一種致密油壓裂水平井吞吐采油提高采收率的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種致密油壓裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，油藏壓力降低至某優(yōu)化的壓力時(shí)將水平井沖砂洗井后，以規(guī)定的日注水量向油藏注水，當(dāng)注水期末壓力保持水平為100％時(shí)停止注水，此時(shí)的累計(jì)注水量等于本井前一個(gè)生產(chǎn)階段累計(jì)采液量；注水結(jié)束后將水平井進(jìn)行關(guān)井，進(jìn)入悶井階段依靠滲吸置換等作用，使儲(chǔ)層原油進(jìn)入高滲透通道；采油時(shí)當(dāng)水平井控制面積內(nèi)地層壓力下降至額定壓力時(shí)關(guān)井進(jìn)行第二輪吞吐。本發(fā)明專利技術(shù)的致密油壓裂水平井吞吐采油提高采收率方法使天然裂縫發(fā)育的致密儲(chǔ)層巖石基質(zhì)孔隙中的原油得以進(jìn)一步采出，綜合利用地層能量提升、注入水與儲(chǔ)層原油滲吸置換等原理提高油井單井產(chǎn)量，為致密油儲(chǔ)層提高原油采收率開辟了新的途徑。

Method for enhancing oil recovery by tight oil fracturing horizontal well huff and puff oil production

The present invention provides a method for recovery of dense oil horizontal well fracturing stimulation, reservoir pressure is reduced to a optimum pressure when the horizontal well sand washing, the daily water injection rate prescribed to reservoir water, when water injection pressure to maintain the level of the water injection stop is 100%, the cumulative water injection time is a production well before the stage of cumulative fluid injection; after the end of the horizontal well shut in wells, stuffy stage by imbibition displacement, the reservoir oil enters the high permeability channel; when the level of oil well control area of mainland pressure dropped to a rated pressure shut in the second round huff and puff. The invention of the tight oil horizontal well fracturing stimulation to improve the density of reservoir rock pore recovery method to make natural fractures in crude oil can be further mined, the comprehensive utilization of energy, enhance the formation of injection water and reservoir oil imbibition displacement principle of increasing oil well production, for tight oil reservoirs to enhance oil recovery opens a new way for crude oil.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于從井中采油的領(lǐng)域，特別涉及一種致密油壓裂水平井吞吐采油提高采收率的方法。
技術(shù)介紹
致密油是致密儲(chǔ)層油的簡(jiǎn)稱，主要賦存空間為致密砂巖、泥灰?guī)r、白云巖、頁巖等非常規(guī)儲(chǔ)層。目前致密油在北美地區(qū)得到了商業(yè)性的開發(fā)，給世界油氣勘探開發(fā)帶來了重大變革，正逐漸影響著世界能源供需的格局。我國(guó)致密油主要以陸相為主，資源潛力大、分布廣，主要分布于松遼、柴達(dá)木、鄂爾多斯及四川盆地。當(dāng)前，隨著新發(fā)現(xiàn)常規(guī)油田數(shù)量的減少和油氣資源可采儲(chǔ)量的逐步降低，致密油將是未來主要油氣資源之一。但是，致密油儲(chǔ)層具有低孔、低滲、低壓的特征，并伴有天然微裂縫發(fā)育，開發(fā)難度大、能量補(bǔ)充困難、動(dòng)用程度低。目前致密油開發(fā)普遍采用體積壓裂水平井采油工藝，由于天然微裂縫的存在，常規(guī)的注水開發(fā)易造成水平井發(fā)生水淹，其它開發(fā)方式如氣驅(qū)、化學(xué)驅(qū)的操作成本昂貴、開發(fā)效果較差，因而亟需探尋出一種經(jīng)濟(jì)的、合理的油藏開發(fā)方式。吞吐采油技術(shù)是一種在同井同油層既注入又采油的生產(chǎn)方式，其具有兩種重要的采油機(jī)理，一是提升采油井周圍的地層能量，二是利用注入劑的驅(qū)油特性降低儲(chǔ)層微小孔隙中的原油飽和度。吞吐技術(shù)作為一種有效的提高采收率方法，目前廣泛被應(yīng)用于試驗(yàn)性開發(fā)。然而吞吐技術(shù)類型多種多樣，包括CO2吞吐、微生物吞吐、蒸汽吞吐和注水吞吐等，其適應(yīng)的儲(chǔ)層特征和作用機(jī)理也不盡相同，因而必須尋找出一種適合于致密油開發(fā)的吞吐采油方法。采用體積壓裂工藝進(jìn)行改造后的致密油儲(chǔ)層，在大排量(>6m3/min)條件下將大量的壓裂液(單段壓裂入地液量>800m3)壓入儲(chǔ)層，并加入高導(dǎo)流的支撐劑進(jìn)行裂縫支撐，形成了復(fù)雜的、縫網(wǎng)型的、導(dǎo)流能力比基質(zhì)高上百倍的人工裂縫。同時(shí)水平井水平段采用多段壓裂后形成的復(fù)雜人工裂縫溝通了儲(chǔ)層中大量的天然裂縫，使的儲(chǔ)層原油流入井底的有效裂縫滲流通道數(shù)量增加，擴(kuò)大了滲流區(qū)域的面積。在該種儲(chǔ)層滲流特征條件下，在相鄰注入井進(jìn)行注氣或者注水，非常容易形成氣竄或者水淹，降低油井的產(chǎn)油能力。然而，采用水平井本井吞吐采油的提高采收率方法，有效的解決了氣竄或水淹的難題，同時(shí)依靠?jī)?chǔ)層中復(fù)雜的縫網(wǎng)型裂縫，極大的擴(kuò)大了吞吐有效作用面積，增加了吞吐作用效果。黃大志.(注水吞吐采油機(jī)理研究.油氣地質(zhì)與采收率，2004，11(5)：39-41)介紹了注水吞吐采油是指將水注入產(chǎn)層，注入水優(yōu)先充滿高孔隙度、高滲透帶、大孔喉或裂縫等有利部位，關(guān)井后，在毛細(xì)管力的作用下，使注入水與中、小孔喉或基質(zhì)中的原油產(chǎn)生置換，導(dǎo)致產(chǎn)層中的油水重新分布，然后開井降壓，使被置換出來的油與注入水一起被采出的采油方法(參見圖1)。注水吞吐的優(yōu)勢(shì)在于：可以有效改善裂縫性油藏注水開發(fā)過程中出現(xiàn)的裂縫水淹，同時(shí)充分利用油水滲吸置換、地層能量補(bǔ)充原理提高原油采收率，此外注入劑(注入水)價(jià)格低廉、資源充足，操作成本較低。針對(duì)致密油高投入成本開發(fā)，在體積壓裂水平井中實(shí)施注水吞吐，可充分依靠縫網(wǎng)型的裂縫，擴(kuò)大注入水與裂縫的接觸面積，進(jìn)一步增加油水置換量，同時(shí)經(jīng)過反復(fù)的注水、采油過程的交替，增大了洗油波及面積和驅(qū)替倍數(shù)，提高了驅(qū)油效率，從而提高原油采收率。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外有關(guān)注水吞吐的研究，主要針對(duì)于開發(fā)直井，對(duì)于水平井注水吞吐采油研究較少，更沒有針對(duì)致密油這種非常規(guī)油藏儲(chǔ)層中體積壓裂后的水平井吞吐采油。目前該類儲(chǔ)層主要采用自然能量衰竭式開發(fā)方式，該方法地層能量降低快、產(chǎn)量遞減迅速、最終采收率低，無法實(shí)現(xiàn)油藏的經(jīng)濟(jì)效益開發(fā)。因此對(duì)于壓裂水平井的致密油油藏開發(fā)方式，需進(jìn)一步深入的探尋更優(yōu)的開發(fā)方式。此外，針對(duì)于注水吞吐技術(shù)，在注水量、注水速度、關(guān)井時(shí)間、采油時(shí)間、采油速度等影響注水吞吐采油效果的理論研究分析和試驗(yàn)也未得到清晰的認(rèn)識(shí)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有的致密油儲(chǔ)層壓裂水平井開發(fā)中自然能量衰竭式開發(fā)方式采收率低的問題，本專利技術(shù)提供了一種致密油壓裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，本專利技術(shù)改善裂縫性致密油油藏的滲吸驅(qū)油效果，提高低滲透油藏裂縫與基質(zhì)交滲能力，增加了原油的采出程度，利用體積壓裂后的水平井進(jìn)行吞吐采油開發(fā)致密油油藏，充分的增大了儲(chǔ)層人工裂縫和天然裂縫中的油水接觸面積，進(jìn)一步提高了油藏整體的滲吸增產(chǎn)效果。實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)目的的技術(shù)方案為：一種致密油壓裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，具體步驟為：1)當(dāng)油藏壓力降低至10MPa，首先將水平井沖砂洗井后，以規(guī)定的日注水量向油藏注水，提高水平井周圍的地層壓力，當(dāng)注水期末壓力保持水平為100％時(shí)停止注水，此時(shí)的累計(jì)注水量等于本井前一個(gè)生產(chǎn)階段累計(jì)采液量；2)注水結(jié)束后將水平井進(jìn)行關(guān)井，開始油藏水平井吞吐過程，進(jìn)入悶井階段，依靠滲吸置換作用，使儲(chǔ)層原油進(jìn)入高滲透通道；3)開井生產(chǎn)階段，采油時(shí)當(dāng)水平井控制面積內(nèi)地層壓力下降至額定壓力時(shí)關(guān)井進(jìn)行第二輪注水、悶井和采油的過程。所述油藏為單層的油藏，厚度2-100m；所述油藏為致密、天然微裂縫發(fā)育的油藏，儲(chǔ)層基質(zhì)平均滲透率一般小于0.3mD，平均孔隙度為9％，平均裂縫密度0.29條/m；所述油藏類型為無邊底水/氣頂?shù)奈达柡汀⒌蛪河筒亍Ｋ龅挠筒氐挠途疄樗蕉螢?50m、井排距為600m的水平井；所述油井在完井時(shí)，采用套管固井后，進(jìn)行分段體積壓裂改造的油井，平均壓裂施工排量>6m3/min，平均壓裂段間距80-100m。所述步驟3)中采油結(jié)束時(shí)壓力為10MPa，壓力保持水平為59％。所述步驟1)基于數(shù)值模擬研究和礦產(chǎn)試驗(yàn)分析得出，在注水階段，日注水量為單段日注水量10-20m3，單井日注水量為各段日注水量之和。所述步驟1)依據(jù)物質(zhì)平衡原理，累計(jì)注入量是地層中孔隙的彈性變化體積，當(dāng)壓力保持水平從吞吐前的低水平上升到100％時(shí)計(jì)算的累計(jì)注水量為一個(gè)吞吐周期的累計(jì)注水量。所述步驟2)在致密油藏水平井吞吐過程中，悶井時(shí)間為30天。所述步驟3)開井采油初期含水較高，為減少能量損失，初期控液生產(chǎn)，液量不超過15m3。所述注水、悶井和采油過程重復(fù)次數(shù)為1-5次。本專利技術(shù)的有益效果為：本專利技術(shù)通過對(duì)致密油壓裂水平井注水吞吐開發(fā)試驗(yàn)的研究，為致密油開發(fā)提高采收率提供了一種有效的增產(chǎn)方式。同時(shí)致密油壓裂水平井吞吐采油方法增產(chǎn)效果明顯，投資成本低，經(jīng)濟(jì)效益好，技術(shù)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于注氣吞吐、微生物吞吐或化學(xué)吞吐。以下將結(jié)合附圖進(jìn)行進(jìn)一步的說明。附圖說明圖1吞吐過程中儲(chǔ)層裂縫與基質(zhì)之間置換過程示意圖。圖2多輪吞吐后采出程度與采油期末壓力關(guān)系曲線圖。圖3累積產(chǎn)油量與壓力保持水平關(guān)系圖。圖4累積產(chǎn)油量遞增率與壓力保持水平關(guān)系圖。圖5安平19井吸水剖面圖。圖6累積產(chǎn)量與悶井時(shí)間關(guān)系圖。圖7累積產(chǎn)油增量與悶井時(shí)間增量關(guān)系圖。圖8安83致密油區(qū)塊初期采油速度與年遞減關(guān)系圖。圖9安平19井注水吞吐生產(chǎn)曲線圖。圖10安平19井地層壓力變化曲線圖。圖11安平19井單井產(chǎn)量、含水率曲線圖。圖12安平19井累產(chǎn)油、采出程度曲線圖。圖13安平21井組注水吞吐生產(chǎn)曲線圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1：為了克服現(xiàn)有的致密油儲(chǔ)層壓裂水平井開發(fā)中自然能量衰竭式開發(fā)方式采收率低的問題，本專利技術(shù)提供了如圖1所示的一種致密油壓裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，本專利技術(shù)改善裂縫性致密油油藏的滲吸驅(qū)油效果，提高低滲透油藏裂縫與基質(zhì)交滲能力，增加了原油的采本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種致密油壓裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，其特征在于：具體步驟為：1)當(dāng)油藏壓力降低至10MPa，首先將水平井沖砂洗井后，以規(guī)定的日注水量向油藏注水，提高水平井周圍的地層壓力，當(dāng)注水期末壓力保持水平為100％時(shí)停止注水，此時(shí)的累計(jì)注水量等于本井前一個(gè)生產(chǎn)階段累計(jì)采液量；2)注水結(jié)束后將水平井進(jìn)行關(guān)井，開始油藏水平井吞吐過程，進(jìn)入悶井階段，依靠滲吸置換作用，使儲(chǔ)層原油進(jìn)入高滲透通道；3)開井生產(chǎn)階段，采油時(shí)當(dāng)水平井控制面積內(nèi)地層壓力下降至額定壓力時(shí)關(guān)井進(jìn)行第二輪注水、悶井和采油的過程。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種致密油壓裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，其特征在于：具體步驟為：1)當(dāng)油藏壓力降低至10MPa，首先將水平井沖砂洗井后，以規(guī)定的日注水量向油藏注水，提高水平井周圍的地層壓力，當(dāng)注水期末壓力保持水平為100％時(shí)停止注水，此時(shí)的累計(jì)注水量等于本井前一個(gè)生產(chǎn)階段累計(jì)采液量；2)注水結(jié)束后將水平井進(jìn)行關(guān)井，開始油藏水平井吞吐過程，進(jìn)入悶井階段，依靠滲吸置換作用，使儲(chǔ)層原油進(jìn)入高滲透通道；3)開井生產(chǎn)階段，采油時(shí)當(dāng)水平井控制面積內(nèi)地層壓力下降至額定壓力時(shí)關(guān)井進(jìn)行第二輪注水、悶井和采油的過程。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種致密油壓裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，其特征在于：所述油藏為單層的油藏，厚度2-100m；儲(chǔ)層基質(zhì)平均滲透率小于0.3mD，平均孔隙度為9％，平均裂縫密度0.29條/m。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種致密油壓裂水平井吞吐采油提高采收率的方法，其特征在于：所述的油藏的油井為水平段為850m、井排距為600m的水平井；所述油井在完井時(shí)，采用套管固井后，進(jìn)行分段體積壓裂改造的油井，平均壓裂施工排量>6m3/min，平均壓裂段間距...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李忠興，趙繼勇，屈雪峰，雷啟鴻，何右安，高武彬，劉萬濤，王選茹，陳文龍，趙國(guó)璽，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)石油天然氣股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11