[发明专利]一种改善SAGD开发效果的预处理方法

说明书

本发明提供了一种改善SAGD开发效果的预处理方法，该方法包括以下步骤：在油藏的油层底部部署两口水平井；通过两口水平井，以低于破裂压力的操作压力向油层第一轮注入超临界CO₂，焖井，压力下降到0.5‑1MPa时，以高于破裂压力的操作压力第二轮注入超临界CO₂，继续焖井；通过两口水平井进行蒸汽循环预热；完成预热之后，对水平井进行连续注汽生产。超临界CO₂对油藏进行预处理，通过大幅度降低原油粘度，降低了SAGD操作过程中的蒸汽需求量，缩短了循环预热时间，提高了蒸汽带驱油效率，能够经济、有效地开发稠油油藏。

技术领域

本发明属于油田采油技术领域，特别涉及一种改善SAGD开发效果的预处理方法，尤其是一种新型的超临界CO₂改善SAGD开发效果采油方法。

背景技术

稠油油藏是指在油层温度下脱气原油粘度大于50000mPa·s的油藏，目前国内稠油油田开发中广泛应用采用水平井技术，包括蒸汽辅助重力泄油，水平井蒸汽吞吐，水平井汽驱等技术。蒸汽辅助重力泄油技术要求油层厚度必须大于15m，油藏性质比较均匀，隔夹层不连续，为促进两口井之间的热连通和流体的流动，要求在油藏底部近距离平行部署两口水平井(间距5m左右)，而且在操作中要求密切监控水平井生产状况，随时调整工作制度，避免蒸汽的直接产出。水平井蒸汽驱技术要求油藏条件下原油粘度不能过高(低于5000mPa·s)，油藏渗透性较好，水平井之间井距不能过大等条件。水平井汽驱也存在适用范围小，对油藏要求高，而且容易汽窜，开采效果差等特点。水平井蒸汽吞吐可以广泛应用于不同条件的稠油油藏，但是存在的问题是吞吐动用范围小，采收率低，不能补充地层能量等问题。

蒸汽辅助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage，SAGD)技术由Butler博士1978年发明。经过30多年不断发展和改进，目前已经形成成熟的稠油开采的应用技术。在加拿大油砂，辽河油田和新疆油田等地区的超稠油油藏开发中都得到成功应用。其生产方式是在油藏的底界部署一对平行的水平井，在上部水平井中注入大量高干度蒸汽，蒸汽和原油之间的密度差迫使蒸汽向上超覆，并和上部的冷的原油接触放热，冷凝的水和加热的原油受重力作用流动到下部水平井附近被产出。随着蒸汽不断注入，在注入井上部形成不断扩展的蒸汽腔，蒸汽腔不断波及到油藏的上部和侧部，逐渐将整个油藏加热并采出其中的储量。

国外于20世纪70年代末期开始研究稠油开采中用直井的压裂(利用地面高压泵组，将高粘液体以高过地层吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，便在井底附近地层产生裂缝)增产改造技术(FAST)，如SPE10707-PA。国内辽河油田于1997年在杜84块建立了一个试验井组。该方法首先压裂生产井和注汽井使其产生沟通的水平裂缝，再高压注入蒸汽保持注汽井和生产井的裂缝连通，然后进入生产阶段以注汽井稳定注汽，充分发挥了水平缝作为热流体运移的通道。由于FAST只是利用针对直井井组进行压裂，其裂缝的控制范围远低于水平井，未充分利用水平井采油速度快和井控程度高的特点。

ZL200810113261.9公开了一种气体辅助SAGD开采超稠油技术的方法，在该方法中应用非凝析气体(N₂，甲烷，CO₂等)注入到已发育的蒸汽腔中。利用气体导热系数小并且为非凝析气体的性质，形成隔热层，减小蒸汽向上覆岩层的传热速度，降低热损失，提高热效率；同时分布在蒸汽腔上部的非凝析气体能够维持系统压力，不仅对原油起到向下的推动作用，还缓解了蒸汽向上的超覆速度，加强了蒸汽腔的侧向扩展能力，增大蒸汽横向波及体积；但是该方法在应用中存在注入的非凝析气体影响蒸汽注入能力的问题，操作中发现同时注入非凝析气体时，由于明显提高了蒸汽腔压力，蒸汽注入量降低在30％左右。其次注入的气体仅仅有隔热和降粘的作用，因此只能提高采油速度，而在提高驱油效率方面效果并不明显。

水平井常规压裂技术也应用到了稠油油藏的开发中，但是常规压裂只是在水平井所在位置制造一条水平裂缝，扩大蒸汽带扩展范围。

发明内容