[发明专利]水平井火驱点火时机的判断方法

说明书

本发明提供了一种水平井火驱点火时机的判断方法，在预热阶段，垂直井和水平井之间的油层中形成温度场，在温度场内并沿垂直井的周向逐渐形成蒸汽腔，蒸汽腔位于水平段和垂直井之间，使水平段的末端区域位于温度场内并与蒸汽腔间隔设置，在末端区域对温度场的温度进行监测，以得到末端温度；在垂直井每完成一次蒸汽吞吐后，根据原油流动粘度与温度关系，确定温度区间，温度区间为65℃‑70℃，在末端温度位于温度区间内的情况下，使蒸汽腔与水平井间隔设置，油层中的原油流入至水平段内。本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的火驱生产阶段中的垂直井内注入的空气直接窜入水平井，易导致火线蔓延至水平井的问题。

技术领域

本发明涉及石油开发技术领域，具体而言，涉及一种水平井火驱点火时机的判断方法。

背景技术

按我国的原油划分标准，特稠油是指在地层温度条件下，脱气原油粘度超过10000mPa·s而小于50000mPa·s的原油；超稠油是指在地层温度条件下，脱气原油粘度超过50000mPa·s的原油。

目前我国特稠油、超稠油开发的主要方式包括蒸汽吞吐(约占70％)和蒸汽辅助重力泄油(SAGD)(约占30％)由于特稠油、超稠油油藏的地下原油粘度大，对于蒸汽吞吐而言，存在着蒸汽注入压力高、热前缘波及半径小、有效开采时间短、周期累计产油量低等问题，其经济效益远远低于普通稠油蒸汽吞吐开采。SAGD是一种高效的开采方法，在加拿大和我国的辽河油田有工业化应用，但该方法对油藏要求较高，一般要求油藏的均质性较好，且纵向上连续厚度大于15米。这就导致大量的特稠油、超稠油油藏不能采用SAGD方法开采。与蒸汽吞吐、SAGD等注蒸汽技术相比，火驱技术具有注入空气成本低、热效率高等优点。但受地下原油流动性所限，对于特稠油、超稠油来讲，不能采用常规火驱技术开发，而应采用水平井火驱重力泄油方法开采。

火驱重力泄油模式通常是一口垂直井加一口水平井，垂直井部署在水平井的脚尖位置，其中垂直井作为点火和注空气井，水平井作为生产井。其生产机理与水平井条件下的蒸汽辅助重力泄油(SAGD——Steam Assisted Gravity Drainage)类似，均是在重力的作用下，利用气体与液体的密度差，使原油流动到水平井中，被开采出来，因此将其称为水平井火驱重力泄油方法。

在水平井火驱重力泄油开采方法中，通过垂直井向油层内注空气点火，加热油层中原油，原油发生裂解、降粘等变化，在重力辅助下，泄到位于油层底部的水平井，并采出。

火驱重力泄油的生产过程分为预热阶段和火驱生产阶段，采用水平生产井1循环预热，注气垂直井2蒸汽吞吐预热的预热方式，参见附图1所示。预热阶段是在点火前对注气垂直井和水平生产井进行预热，在对注气垂直井的四周进行预热的过程中，以注气垂直井为基础能够逐步扩展成蒸汽腔，使两井之间形成一定的温度场，使油层中的原油具有流动性，并形成泄油通道。随着预热过程的推进，蒸汽腔的范围逐渐扩大，在预热阶段结束后，使得蒸汽腔能够覆盖水平井的部分水平段，这样，通入水平井的泄油通道也位于蒸汽腔内。参见附图2和附图3所示。转火驱生产阶段后，火驱产出的气和流动性的原油通过泄油通道可以从水平井产出。火驱生产阶段开采原理如图4所示。其开采过程通常是首先对注气垂直井2采用电加热点火等点火技术，将井筒附近油层加热到原油燃点以上，同时用空气压缩机通过注气垂直井2向油层内连续注入空气，靠近注气垂直井2的原油燃烧产生热量并在油藏中形成燃烧带、结焦带、可动油区和剩余油区等几个区带，其中被热前缘加热升温后形成的可动油区的原油在重力作用下，源源不断地流向水平生产井1中，由于流下来的原油粘度大大降低、流动性大大增强，因此可以实现特稠油、超稠油油藏的开采。

但由于通入水平井的泄油通道也位于蒸汽腔内，易导致两井之间过度连通，使得火驱生产阶段中的垂直井内注入的空气直接窜入水平井，导致燃烧前缘向水平井突进，易导致火线蔓延至水平井，最终造成水平井烧坏，不能进行采油。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种水平井火驱点火时机的判断方法，以解决相关技术中的火驱生产阶段中的垂直井内注入的空气直接窜入水平井，易导致火线蔓延至水平井的问题。