[发明专利]压裂支撑剂充填辅助催化点火的火烧油层吞吐采油方法

说明书

技术领域

本发明属于石油开采领域，特别涉及一种采用压裂及支撑剂充填技术辅助催化点火的火烧油层吞吐采油方法。

背景技术

目前中国稠油开发方式主要包括蒸汽吞吐(约占78％)，蒸汽驱(约占10％)和常规水驱(约占10％)。这些方法工艺简单，采收率较高，适合埋藏深度较浅(小于1000m)的稠油油藏。然而，对于埋藏深(大于1500m)的油藏、水敏性油藏、薄互层油藏等，由于注蒸汽热损失率大，注蒸汽压大等问题，给该类稠油的开采带来了困难。对于以上注蒸汽难以有效开发的油藏，一般可考虑采用火烧油层技术(含火烧油层吞吐和火烧油层驱替)开发，其中火烧油层吞吐技术具有独特的优势和潜力。

火烧油层吞吐开采原油包括注入、焖井、回采三个阶段。在注入阶段，采用电热点火、化学点火或自然点火等点火技术，将油层加热到原油燃点以上，同时用空气压缩机向油层内连续注入空气，近井地带的原油燃烧产生热量并生成烟道气，向周围地层径向推进和扩散；在焖井阶段，停止空气注入并关井，使非凝结气体继续扩散和溶解，热量向纵深传递；在回采阶段，重新开井，在加热降粘、溶解气驱等多重作用机理下油层中的原油、注入气及烟道气从油井中采出。

目前火烧油层过程中最常用的点火方式是电加热器点火工艺，文献中多有报道。但在火烧油层吞吐过程中，点火/注气井本身又是采油井，电加热器要在采油之前取出井筒，这给现场施工作业造成很大困难，有时甚至无法实现(主要是作业安全无法保证)。对于绝大多数地层温度低于75℃的油藏，无法利用地层条件实现自燃点火，在这种情况下化学点火几乎成为唯一选择。

CN1995697A公开了一种火驱采油油层热力点火方法，其中采用活动壳装式气-汽发生器成套装置向地层注入高温混合气体将地层预热，再向地层连续注空气使原油燃烧，该方法本质上属于预热点火，原理类似于电加热点火。CN1789660A公开了一种火驱采油井刺激点火方法，其中通过高温蒸汽预热，然后注空气实现自燃点火。上述两种点火方法均不涉及化学催化剂或助燃剂，这两种点火方式由于启动温度低于电加热方式且没有采用催化剂，不容易实现高温完全燃烧，矿场实践中多口井出现低温氧化现象，产出气体中二氧化碳含量不足，原油粘度不降反升(没有发生高温裂解改质)。

CN101161987B公开了一种火烧吞吐开采稠油的工艺技术，描述的是火烧吞吐开采技术中注空气点火、焖井和采油阶段技术参数和特征，其中推荐的点火方法为电加热点火、天然气点火和自燃点火，也不涉及催化点火方法。

CN101122227A公开了一种火驱采油原油助燃点火工艺方法，其中是将地层通过注入一定量的蒸汽预热后，将铂、钯等金属助燃剂(即本发明中所说的催化剂)与原油按一定比例注入地层，同时连续注空气点火。该点火方式比上述两种点火方式有所改进，但由于所使用的助燃剂为固体颗粒，其颗粒尺寸往往大于地层多孔介质中孔隙喉道的尺寸，导致其中绝大部分无法随着原油进入地层深处，而是滞留在近井地带，因此无法在较长时间内发挥催化或助燃的作用。矿场实践过程中有多口井甚至造成了近井地层堵塞，不仅点火失败还不得不进行额外作业。

综上，尽管目前化学催化点火技术优点突出，适合于火烧油层吞吐过程，但现有化学点火催化剂(如铂/碳催化剂、钯/碳催化剂等)多为固体颗粒状，实际应用中难以有效持续发挥作用，化学催化点火技术并未得到推广应用。

发明内容

本发明主要是针对化学催化点火技术催化剂或助燃剂难以有效持续发挥作用的问题，提供一种压裂支撑剂充填辅助催化点火的火烧油层吞吐采油方法，提高点火成功率，并提升火烧油层吞吐开发效果。

本发明提供了一种压裂支撑剂充填辅助催化点火的火烧油层吞吐采油方法，该方法包括步骤：

(1)在套管射孔井上实施水力压裂以在地层中造成人工裂缝，加入压裂支撑剂与催化剂的混合物充填裂缝及筛管与套管环空；其中，所述压裂支撑剂包括砾石、陶粒和/或石英砂；

(2)下泵冷采直到井筒出油；

(3)向地层注入150～400t蒸汽，将地层预热；

(4)向地层连续注空气点燃油层；

(5)注空气结束后，焖井；

(6)开井回采。