[发明专利]一种将高温蒸汽注入油层引发水热放热反应的采油方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田采油技术领域，特别涉及一种将高温蒸汽注入油层引发 水热放热反应的采油方法。

背景技术

现有的采油方法主要包括：注空气火烧油层或低温氧化方式加热油层， 或者注蒸汽方法加热油层，驱替原油流向生产井。火烧油层方法是注入空气 进入油层，在井下下入电加热器，加热注入的空气，使油层中原油燃烧，待 油层燃烧起来后，停止加热，持续注入空气，维持油层中燃烧产生热量，使 原油蒸馏气化从而被注入的气体驱动的技术。注蒸汽的方法所注入的是饱和 蒸汽，通过饱和蒸汽来加热油层。饱和蒸汽是指蒸汽中还有水存在，其温度 与压力相关，蒸汽压力越高温度越高(在大气压下是100℃，在4兆帕压力时 温度在250℃左右)，该方法利用注入的饱和蒸汽的热量加热原油使之粘度降 低，并且驱动原油到生产井，由于饱和蒸汽不能引发水热放热反应，因此不 能在油层中产生新的热量，需要不断提供蒸汽来加热原油，所需的蒸汽量很 大，驱油效率低。

通过上述分析可知，现有技术的方法存在很大的缺陷：注空气火烧原油 的成本很高，注气量有限难以达到要求，同时非常容易形成窜流；注饱和蒸 汽方法存在需要的蒸汽量大、驱油效率低的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种将高温蒸汽注入油层引发水热放热反应的方法， 通过将高温蒸汽注入油层引发水热放热反应，然后注入饱和蒸汽，或者直接 注水，维持高温前缘扩展，可以提高驱动原油的效率，并通过水热放热反应 改善原油的品质，解决了现有技术所需的空气或蒸汽量大以及采油效率低的 问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种将高温蒸汽注入油层引发水 热放热反应的采油方法，所述方法包括：通过油田的注入井将高温蒸汽注入 油层引发水热放热反应，产生高温前缘；所述高温蒸汽的温度高于引发所述 水热放热反应的临界温度；在确定高温蒸汽注入油层达到预设时间范围时， 通过所述注入井向油层连续注入预定量的饱和蒸汽或水，维持所述高温前缘 的扩展。

所述通过油田的注入井将高温蒸汽注入油层引发水热放热反应包括：在 所述注入井中单独注入蒸馏水，通过所述注入井的井下装备的电加热器加热 注入的蒸馏水为所述高温蒸汽，将所述高温蒸汽注入油层引发水热放热反应。

所述通过油田的注入井将高温蒸汽注入油层引发水热放热反应还包括： 在所述注入井中注入空气，通过所述注入井的井下装备的电加热器加热注入 的空气，形成400℃到600℃之间的高温空气进入油层，使油层燃烧，在油层 燃烧之后继续注入空气维持燃烧；待燃烧维持了10天到10年之间注入饱和蒸 汽，饱和蒸汽在燃烧后的高温油层内形成400℃到600℃之间的高温蒸汽向油 藏深部扩展，引发水热放热反应。

所述通过油田的注入井将高温蒸汽注入油层引发水热放热反应还包括： 通过所述注入井向油层内注入粘度在500到5000毫帕秒之间的稠油，然后洗 井；注入空气，通过所述注入井的井下装备的电加热器加热注入的空气，形 成400℃到600℃之间的高温空气进入油层加热近井的油层，使油层燃烧，在 油层燃烧之后继续注入空气维持燃烧；待燃烧维持了10天到100天之间注入饱 和蒸汽，饱和蒸汽在燃烧后的高温油层内形成400℃到600℃之间的高温蒸汽 向油藏深部扩展，引发水热放热反应。

所述预设时间范围为1天到100天之间；所述预定量的饱和蒸汽为每天 20-2000吨；所述预定量的水为每天1-2000吨。

本发明实施例的有益效果在于，本发明实施例通过水热放热反应来驱替 原油，水热放热反应是高温水蒸汽与原油发生复杂的脱硫、脱氮、加氢、开 环以及水煤气转换等一系列反应，该反应产生大量的热，生成大量的烃类气 体、氢气、二氧化碳和一氧化碳，并且对原油进行改质。由于生热量巨大， 一旦引发反应，只要持续提供水蒸汽，放热反应即可以持续下去，并在油层 中形成不断扩展的高温前缘。实验证明其高温前缘半径每天至少扩大0.8米， 这是非常大的速度。在前缘驱扫过的区域由于高温的蒸馏作用，原油中大部 分组分会成为气态，从而被驱走，油层驱油效率很高。这种反应需要的蒸汽 量小于常规蒸汽驱，但是驱油效率远远高于蒸汽驱。与火烧油层相比，在燃 烧面积扩大到一定程度后，注入空气量难以满足要求，但是，注入水蒸汽维 持高温前缘扩展不存在困难。因此具有很高的经济效益、采收率和采油速度。

附图说明

图1为本发明实施例的方法整体流程图；