阅读说明：本技术 井网及稠油的开采方法 (Well pattern and heavy oil exploitation method ) 是由 王倩 董宏 于庆森 刘刚 杨柳 李雪松 胡元伟 颜永何 余书漫 向娟 钱俪丹 于 2018-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种井网及稠油的开采方法,井网用于油层,油层包括隔夹层、位于隔夹层上方的上层和位于隔夹层下方的下层,上层和下层均含有稠油,井网包括：水平井,水平井具有第一分支和第二分支,第一分支包括第一水平段,第一水平段位于上层,第二分支包括第二水平段,第二水平段位于下层；注汽直井,穿设通过上层、隔夹层和下层,注汽直井包括第一射孔井段和第二射孔井段,第一射孔井段位于上层,第二射孔井段位于下层,第一射孔井段和第二射孔井段均具有注汽射孔。通过本发明提供的技术方案,能够解决现有技术中的稠油的油层利用率低的问题。(The invention provides a well pattern and a method for exploiting thick oil, wherein the well pattern is used for an oil layer, the oil layer comprises an interlayer, an upper layer positioned above the interlayer and a lower layer positioned below the interlayer, the upper layer and the lower layer both contain thick oil, and the well pattern comprises: the horizontal well is provided with a first branch and a second branch, the first branch comprises a first horizontal section, the first horizontal section is positioned at the upper layer, the second branch comprises a second horizontal section, and the second horizontal section is positioned at the lower layer; the steam injection vertical well penetrates through the upper layer, the interlayer and the lower layer, the steam injection vertical well comprises a first perforation well section and a second perforation well section, the first perforation well section is located on the upper layer, the second perforation well section is located on the lower layer, and the first perforation well section and the second perforation well section are provided with steam injection perforations. By the technical scheme provided by the invention, the problem of low oil layer utilization rate of the thickened oil in the prior art can be solved.)

井网及稠油的开采方法

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，具体而言，涉及一种井网及稠油的开采方法。

背景技术

目前我国稠油、超稠油比较成熟的技术是先蒸汽吞吐采油、之后转为双水平井蒸汽辅助重力泄油，或直接采用蒸汽驱开采技术。然而，对于储层非均质性强、隔夹层发育的稠油油藏来说，连续油层厚度不能满足蒸汽驱开采技术。现有的井网布置以及开采方法中，由于稠油粘度高，即使被蒸汽加热之后，稠油流动性到得改善，但仍受限于储层物性的限制，导致只能选择油层中条件较好的一部分开发，从而避开隔夹层的阻挡，导致油层不能全部有效动用，油层利用率较低。

发明内容

本发明提供了一种井网及稠油的开采方法，以解决现有技术中的稠油的油层利用率低的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种井网，用于油层，油层包括隔夹层、位于隔夹层上方的上层和位于隔夹层下方的下层，上层和下层均含有稠油，井网包括：水平井，水平井具有第一分支和第二分支，第一分支包括第一水平段，第一水平段位于上层，第二分支包括第二水平段，第二水平段位于下层；注汽直井，穿设通过上层、隔夹层和下层，注汽直井包括第一射孔井段和第二射孔井段，第一射孔井段位于上层，第二射孔井段位于下层，第一射孔井段和第二射孔井段均具有注汽射孔。

进一步地，水平井中的第一水平段和第二水平段平行设置；水平井为多个，多个水平井中的第一水平段相互平行，多个水平井中的第二水平段相互平行。

进一步地，水平井为多个，多个水平井呈多行设置，相邻两行水平井之间具有注汽直井。

进一步地，注汽直井为多个，每相邻两行水平井之间均具有多个注汽直井，相邻两行水平井之间的多个注汽直井沿第一水平段的延伸方向间隔设置。

进一步地，注汽直井与相邻的水平井之间的水平距离为35～50m。

进一步地，注汽直井与相邻的水平井之间的水平距离相等。

进一步地，相邻的注汽直井之间的水平距离为70～100m。

进一步地，第一射孔井段位于第一水平段上方，第一射孔井段与第一水平段之间的垂直距离为4～6m；和/或，第二射孔井段位于第二水平段上方，第二射孔井段与第二水平段之间的垂直距离为4～6m。

进一步地，第一水平段与第二水平段之间的垂直距离大于8m。

进一步地，第一水平段的长度为210～280m，和/或第二水平段的长度为210～280m。

进一步地，第一水平段的长度与第二水平段的长度相等。

进一步地，第一水平段与隔夹层之间的垂直距离为1～2m，和/或第二水平段与下层的底部之间的垂直距离为1～2m。

根据本发明的另一方面，提供了一种稠油的开采方法，开采方法采用上述提供的井网，开采方法包括：先采用蒸汽吞吐采油方式，在井网中的水平井和注汽直井周期性注入蒸汽，并通过水平井和注汽直井对油层进行采油；使用蒸汽吞吐方式采油一段时间后，对水平井进行引效；引效完成之后，将蒸汽吞吐采油方式转为蒸汽驱采油方式，对注汽直井连续注入蒸汽，并通过水平井对油层进行采油。

进一步地，在蒸汽吞吐采油方式中，根据油层的厚度，注汽直井的轮注汽强度为120～160t/m，注汽直井的注汽速度为120～150t/天，注汽直井的焖井时间为3～4天，注汽直井的井底干度大于50％；水平井的轮注汽量为4500～5500t，水平井的注汽速度为300～400t/天，水平井的焖井时间为8～10天，水平井的井底干度大于50％。

进一步地，在吞吐生产270～300天后对水平井进行引效，在注汽直井中注入蒸汽以对水平井进行引效，注汽直井的注汽量为2500～3500t，注汽直井的注汽速度为200～250t/天，水平井的焖井时间为10～15天，水平井的井底干度大于50％。

进一步地，在蒸汽驱采油方式中，注汽直井的注汽量为60～70t/天，注汽直井的注汽量与水平井的采液量的质量的比值为1.1～1.3。

应用本发明的技术方案，在油层中的井网中设置水平井和注汽直井，由于水平井中的第一水平段以及注汽直井中的第一射孔井段均位于隔夹层上方的上层，并且水平井中的第二水平段以及注汽直井中的第二射孔井段均位于隔夹层下方的下层，这样可使得蒸汽分别从隔夹层的上下区域射出，被蒸汽加热的稠油在重力和蒸汽作用下流至水平井中被水平井采出，该井网应用于蒸汽吞吐转蒸汽驱的采油方式中，可以实现对隔夹层的上下两个区域的动用与开采，从而能有效地提高油层利用率，增加采出程度。

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。在附图中：

图1示出了本发明的实施例提供的井网的结构示意图；

图2示出了图1中的井网的竖直方向并且平行于第一水平段的剖面图；

图3示出了图1中的井网的水平方向的剖面图；

图4示出了图1中的井网的竖直方向并且垂直于第一水平段的剖面图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、水平井；11、第一水平段；12、第二水平段；20、注汽直井；21、第一射孔井段；22、第二射孔井段；30、油层；31、隔夹层；32、上层；33、下层；A、蒸汽推进方向；B、泄油方向。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，本发明的实施例提供了一种井网，用于油层30，油层30包括隔夹层31、位于隔夹层31上方的上层32和位于隔夹层31下方的下层33，上层32和下层33均含有稠油，井网包括：水平井10，水平井10具有第一分支和第二分支，第一分支包括第一水平段11，第一水平段11位于上层32，第二分支包括第二水平段12，第二水平段12位于下层33；注汽直井20，穿设通过上层32、隔夹层31和下层33，注汽直井20包括第一射孔井段21和第二射孔井段22，第一射孔井段21位于上层32，第二射孔井段22位于下层33，第一射孔井段21和第二射孔井段22均具有注汽射孔。

应用本实施例的技术方案，在油层30中的井网中设置水平井10和注汽直井20，由于水平井10中的第一水平段11以及注汽直井20中的第一射孔井段21均位于隔夹层31上方的上层32，并且水平井10中的第二水平段12以及注汽直井20中的第二射孔井段22均位于隔夹层31下方的下层33，这样可使得蒸汽分别从隔夹层31的上下区域射出，被蒸汽加热的稠油在重力和蒸汽作用下流至水平井10中被水平井10采出，该井网应用于蒸汽吞吐转蒸汽驱的采油方式中，可以实现对隔夹层31的上下两个区域的动用与开采，从而能有效地提高油层30利用率，增加采出程度。

在本实施例中，水平井10中的第一水平段11和第二水平段12平行设置；水平井10为多个，多个水平井10中的第一水平段11相互平行，多个水平井10中的第二水平段12相互平行。这样便于水平井10的布置以及稠油的开采。

在本实施例中，水平井10为多个，多个水平井10呈多行设置，相邻两行水平井10之间具有注汽直井20。这样可通过多个水平井10分别开采稠油。

如图3所示，在本实施例中，注汽直井20为多个，每相邻两行水平井10之间均具有多个注汽直井20，相邻两行水平井10之间的多个注汽直井20沿第一水平段11的延伸方向间隔设置。这样可通过多个注汽直井20分别注入蒸汽。

在本实施例中，注汽直井20与相邻的水平井10之间的水平距离为35～50m。在上述参数范围内，被加热的原油能够迅速有效地被水平井10采集。

进一步地，注汽直井20与相邻的水平井10之间的水平距离相等。上述设置关系能够使井网的铺设更为简单，并且进一步地提高了水平井10的采油效率。

在本实施例中，相邻的注汽直井20之间的水平距离为70～100m。相邻的水平井10之间设置有多个平行设置的注汽直井20。例如，在相邻的水平井10之间设置3～4个注汽直井20。上述设置可以提高采油效率。设置过多注汽直井20会射入过多的蒸汽，从而影响原油的流动效率，设置较少的注汽直井20，射入的蒸汽量也较少，影响了蒸汽对原油的加热效率，从而降低了采油效率。

在本实施例中，第一射孔井段21位于第一水平段11上方，第一射孔井段21与第一水平段11之间的垂直距离为4～6m；和/或，第二射孔井段22位于第二水平段12上方，第二射孔井段22与第二水平段12之间的垂直距离为4～6m。在上述参数范围内，第一射孔井段21与第一水平段11产生的高度差能够使重力泄油的效果更为明显，而且，第二射孔井段22与第二水平段12产生的高度差能够使重力泄油的效果更为明显，从而可以提高采油效果。

在本实施例中，第一水平段11与第二水平段12之间的垂直距离大于8m。上述距离能够使水平井10的第一水平段11与第二水平段12位于冷油带中，从而更有效地采集到被蒸汽加热后的原油。进一步地，第一水平段11与隔夹层31之间的垂直距离为1～2m，第二水平段12与下层33的底部之间的垂直距离为1～2m，这样可以进一步提高采油效果。

在本实施例中，第一水平段11的长度为210～280m，和/或第二水平段12的长度为210～280m。这样可以使得水平井10能够覆盖油层30的有效开采范围。

进一步地，第一水平段11的长度与第二水平段12的长度相等，这样可以便于井网的铺设。

本实施例提供的井网适用于非均质性强、隔夹层发育的浅层稠油油藏的开采，其中，油层的平均厚度大于16m，油层的上表面与地面的距离为120～600m，且在地层温度下油层中的原油粘度为5万mPa·s以上，上述油层中的原油是指地层温度下的脱气原油，也即稠油。油层中的隔夹层的平均厚度大于2m。

本发明的另一实施例还提供了一种稠油的开采方法，开采方法采用上述提供的井网，开采方法包括：先采用蒸汽吞吐采油方式，在井网中的水平井10和注汽直井20周期性注入蒸汽，并通过水平井10和注汽直井20对油层30进行采油；使用蒸汽吞吐方式采油一段时间后，对水平井10进行引效；引效完成之后，将蒸汽吞吐采油方式转为蒸汽驱采油方式，对注汽直井20连续注入蒸汽，并通过水平井10对油层30进行采油。如图4所示，A为蒸汽推进方向，B为泄油方向。这样可以提高对原油的开采率。

进一步地，在蒸汽吞吐采油方式中，根据油层30的厚度，注汽直井20的轮注汽强度为120～160t/m，注汽直井20的注汽速度为120～150t/天，注汽直井20的焖井时间为3～4天，注汽直井20的井底干度大于50％；水平井10的轮注汽量为4500～5500t，水平井10的注汽速度为300～400t/天，水平井10的焖井时间为8～10天，水平井10的井底干度大于50％。通过上述设置可以提高对原油的开采率。

进一步地，在吞吐生产270～300天后对水平井10进行引效，在注汽直井20中注入蒸汽以对水平井10进行引效，注汽直井20的注汽量为2500～3500t，注汽直井20的注汽速度为200～250t/天，水平井10的焖井时间为10～15天，水平井10的井底干度大于50％。通过上述设置可以提高对原油的开采率。

进一步地，在蒸汽驱采油方式中，注汽直井20的注汽量为60～70t/天，注汽直井20的注汽量与水平井10的采液量的质量的比值为1.1～1.3。这样可以保证开采效果。

上述开采方法中，如果隔夹层31无法阻挡蒸汽超覆，可通过调整注汽直井20的注汽量和控制水平井10的产液量(原油与水的混合物)进行调控，即可将连续注汽改为间歇性注汽，在注入蒸汽时，水平井10的第一分支减少产液量或关停，水平井10的第二分支正常生产，从而使隔夹层31上部的上层32压力增加，迫使蒸汽在隔夹层31的下部形成蒸汽腔，在注汽间歇期间，水平井10的第一分支和第二分支同时生产，从而在隔夹层31的上下区域中都能形成蒸汽腔，并不断往两侧和下方扩展，进而能够更加有效的加热并驱替原油。

下面将结合一个具体实施例进一步说明本发明提供的用于稠油的开采方法。

某稠油油藏中部埋深平均为159m，油层厚度平均为20.9m，其中J₃q₂ ^2-1层油层厚度为12.3m，为中等非均质储层，J₃q₂ ^2-2层油层厚度为8.6m，为强非均质储层，J₃q₂ ^2-1层与J₃q₂ ^2-2层之间发育有隔层(隔夹层)，隔层分为物性隔层和岩性隔层，岩性隔层对蒸汽有一定的隔挡作用，但物性隔层对蒸汽的隔挡作用不明显，平均隔层厚度2m，50℃时原油粘度为20189.9mPa·s。

设置上述水平井-直井立体井网于油田中，其中，各对采油水平井之间的距离为70m，相邻的两对采油水平井之间部署了4口注汽直井，注汽直井与相邻的一对采油水平井之间距离为35m，各注汽直井之间等距设置，距离为70m，注汽射孔井段的下表面与同水平上的水平段之间的距离为5m。水平段长度为280m，同一对水平井的两个水平段长度相同。

先通过注汽直井与水平井同时进行蒸汽吞吐，注汽直井的轮注汽量为每米120t～160t，注汽速度为120～150t/天，焖井3～4天，井底干度大于50％；水平井的轮注汽量为5000t，注汽速度为300～400t/天，焖井时间8～10天，井底干度大于50％。

在吞吐270天后采用注汽直井注汽，水平井引效过程中，引效注汽量为3000t，引效注汽速度为200～250t/天，焖井时间10～15天，井底干度大于50％。之后转为蒸汽驱，在岩性隔层发育的区域，注汽直井连续注入蒸汽，一个注汽直井的注汽量为60～70t/天，井底干度大于50％，注采比为1.2；在物性隔层发育的区域，注汽直井间歇注汽，注90天，停90天，注汽时，注汽直井的注汽量仍为60～70t/天，隔层之上的第一分支可根据注汽情况综合确定关井或控制产液量来降低注采比，第二分支位于隔层之下的部分仍按注采比1.2正常生产；停止注汽时，水平井的第一分支和第二分支按产液量72～84t/天同时生产。最终采收率到达55％左右，较常规方法的采收率可提高30％左右。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

1、由于水平井的第一水平段和第二水平段分别设置于隔夹层的上下，使得隔夹层上下的油藏均能有效动用，从而提高了油层利用率。

2、由于注汽直井在隔夹层上下分别注入蒸汽，可视生产情况对注入量和注采比分别进行调整，极大地方便了后期调控，从而最大程度地提高生产效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。