SAGD开发，该辅助注气井进行
蒸汽吞吐；
步骤4、该两对水平井按照正常模式预热启动并实施SAGD开发，通过该辅助注气井
点燃油层2并且持续的向该辅助注气井内注入空气。
本发明将SAGD技术、气体辅助SAGD与火驱技术有效结合的采油方法，这种方法可
大大减小注蒸汽量，节约生产成本，提高油藏的最终采收率，具有良好的经济效益。
在步骤1中，所述特超稠油油藏的气顶层1的厚度大于2m。所述特超稠油油藏的深
度大于200m，该特超稠油油藏的油层2的厚度大于15m，该特超稠油油藏的油层2的渗透率大
于200×10-3μm2。50℃时该特超稠油油藏的油层2中原油的粘度大于10000mPa.s，该特超稠
油油藏的油层2中原油的密度大于0.90g/cm3，该特超稠油油藏的油层2的含油饱和度大于
60％。
实现该技术的条件是：气体、温度、气顶。因此选择注资源丰富、成本低的空气进行
火驱，注入空气与地下原油高温氧化，可以达到为蒸汽腔提供辅助气体(21％CO2和79％N2)
和热量的目的，可以大幅度减小蒸汽用量，提高经济效益。
在步骤2中，该两对水平井分别为第一对水平井11和第二对水平井12，第一对水平
井11和第二对水平井12均位于油层2的底部，第一对水平井11和第二对水平井12平行，第一
对水平井11由上下相互平行的两口水平井组成，第二对水平井12由上下相互平行的两口水
平井组成。第一对水平井11的上下两口水平井之间的距离为4m～8m，第二对水平井12的上
下两口水平井之间的距离也为4m～8m，第一对水平井11和第二对水平井12中位于下部的采
油水平井到油层2的底界的距离为1m～1.5m。
在步骤2中，该辅助注气井位于该两对水平井的中间，当该辅助注气井为一口水平
井21时，如图1和图2所示，水平井21与第一对水平井11平行，水平井21的深度与第一对水平
井11中位于上部的注气水平井的深度相同。或者，当该辅助注气井为一排直井22时，如图3
和图4所示，该一排直井22与第一对水平井11平行，该一排直井22中相邻的两口直井之间的
距离为80m～100m，该一排直井22含有位于油层2的工作段，该工作段的中部和下部含有射
孔段，具体的该一排直井射开油层下部2/3的厚度进行开采，即该射孔段的位置与油层的下
2/3厚度相对应。
在步骤3中，所述蒸汽吞吐的数量为2个轮次或3个轮次，保证所述蒸汽吞吐后该辅
助注气井与气顶层1之间实现热联通。
在步骤4中，采用化学点火或者电点火方式注入高温空气点燃该辅助注气井周围
的油层2，点燃后向该辅助注气井内连续注入常温空气，保证火腔发育良好，火线不断向
SAGD水平井井对(第一对水平井11和第二对水平井12)稳定推进，产生的热烟道气不断进入
SAGD水平井对蒸汽腔内。当该辅助注气井为一排直井22时，通过该一排直井22点燃油层2的
中部和下部，并且持续的向该一排直井22内注入常温空气。
该开采气顶特超稠油油藏的热采方法还包括步骤5：
步骤5、直至该辅助注气井产生的火腔发育到SAGD水平井对(第一对水平井11和第
二对水平井12)附近，氧气突破到水平生产井(第一对水平井11和第二对水平井12中下部的
水平生产井)，结束生产。
该开采气顶特超稠油油藏的热采方法将SAGD技术、气体辅助SAGD和火驱技术有机
结合，有效地应用到气顶特超稠油藏中，该技术较常规SAGD、常规火驱采油具有以下优点的
理由是：
1、常规SAGD技术注蒸汽量较大，生产费用高，常规火驱纵向非均质影响严重，驱替
不均匀，气体超覆严重，火线推进不稳定。
2、本发明有效改质地层原油，大大减小蒸汽注入量，节约成本，提高开发经济效
益。
3、本发明可以有效利用气体超覆作用将可动油压入水平井采出，平衡纵向非均质
的局限性；而蒸汽腔与火腔联通后可以增大气体排泄通道，增大气体超覆能力，加快泄油速
度，提高采出程度，最终可以取得低成本、高收益、高采出程度、高品质原油的效果。
下面以辽河油田某油藏为例具体介绍该开采气顶特超稠油油藏的热采方法，所述
开采气顶特超稠油油藏的热采方法包括以下步骤：
步骤1、筛选油藏；
选择含有气顶层1的特超稠油油藏，油藏深度800m，该油藏平均地层压力8.0MPa；
地层温度28.4℃；气顶层1厚度5m；油层2的厚度30m；孔隙度30％；油层渗透率3000mD；油层
温度下平均原油粘度300090mPa.s；原油密度0.9662g/cm3；含油饱和度75.2％
步骤2、部署井网；
在该特超稠油油藏的油层2中设置两对水平井，该两对水平井左右排列，该两对水
平井中每一对水平井中下部的水平井距油层2的底部为1.0m～1.5m，在该两对水平井的中
间部署一排直井22，该一排直井22中相邻的两口直井间的距离为100m。
步骤3、该两对水平井实施SAGD开采，该一排直井22进行蒸汽吞吐2轮次～3轮次；
步骤4、该两对水平井实施SAGD开采，通过该一排直井22点燃油层2并且持续的向
该辅助注气井内注入空气。具体的，由SAGD中的注气井(第一对水平井11中的上部注气水平
井和第二对水平井12中的上部注气水平井)连续注蒸汽，进行蒸汽辅助重力泄油，同时，中
间的一排直井22按照常规火驱方法点燃直井中下部的油层，并向一排直井22内连续注空气
维持油藏内部正常燃烧，产生烟道气(21％CO2和79％N2)通过上部的气顶层1进入SAGD井对
(第一对水平井11和第二对水平井12)的蒸汽腔。原油通过水平生产井采出。
步骤5、生产一定时间后，燃烧前缘推进到水平生产井附近，结束火烧驱油。按约
300m3空气产1t油，10年累计注入空气8.76×107m3，累计増油29.2×104t，累计节约蒸汽
1.17×106t，蒸汽成本约150元/t，空气成本约0.2元/m3，累计节约成本1.6×108元，经济效
益良好，适于推广。
该开采气顶特超稠油油藏的热采方法将SAGD技术、气体辅助SAGD和火驱技术高效
结合，利用SAGD的短距离生产加注空气火驱的低成本，取得较高的经济效益。同时，气顶、汽
腔、火腔的联通以及火驱本有的改质作用，加快了泄油速度，提高了原油的采出程度。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同
组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的
范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与
技术方案之间均可以自由组合使用。