一種用于油氣開采過程中高溫解除水鎖的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于油氣開采過程中高溫解除水鎖的方法，通過在儲(chǔ)集層段下入電加熱棒，利用加熱電加熱棒到一定溫度，熱量通過套管、水泥環(huán)傳入地層水鎖區(qū)域，加熱孔隙中地層流體使之蒸發(fā)并流入井筒，從而解除水鎖損害，所述電加熱棒的直徑為儲(chǔ)集層段套管內(nèi)徑的4/5，電加熱棒的長(zhǎng)度應(yīng)與儲(chǔ)集層段厚度相同，可由多根定長(zhǎng)加熱棒串聯(lián)組成，且電加熱棒下入方向應(yīng)與儲(chǔ)集層段平行，電加熱棒的發(fā)熱溫度為300℃~600℃，并預(yù)測(cè)加熱時(shí)間。本發(fā)明原理可靠，操作簡(jiǎn)便，成本低，可有效解決地層水鎖的問題，不但適用于裸眼完井，同樣也可用于套管完井，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種用于油氣開采過程中高溫解除水鎖的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣開采領(lǐng)域用于解除地層水鎖的方法，能夠有效地提高采收率。
【背景技術(shù)】
[0002]在鉆井、完井、修井及開采作業(yè)過程中，在許多情況下都會(huì)出現(xiàn)外來流體在多孔介質(zhì)中滯留的現(xiàn)象稱為水鎖現(xiàn)象。水鎖現(xiàn)象會(huì)引起近井地帶含水飽和度增加或者多孔介質(zhì)中原有不相混溶相飽和度增大，巖石孔隙中油水界面的毛管阻力增加，以及賈敏效應(yīng)，使原油在地層中比正常生產(chǎn)狀態(tài)下產(chǎn)生一個(gè)附加的流動(dòng)阻力，損害油氣的相對(duì)滲透率，宏觀上表現(xiàn)為油井原油產(chǎn)量下降，有礙于油氣開采。
[0003]目前解除水鎖的方法有很多:注入干燥氣體、酸化以及加入某些表面活性劑等方法。但是均沒有涉及采用高溫蒸發(fā)的方法。
[0004]較專利CN102536165A “用于解除低滲透致密砂巖氣層水鎖損害的方法及裝置”而言，微波加熱特點(diǎn)在于微波穿透能力強(qiáng)使得加熱深度深，但是所需功率大，在井下的狹小空間內(nèi)，難以下入大功率微波發(fā)生裝置，因此具有較大的局限性。較專利CN2290692Y“井下無電纜變頻電加熱采油裝置”、專利CN202611662U “井下渦輪發(fā)電機(jī)電加熱稠油短節(jié)”等稠油開發(fā)所用的電加熱增產(chǎn)而言，將電加熱方式應(yīng)用于稠油開采，通過加熱地層稠油，增加稠油流動(dòng)能力，從而增加稠油產(chǎn)量的增產(chǎn)原理與解除水鎖不同。解除水鎖的原理是通過依靠高溫，使得水鎖區(qū)域液體蒸發(fā)，較遠(yuǎn)段地層中氣體膨脹，對(duì)孔隙中封堵液體的推動(dòng)能力使得水鎖液體流入井筒，解決水 鎖效益從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。
[0005]在解除水鎖的工藝上還沒有采用電加熱方式解除水鎖的先例。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種用于油氣開采過程中高溫解除水鎖的方法，通過在儲(chǔ)集層段下入一種電加熱棒，利用電加熱棒加熱井筒近井地帶地層，蒸發(fā)近井地層孔隙中流體來解除氣層、尤其是低滲透氣層的水鎖損害，該方法原理可靠，操作簡(jiǎn)便，成本低，可有效解決地層水鎖的問題，不但適用于裸眼完井，同樣也可用于套管完井，具有廣闊的應(yīng)用前
旦
-5^ O
[0007]為達(dá)到以上技術(shù)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。
[0008]在儲(chǔ)集層段下入一種電加熱棒，利用高溫電加熱棒加熱近井地帶O~3米地層及孔隙流體，使得地層近井地帶孔隙中流體蒸發(fā)流入井筒來解除氣層、尤其是低滲透氣層水鎖損害。不僅降低了低滲透砂巖氣層井筒周圍水鎖損害帶含水飽和度，恢復(fù)和改善近井區(qū)域地層氣相滲透率，同時(shí)在加熱過程中，地層巖石同樣會(huì)受到加熱，發(fā)生膨脹，由于溫度不均，膨脹程度不同，在近井地帶會(huì)產(chǎn)生各個(gè)方向的微裂紋。當(dāng)溫度降低后，由于裂紋的方向不一致，在巖石壓力作用下，不會(huì)全部閉合。因此，此方法不但解除了氣井水鎖損害，還構(gòu)造了一些微裂縫，有助于提高產(chǎn)量。
[0009]一種用于油氣開采過程中高溫解除水鎖的方法，通過在儲(chǔ)集層段下入電加熱棒，利用加熱電加熱棒到一定溫度，熱量通過套管、水泥環(huán)傳入地層水鎖區(qū)域，加熱孔隙中地層流體使之蒸發(fā)并流入井筒，從而解除水鎖損害。
[0010]所述電加熱棒的直徑為儲(chǔ)集層段套管內(nèi)徑的4/5，使電加熱棒表面盡量貼近套管，還能讓套管有一定變形空間，以防套管變形將加熱棒卡死；電加熱棒的長(zhǎng)度應(yīng)與儲(chǔ)集層段厚度相同，可由多根定長(zhǎng)加熱棒串聯(lián)組成，且電加熱棒下入方向應(yīng)與儲(chǔ)集層段平行。
[0011]通過傳熱傳質(zhì)公式，計(jì)算出將地層水鎖地帶加熱到液體蒸發(fā)所需溫度；根據(jù)地質(zhì)資料選擇地層熱力學(xué)參數(shù)(地層綜合導(dǎo)熱系數(shù)、綜合比熱容等)，確定電加熱的功率，建立瞬態(tài)地層溫度場(chǎng)計(jì)算模型，計(jì)算不同時(shí)間下地層溫度分布情況，用以確定加熱時(shí)間與地層溫度的關(guān)系。
[0012]電加熱棒的溫度應(yīng)該滿足套管可以承受且能夠加熱蒸發(fā)近井地帶水的溫度。射孔后，地層近井壁壓力與井筒壓力相等，電加熱棒的發(fā)熱溫度通常選取為300°C~600°C，通過地面調(diào)節(jié)控制。通過下式預(yù)測(cè)加熱時(shí)間t:
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種用于油氣開采過程中高溫解除水鎖的方法，其特征在于，通過在儲(chǔ)集層段下入電加熱棒，利用加熱電加熱棒到一定溫度，熱量通過套管、水泥環(huán)傳入地層水鎖區(qū)域，加熱孔隙中地層流體使之蒸發(fā)并流入井筒，從而解除水鎖損害。
2.如權(quán)利要求1所述的高溫解除水鎖的方法，其特征在于，所述電加熱棒的直徑為儲(chǔ)集層段套管內(nèi)徑的4/5，電加熱棒的長(zhǎng)度與儲(chǔ)集層段厚度相同，由多根定長(zhǎng)加熱棒串聯(lián)組成，且電加熱棒下入方向與儲(chǔ)集層段平行。
3.如權(quán)利要求1所述的高溫解除水鎖的方法，其特征在于，電加熱棒的發(fā)熱溫度為300°C~600°C，通過下式預(yù)測(cè)加熱時(shí)間t:
4.如權(quán)利要求1所述的高溫解除水鎖的方法，其特征在于，通過井口氣體流量監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)井下氣體流量，當(dāng)流量穩(wěn)定后，結(jié)束加熱。
【文檔編號(hào)】E21B36/04GK103790552SQ201410030640
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】陳一健, 李皋, 王希勇, 李 誠, 李永杰, 孟英峰, 楊旭, 肖貴林, 毛迪 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)