[发明专利]一种多元热流体辅助重力驱替工艺

说明书

技术领域

本发明涉及采油工艺领域，且特别涉及一种用于开采超稠的或特稠的稠油油藏的多元热流体辅助重力驱替工艺。

背景技术

蒸汽辅助重力泄油(Stream Assisted Gravity Drainage，简称SAGD)被认为是接替蒸汽吞吐潜力最大的热采方式。从采油机理看，SAGD以蒸汽作为热源，通过热传导和热对流相结合，依靠原油及凝析液的重力作用开采稠油，采收率可达50％～70％，是一种潜力很大的超稠油开采方式。目前，SAGD技术已成功在加拿大和委内瑞拉获得了商业化应用，在不同类型的油田中已经开展了20多个重力泄油的先导试验区，并建成了5个商业化开采油田。2005年中国辽河油田、2009年中国新疆油田先后顺利开展了SAGD现场试验，SAGD作为一项采收率高、潜力大的稠油热采工艺技术，具有良好的应用前景。

但是常规SAGD生产过程中也遇到了诸多问题：(1)对于中深层超稠油油藏，由于注汽压力/温度高，井筒沿程损失大，井底蒸汽干度难以保证；(2)对于存在顶水/边底水的油藏，在SAGD生产过程中，容易引起顶水/边底水突破，造成蒸汽腔的坍塌；(3)在SAGD生产过程中，当蒸汽腔扩展到达油层顶部后，会加热上覆岩层，造成热量的无效浪费；(4)SAGD生产过程中产出大量水，尤其在后期，含水率在80％以上，高温产出液处理费用高。

针对常规SAGD存在的问题，中国专利公开号：CN101592028A，提供了“一种气体辅助SAGD辅助超稠油的方法”，在蒸汽注入过程中伴注氮气，注入的氮气很快指进到油藏顶部，然后将原油向下驱替，同时氮气在油藏顶部形成隔热层，进而提高热能利用率。中国专利公开号：CN101892826A，提供了“气体与电加热辅助重力泄油技术”，采用上下双水平井或上部直井与下部水平井结合方式，两口井起到双电极作用，就地分布式加热油藏(主要是井间油藏)，避免了地面和井筒热损失、加热效率高，并因无注入水而明显减弱油水两相流动的不利影响；同时，向上部井注入气体(N₂、CO₂、烟道气或天然气等)，一方面在油藏顶部捕集形成气顶，增加地层能量，保持地层压力，辅助重力驱油，同时还起到隔热作用，另一方面注入气体可以适当扩大热波及体积，改善加热效果。

但是上述改进仍存在一些问题，如专利CN101592028A其降粘机理单一，同时需配置专门的制氮设备；而专利CN101892826A一是由于作为电极的上部井和下部井附近电场强度大，加热速度快，温度会突然升高，但离井远的地方温度升高却不明显；二是将热量传递到两井间一定的范围需要电量很大，而大量的电会导致井的温度非常高。如果井的温度太高，就会导致井的损坏和地层水的蒸发，而联通孔道内的水是给电流提供传导途径的介质，一旦水被蒸发，电流就会停止，那么加热效果也就没有了。

因此，需要一种改进的蒸汽辅助重力泄油工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于开采超稠的或特稠的稠油油藏的多元热流体辅助重力驱替工艺。

本发明提供的用于开采超稠的或特稠的稠油油藏的多元热流体辅助重力驱替工艺包括在所述稠油油藏的上部部署一水平式注入井，在所述稠油油藏的下部部署水平式生产井；在对所述注入井和所述生产井循环预热后，从所述注入井注入所述多元热流体，然后从所述生产井开采稠油。

正如本文中使用的，术语“超稠的稠油油藏”一般指油藏温度下脱气油的粘度大于50000mPa·s的稠油油藏，而特稠的稠油油藏一般指油藏温度下脱气油的粘度10000mPa·s～50000mPa·s的稠油油藏。

正如本文中使用的，术语“注入井”一般指通过该井向地层注入多元热流体；术语“生产井”一般指通过该井从地层产出原油及其他产物。

正如本文中使用的，术语“多元热流体”指一种含有蒸汽、氮气、二氧化碳及化学药剂的温度范围可达120℃～350℃的热流体。本文中使用的多元热流体产生如图2所示，燃料1与空气2注入发生器燃烧室3中燃烧，与此同时水4注入发生器环空5中，注入水4在发生器出口6处与燃烧产物混合，最终形成高温高压的多元热流体(由水、蒸汽、二氧化碳及氮气组成)。

优选地，本发明采用在多元热流体发生系统中燃烧燃料，燃烧产生的高温高压混合物将水加热汽化，成为由水蒸汽、热水、N₂及CO₂组成的气/汽/液混合物。

正如本文中使用的，术语“燃料”包括本领域常用的燃料，包括但不限于柴油、天然气等。

优选地，多元热流体注入速度为160～200t/d。