多級壓裂水平井縫間間隔注水吞吐采油方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油氣藏開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種多級壓裂水平井縫間間隔注水吞 吐采油方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 多級壓裂水平井是低滲、致密油藏普遍采用的增產(chǎn)方式，但是此類井利用天然能 量開采一段時(shí)間后地層壓力普遍下降較快，必須對其進(jìn)行有效的能量補(bǔ)充。常規(guī)補(bǔ)充能量 的井網(wǎng)形式是直井注水和多級壓裂水平井采油，在水平井周圍布置直井，注入水容易沿裂 縫突進(jìn)，導(dǎo)致某些裂縫及早見水，造成水平井水淹，產(chǎn)量迅速下降。此外同一多級壓裂水平 井注水吞吐則會使得油墻推離較遠(yuǎn)，開井時(shí)難W充分開采。因此，急需開發(fā)一種新型的多級 壓裂水平井采油技術(shù)，W解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。
[0003] 申請公布號為CN105114048A的發(fā)明專利公開了一種水平井分段壓裂同井注采采 油方法，該方法通過水平井分段壓裂，在油層不同部位產(chǎn)生多條垂直于水平井筒的壓裂裂 縫，選取其中一條裂縫作為流體注入通道，與之相鄰的兩側(cè)的裂縫作為原油采出通道，驅(qū)替 原油沿著位于中間的裂縫向兩側(cè)裂縫流動;結(jié)合雙油管分段封隔技術(shù)，在水平井內(nèi)將此裂 縫與相鄰的兩個(gè)裂縫進(jìn)行封隔，流體從中間裂縫注入，驅(qū)替原油從兩側(cè)相鄰的裂縫流至水 平井筒，產(chǎn)出液沿著另一個(gè)油管通道產(chǎn)出井筒，從而在同一水平井內(nèi)形成分段同井注采系 統(tǒng)。該技術(shù)方案比較復(fù)雜，在水平井內(nèi)，每次只能對Ξ條裂縫進(jìn)行注水和采油，運(yùn)Ξ條裂縫 完成注水和采油后，才能對與其相鄰的另外Ξ條裂縫進(jìn)行注水和采油，可見生產(chǎn)工序多，生 產(chǎn)效率低;而且只能從中間的裂縫注入水，從與其相鄰的兩側(cè)的裂縫產(chǎn)油，中間的裂縫不能 同時(shí)產(chǎn)油，因此沒有利用所有的裂縫產(chǎn)油，產(chǎn)油量還有待提高;此外該技術(shù)方案不能定量評 價(jià)總產(chǎn)油量W及每條裂縫的產(chǎn)油量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種多級壓裂水平井縫間間隔注水吞 吐采油方法，按照先后順序包括W下步驟：
[0005] 步驟一:對水平井井筒進(jìn)行分段壓裂，形成多條垂直于水平井井筒的壓裂裂縫；
[0006] 步驟二:在每一條奇數(shù)級裂縫的位置分別設(shè)置單向閥，在每一條偶數(shù)級裂縫的位 置分別設(shè)置配注閥；
[0007] 步驟在生產(chǎn)初期，利用天然能量開采一段時(shí)間，直至井底壓力下降至泡點(diǎn)壓 力；
[0008] 步驟四：利用裂縫間隔注水吞吐開采，自動關(guān)閉單向閥，自動開啟配注閥，同時(shí)向 油管與套管之間形成的油套環(huán)形空間內(nèi)注水進(jìn)行驅(qū)替，注入水進(jìn)入偶數(shù)級裂縫；
[0009] 步驟五:關(guān)閉井口炯井，原油與注入水進(jìn)行滲吸置換；
[0010] 步驟六:打開井口采油，自動開啟單向閥，原油從奇數(shù)級裂縫產(chǎn)出并進(jìn)入油管，置 換出來的原油和注入水的混合物從偶數(shù)級裂縫產(chǎn)出并進(jìn)入油套環(huán)形空間，繼而進(jìn)入油管產(chǎn) 出，當(dāng)產(chǎn)量低于經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量時(shí)，進(jìn)入下一輪吞吐。
[0011] 本發(fā)明的多級壓裂水平井縫間間隔注水吞吐采油方法，是在同一個(gè)壓裂水平井 中，利用油管與套管形成油套環(huán)形空間，從油套環(huán)形空間中注水進(jìn)行驅(qū)替，注入水進(jìn)入偶數(shù) 級裂縫，即二級、四級、六級、八級等裂縫;關(guān)井炯井一段時(shí)間后再開井采油，自動開啟單向 閥，原油從奇數(shù)級裂縫產(chǎn)出并進(jìn)入油管，置換出來的原油和注入水的混合物從偶數(shù)級裂縫 產(chǎn)出并進(jìn)入油套環(huán)形空間，繼而進(jìn)入油管。
[0012] 油套環(huán)形空間注水驅(qū)替過程:注入水從油套環(huán)形空間進(jìn)入，在一級、Ξ級、五級、屯 級、九級等奇數(shù)級裂縫的射孔位置安裝單向閥，使注入水無法進(jìn)入運(yùn)些奇數(shù)級裂縫，而原油 則可W從運(yùn)些奇數(shù)級裂縫中產(chǎn)出。運(yùn)種注水驅(qū)替采油方法可W使從偶數(shù)級裂縫中注入的水 同時(shí)向與其相鄰的兩側(cè)的奇數(shù)級裂縫驅(qū)替，在垂直水平井筒方向上實(shí)現(xiàn)均勻驅(qū)油，進(jìn)而提 高波及面積，改善驅(qū)油效果。
[0013] 優(yōu)選的是，步驟一中，壓裂裂縫至少為Ξ級。更為優(yōu)選的是九級裂縫。
[0014] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，步驟二中，單向閥安裝在奇數(shù)級裂縫的射孔位置，配 注閥安裝在偶數(shù)級裂縫的注水孔位置。
[0015] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，步驟Ξ中，利用天然能量開采時(shí)，單條裂縫產(chǎn)量的計(jì) 算模型為：
[0016]
[0017] 式中，μ--原油粘度，m化· S;
[001引 k--儲層滲透率，皿2;
[0019] kf--裂縫滲透率，μπι2;
[0020] W--裂縫寬度，cm;
[0021] h-儲層厚度，cm;
[0022] Bo-體積系數(shù)；
[0023] Pi--裂縫楠圓邊界壓力，l〇-iMPa;
[0024] pw--井底壓力，l〇-iMPa;
[0025] α--楠圓長半軸，cm;
[0026] xf--裂縫半長，cm;
[0027] qfi--利用天然能量開采時(shí)，單條裂縫產(chǎn)量，cm3/s ;
[002引 G--啟動壓力梯度，MPa/cm;
[0029] S-表皮系數(shù)。
[0030] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，利用天然能量開采時(shí)，各條裂縫總產(chǎn)量的計(jì)算模型 為化=η X qf 1，式中：η--總裂縫條數(shù)。
[0031] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，步驟六中，利用裂縫間隔注水吞吐開采時(shí)，產(chǎn)油裂縫 中的單條裂縫產(chǎn)量的計(jì)算模型為：
[0032]
[0033] 式中，μ--原油粘度，mPa · S;
[0034] k--儲層滲透率，皿2;
[0035] kf--裂縫滲透率，μπι2;
[0036] W--裂縫寬度，cm;
[0037] h--儲層厚度，cm;
[003引 B。--體積系數(shù)；
[0039] 化--地層邊界壓力，l〇-iMPa;
[0040] pw--井底壓力，l〇-iMPa;
[0041 ] α--楠圓長半軸，cm;
[0042] xf--裂縫半長，cm;
[0043] qf2一一利用裂縫間隔注水吞吐開采時(shí)，產(chǎn)油裂縫中的單條裂縫產(chǎn)量，cmVs;
[0044] G--啟動壓力梯度，MPa/cm;
[0045] A--楠圓長軸，cm;
[0046] L--水平段長度，cm;
[0047] S--表皮系數(shù)。
[0048] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，利用裂縫間隔注水吞吐開采時(shí)，各條產(chǎn)油裂縫總產(chǎn) 量的計(jì)算模型為化=N X qf2，式中:N--產(chǎn)油裂縫條數(shù)。
[0049] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，利用天然裂縫間隔注水吞吐開采過程中，各條注水 裂縫總注水量的計(jì)算模型為始幢=(qfi+qf2)Xn，式中：η-一總裂縫條數(shù);qfi-一利用天然 能量開采時(shí)，單條裂縫產(chǎn)量，cmVs;qf2-一利用裂縫間隔注水吞吐開采時(shí)，產(chǎn)油裂縫中的單 條裂縫產(chǎn)量，cmVs。
[0050] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，利用天然裂縫間隔注水吞吐開采過程中，單條注水 裂縫的注水量的計(jì)算模型為
；式中:b-一注水裂縫條數(shù)。
[0化1]在上述任一方案中優(yōu)選的是，步驟五中，炯井時(shí)間至少十五天。
[0052]本發(fā)明的注水吞吐采油機(jī)理如下:首先沿著壓裂裂縫注水，然后炯井，最后開井采 油。注入水從壓裂裂縫向兩側(cè)推進(jìn)，關(guān)井后，在毛細(xì)管力作用下，使注入水與基質(zhì)孔喉中的 油氣產(chǎn)生置換，導(dǎo)致產(chǎn)層中的油水重新分布，亦即產(chǎn)生滲吸現(xiàn)象，置換出孔隙中的油。開井 生產(chǎn)后，被置換出來的油與注入水一起被采出。注水吞吐采油起到補(bǔ)充地層能量的作用，分 Ξ個(gè)階段:注水升壓階段、關(guān)井置換階段和開井采油階段。
[0053] (1)注水升壓階段:在注水升壓階段，注入水優(yōu)先從壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò)向基質(zhì)推進(jìn)，隨 注水量的增加，地層中流體飽和度重新分布，總趨勢表現(xiàn)為地層壓力升高，水相波及區(qū)域含 油飽和度逐漸下降，井底附近下降幅度最大，而水驅(qū)前緣附近含油飽和度則稍有上升，運(yùn)是 由于注水對原油具有驅(qū)替作用。
[0054] (2)關(guān)井置換階段:關(guān)井過程是油水滲吸置換過程。由于油水置換過程相當(dāng)緩慢， 因此關(guān)井一定時(shí)間有利于油水充分置換，地層壓力重新分布，此外儲集層的親水性有利于 充分發(fā)揮毛管力吸水排油的作用，形成吸水排油的單向?qū)α鬟\(yùn)動，促使水線逐漸向油層遠(yuǎn) 處推進(jìn)。
[0055] (3)開井采油階段:開井采油階段是能量釋放過程，由于注入水大部分聚集在井底 附近，開采初期含水高，隨開采時(shí)間的增加逐漸下降，然后再緩慢上升，而日產(chǎn)油有一個(gè)先 上升再逐漸遞減的過程。
[0056] 本發(fā)明的多級壓裂水平井縫間間隔注水吞吐采油方法，工藝簡單，操作方便，該方 法應(yīng)用在同一口水平井上，通過油套環(huán)形空間注水和油管采油的方式，注入水從偶數(shù)級裂 縫進(jìn)入地層，關(guān)井炯井一段時(shí)間后再開井采油，注水裂縫兩側(cè)的裂縫及注水裂縫一起采油。 運(yùn)種方法不僅起到驅(qū)替作用，還可W滲吸置換孔隙中的原油，極大地提高驅(qū)替效率，同時(shí)提 高油井產(chǎn)量，相對于注采井網(wǎng)驅(qū)油而言，不用鉆注水井，減少作業(yè)成本，具有廣泛的應(yīng)用前 景。
【附圖說明】
[0057] 圖1為按照本發(fā)明的多級壓裂水平井縫間間隔注水吞吐采油方法的一優(yōu)選實(shí)施例 的注水驅(qū)替過程示意圖；
[0058] 圖2為為按照本發(fā)明的多級壓裂水平井縫間間隔注水吞吐采油方法的圖1所示實(shí) 施例的炯井后開采過程示意圖。
[0059] 圖中標(biāo)注說明：1-壓裂水平井，2-奇數(shù)級裂縫，3-偶數(shù)級裂縫，4-油管，5-套管，6- 油套環(huán)形空間，7-單向閥，8-配注閥，9-射孔，10-注水孔。
【具體實(shí)施方式】
[0060] 為了更進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
，下面將結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)闡述本發(fā)明。
[0061] 按照本發(fā)明的多級壓裂水平井縫間間隔注水吞吐采油方法，其按照先后順序包括 W下步驟：
[0062] 步驟一:對水平井井筒進(jìn)行分段壓裂，形成多條垂直于水平井井筒的壓裂裂縫；
[0063] 步驟二:在每一條奇數(shù)級裂縫的位置分別設(shè)置單向閥，在每一條偶數(shù)級裂縫的位 置分別設(shè)置配注閥；
[0064] 步驟在生產(chǎn)初期，利用天然能量開采一段時(shí)間，直至井底壓力下降至泡點(diǎn)壓 力；
[0065] 步驟四：利用裂縫間隔注水吞吐開采，自動關(guān)閉單向閥，自動開啟配注閥，同時(shí)向 油管與套管之間形成的油套環(huán)形空間內(nèi)注水進(jìn)行驅(qū)替，注入水進(jìn)入偶數(shù)級裂縫；
[0066] 步驟五:關(guān)閉井口炯井，原油與注入水進(jìn)行滲吸置換；
[0067] 步驟六:打開井口采油，自動開啟單向閥，原油從奇數(shù)級裂縫產(chǎn)出并進(jìn)入油管，置 換出來的原油和注入水的混合物從偶數(shù)級裂縫產(chǎn)出并進(jìn)入油套環(huán)形空間，繼而進(jìn)入油管產(chǎn) 出，當(dāng)產(chǎn)量低于經(jīng)濟(jì)極限產(chǎn)量時(shí)，進(jìn)入下一輪吞吐。
[0068] 如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的多級壓裂水平井縫間間隔注水吞吐采油方法，是在 同一個(gè)壓裂水平井1中，利用油管4與套管5形成油套環(huán)形空間6,從油套環(huán)形空間6中注水進(jìn) 行驅(qū)替，注入水進(jìn)入偶數(shù)級裂縫3,即二級、四級、六級、八級等裂縫;關(guān)井炯井一段時(shí)間后再 開井采油，自動開啟單向閥，原油從奇數(shù)級裂縫2產(chǎn)出并進(jìn)入油管4,置