[发明专利]一种浅层稠油油藏注丙烷开采方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田中的稠油油藏的开采方法，尤其涉及一种浅层稠油油藏注丙烷开采方法，属于石油开采领域。

背景技术

稠油是全球二十一世纪规模最大的原油资源类型。世界原油总储量大约为1.4-2.1万亿吨，其中70％为普通稠油、超稠油及油砂。稠油资源主要分布在加拿大、委内瑞拉、美国、中国等国家和地区，我国稠油资源量180亿吨，储量规模巨大。公开资料表明，稠油、油砂的产量将在未来20年达到世界原油产量的50％，成为世界能源供给的重要组成部分。世界各大油公司已把稠油开采技术研发与资源动用作为重大发展战略。

由于稠油地下黏度高，流动困难，因此采用常规冷采方法产量低，采收率低，开发效果差。但是稠油黏度对于温度非常敏感，随着温度升高，原油黏度急剧降低，流动性显著提高，因此目前世界范围内稠油开采的方式主要是采取措施提高原油流动性、提高油水流度比来提高原油波及体积和驱替效率，稠油油藏的开采主体技术主要是蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层、蒸汽辅助重力泄油(SAGD)等热力开采技术。

蒸汽吞吐技术是指周期性向油层中注入一定量的湿饱和蒸汽，加热近井地带一定范围内的原油使其黏度降低，通过关井焖井一段时间后开井开采原油的方法。但蒸汽吞吐本质上是一种消耗地层能量的降压开采方法，对于浅层稠油油藏，尤其是油藏埋深小于500m的稠油油藏，由于油藏本身压力小，能量少，因此蒸汽吞吐周期时间短，经济有效周期少，采收率仅仅8％-15％。

蒸汽驱作为一种蒸汽吞吐后的主体接替技术，在蒸汽吞吐基础上可提高采收率20％以上，在美国Kern River等油田得到了成功应用，但由于需要连续不断地注入蒸汽，地面锅炉燃烧产生的温室气体排放量大；同时注入蒸汽向顶底盖层的热损失大，蒸汽能耗大，生产汽油比低，经济效益差；尤其对于厚层稠油油藏，由于蒸汽超覆造成油层下部原油动用率较低，蒸汽波及体积有限，最终采收率较低。

蒸汽辅助重力泄油技术是1978年加拿大Bulter所发明，在加拿大油砂矿区、我国的辽河油田、新疆油田等地的稠油油藏得到了成功应用。其原理是在注入井中注入蒸汽，蒸汽在地层中形成蒸汽腔，蒸汽腔向上及侧面扩展，与油层中的原油发生热交换，加热后的原油和蒸汽冷凝水靠重力作用泄到下面的水平生产井中产出。蒸汽辅助重力泄油技术的采收率可达到40％-60％，适用于开采单层厚度大于15m的稠油油藏，但由于蒸汽流动性远高于液体，因此，蒸汽容易窜入下部生产井，造成水平段动用程度低。

火烧油层技术是指通过向油层中注入空气，通过自燃点火或者人工点火，使空气在油层内与原油发生高温氧化反应产生热量以降低原油黏度。在罗马尼亚的Suplacude Barcau油田和印度的Mehsana油田得到了成功应用，在我国辽河油田高3块、高3-6-18块也开展了先导试验，由于火烧油层实施工艺复杂，需要在地下点火并维持高的注气量，此外，火驱火线调控较困难，目前尚未形成有效的火驱火线前缘调控技术，在火驱过程中，火线容易突破生产井井底，造成严重的安全隐患，因此现场成功率不高。

CN101004132A公开了一种注空气辅助蒸汽吞吐稠油开采技术，其是通过在蒸汽吞吐和蒸汽驱的过程中注入空气提高采收率和工程效益。该方法包括以下工艺步骤：钻井之后稠油层进行套管防砂完井，以抑制后期开采的出砂；完井过程中建成人工井底，以承受注蒸汽和高压空气时的高压；完井注入热蒸汽(200℃以上)，增加油层温度，降低稠油黏度；待油层温度升高后，可将空气注入同一油层，然后关井，使原油和氧气发生低温氧化反应放出热量并产生二氧化碳和氮气的混合气，增加驱油能量；氧化反应可裂解稠油改变原油组分，增加原油流动性和油品质量；空气中的氧气可大部分被氧化反应消耗掉，不产生油井氧气引爆引起的安全隐患；空气资源丰富，可降低成本。但该方法有三个主要问题：一是该方法仅提供了注空气辅助蒸汽吞吐开采工艺，但注空气辅助蒸汽吞吐本质上是一种依靠油藏能量的泄压开采技术，对于埋深小于500m的浅层稠油油藏，由于油藏压力能量很低，因此其采收率有限；二是虽然该方法适于蒸汽驱的过程，但未提及采取何种技术措施提高蒸汽驱热利用率，减少蒸汽驱热损失等关键技术问题；三是没有说明在注空气辅助蒸汽驱过程中如何控制注入的空气来避免产生油气和氧气混合气体引爆的安全隐患问题。