[发明专利]一种通过控制火烧注气速度提高厚层块状稠油油藏采收率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稠油油藏的提高采收率技术，适用于厚度较大的块状油藏中利用火驱开 采来提高采收率的方法，具体涉及一种在厚层块状稠油油藏吞吐中通过控制火烧注气速度来 提高油藏采收率的方法。

背景技术

火烧油层(In-situ combustion)又称为地下燃烧或层内燃烧，亦称火驱开采法 (fire-flooding)，是一种在油层内部产生热量的热力采油技术。火烧油层采油就是在地层条件 下，以热解反应过程中沉淀在矿物基质上的类焦炭物为燃料，以注入空气中的氧气为助燃剂， 在储层中人为地创造一个能使原油氧化燃烧放热的条件，在不断注入热空气的条件下，油层 就会燃烧，形成径向的移动燃烧带，又称火线。火线前方的原油受热降粘、蒸馏，蒸馏后的 轻质油、汽及燃烧烟道气驱向前方，而未被蒸馏的重质成分在高温下产生裂化，最后的裂解 产物——焦碳作为燃料(约占原油地质储量的10％～15％)，以维持油层继续向前燃烧；在高 温下，油层内的束缚水及燃烧生成的水变成水蒸汽，携带大量热量传递给前方油层，并再次 洗刷油层，从而形成一个多种驱动的复杂过程，把原油驱向生产井，有效提高原油的采出程 度。火烧油层驱油效率高，一般大于80％，采收率高，一般达50％～80％，油藏适应范围广， 对油藏埋深及井网的要求不十分严格，因此，火烧油层方式在稠油开发中具有广阔的应用前 景，是一项更具潜力的开发方式。

火烧油层采油技术自采用研究以来，在世界范围内开展过火烧油层试验的区块有300多 个，国内开展过火烧油层试验的区块有17个。并且，针对火烧油层采油的研究取得一些成果。 例如，在中国专利申请第200510045110.0号中公开了一种火烧驱油物理模拟装置，该装置包 括岩心管、点火电炉、控制器及连接电缆、外护套及法兰、温度传感器、压力传感器、差压 传感器、回收器、分析仪、空压机和气体流量计，所述的点火电炉、岩心管和温度传感器安 设于外护套内，所述外护套上、下端安设有压力传感器和差压传感器，下端安设有回收器及 分析仪，所述气体流量计上连接有空压机。

另外，在中国专利申请第200610134965.5号中公开了一种油田油井火驱采油油层点火用 的一种火驱采油油层热力点火方法，采用活动撬装式气-汽发生器成套装置，用高温、高压燃 烧技术，将柴油燃烧而产生的氮气、二氧化碳和水蒸气等混合气体和大量的热能，在气-汽发 生器内燃烧温度达到1800℃时，掺水降温到300～400℃，压力小于25MPa，将混合气体通过 油井井口装置和注入管柱向油层注入；注入3-10×10Nm 300～400℃的混合气体，预热油层， 再向井内连续注入空气，在油层内使原油与空气发生氧化作用，放热，达到自燃点，进行燃 烧，实现火烧油层驱油的目的。

针对稠油厚块开发的代表性的申请为中国专利申请第200610141106号，其中公开了火烧 吞吐开采稠油的工艺技术，其中应用电热器点火、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。但是该技术具有一定的 局限性如选定火烧吞吐稠油油藏须满足以下条件：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。

虽然技术人员在火烧油层研究上取得了多个方面成果，而这些研究均局限在油层厚度小 于38m层状浅层稠油油藏中。而针对厚层块状油藏，以上研究则在不同程度暴露出其有限的 适用性，总结起来主要体现在以下几个方面：

(1)针对该类油藏火驱注气速度的合理设计是开发能否经济有效的关键设计技术，也就 是控制合理的注气速度决定着最终采收率及经济效益。随着油层厚度的增加，火线垂向上的 过火截面积同时也相应增大，过大的注气速度往往导致偏低的经济效益，而过低的注气速度 则可导致熄火而失败的结果。

(2)随着油层厚度的增加，火线垂向上的过火截面积同时也相应增大，此时尤其是针对 层内夹层分布油层火烧开采的难度随着储层厚度的增加而不断增大；另外随着油藏非均质性 的描述难度增加，而层内非均质性对火驱开发方式又显得极其重要，因此也需要控制合理的 注气速度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种通过控制火烧注气速度提高厚层块状稠油油藏采收 率的方法。