本申請(qǐng)屬于石油開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種破壞水平井附近夾層的方法。

背景技術(shù)：

目前SAGD(蒸汽輔助重力泄油)是超稠油的有效經(jīng)濟(jì)動(dòng)用手段之一。SAGD的基本原理是由注入井向油層中注入蒸汽，通過(guò)蒸汽與稠油的熱傳導(dǎo)加熱油藏深部。稠油受熱后粘度大幅下降，在重力作用下和冷凝水一起泄入生產(chǎn)井中。隨著原油的不斷采出，注入蒸汽向上部及側(cè)向移動(dòng)，蒸汽腔逐漸擴(kuò)大。

然而在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)實(shí)施SAGD開(kāi)發(fā)的油藏中，普遍存在夾層的問(wèn)題。如圖1所示，夾層巖石的出現(xiàn)嚴(yán)重限制了蒸汽腔的垂向擴(kuò)展、受熱原油的下泄、以及蒸汽腔的均衡發(fā)育，導(dǎo)致SAGD開(kāi)發(fā)夾層發(fā)育的油藏時(shí)面臨油氣比偏低、產(chǎn)油速率不高等不利的局面。尤其是近井地帶的夾層巖石，極大的限制了蒸汽腔快速發(fā)育到頂?shù)倪^(guò)程，延遲了高峰產(chǎn)量的到來(lái)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種破壞水平井附近夾層的方法，其可以破壞近井地帶的膠結(jié)良好、低孔低滲的夾層巖石。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種破壞水平井附近夾層的方法，包括如下步驟：

布置第一水平井以及第二水平井，所述第一水平井或所述第二水平井之一為注汽井，另一個(gè)為生產(chǎn)井，所述注汽井的水平段高于所述生產(chǎn)井的水平段；

按照第一預(yù)定規(guī)則向所述第一水平井和所述第二水平井內(nèi)同時(shí)注入蒸汽并排液；

停止對(duì)所述第一水平井排液并對(duì)所述第一水平井進(jìn)行燜井，以使得所述第一水平井內(nèi)的蒸汽冷凝后形成低于蒸汽溫度的液流，進(jìn)而使得所述第一水平井內(nèi)形成低壓區(qū)；

按照第二預(yù)定規(guī)則向所述第一水平井內(nèi)再次注入蒸汽，以使得所述第一水平井內(nèi)形成浪涌，從而破壞所述第一水平井附近的夾層。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一預(yù)定規(guī)則為：向所述第一水平井和所述第二水平井內(nèi)同時(shí)注入212℃的蒸汽并排液；注汽壓力為2MPa，單井注汽流量為50噸/天，注汽時(shí)間為10天。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二預(yù)定規(guī)則為：向所述第一水平井內(nèi)注入212℃的飽和蒸汽，注汽流量為50噸/天，注汽量為50噸。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一預(yù)定規(guī)則為：向所述第一水平井和所述第二水平井內(nèi)同時(shí)注入212℃的蒸汽并排液，注汽壓力為2MPa，單井注汽流量為50噸/天，注汽時(shí)間為50天。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二預(yù)定規(guī)則為：向所述第一水平井內(nèi)注入230℃的飽和蒸汽，注汽流量為100噸/天，注汽量為200噸。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一水平井和所述第二水平井的水平段長(zhǎng)度與井眼直徑的比值均大于25。

在一個(gè)實(shí)施方式中，按照第三預(yù)定規(guī)則向所述注汽井內(nèi)注入蒸汽，所述生產(chǎn)井進(jìn)行排液；

停止對(duì)所述注汽井注入蒸汽并對(duì)所述注汽井進(jìn)行燜井，且停止對(duì)所述生產(chǎn)井進(jìn)行排液，以使得所述注汽井內(nèi)的蒸汽冷凝后形成低于蒸汽溫度的液流流向所述生產(chǎn)井，進(jìn)而使得所述生產(chǎn)井內(nèi)的液流逐漸增多上返至所述注汽井，使所述注汽井形成低壓區(qū)；

按照第四預(yù)定規(guī)則向所述注汽井內(nèi)再次注入蒸汽，以使得在所述注汽井內(nèi)形成浪涌，從而破壞所述注汽井上方的夾層。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第三預(yù)定規(guī)則為：向所述注汽井內(nèi)注入212℃的蒸汽，注汽壓力為2MPa，注汽流量為100噸/天，注汽時(shí)間為10天。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第四預(yù)定規(guī)則為：向所述注汽井內(nèi)注入230℃的飽和蒸汽，注汽流量為100噸/天，注汽量為200噸。

在一個(gè)實(shí)施方式中，再次注入的蒸汽溫度高于所述液流溫度25℃以上。

借由以上的技術(shù)方案，本申請(qǐng)的有益效果在于：通過(guò)本發(fā)明的破壞水平井附近夾層的方法可以在局部產(chǎn)生數(shù)10倍于注汽壓力的壓力沖擊波，可對(duì)水平井附近的膠結(jié)夾層巖石產(chǎn)生沖擊，達(dá)到破壞井間及注汽井上方夾層巖石的效果，從而提高井間聯(lián)通的速度，大大加速SAGD后期汽腔發(fā)育速度和汽腔發(fā)育的均衡性，提高SAGD項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。

參照后文的說(shuō)明和附圖，詳細(xì)公開(kāi)了本申請(qǐng)的特定實(shí)施方式，指明了本申請(qǐng)的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本申請(qǐng)的實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本申請(qǐng)的實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。

針對(duì)一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個(gè)或更多個(gè)其它實(shí)施方式中使用，與其它實(shí)施方式中的特征相組合，或替代其它實(shí)施方式中的特征。

應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語(yǔ)“包括/包含”在本文使用時(shí)指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。

附圖說(shuō)明

在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來(lái)限制本申請(qǐng)公開(kāi)的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對(duì)本申請(qǐng)的理解，并不是具體限定本申請(qǐng)各部件的形狀和比例尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本申請(qǐng)的教導(dǎo)下，可以根據(jù)具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來(lái)實(shí)施本申請(qǐng)。在附圖中：

圖1為注汽井上方及井間夾層分布影響了蒸汽腔垂向發(fā)育及重力泄油的示意圖；

圖2為本申請(qǐng)實(shí)施方式中沖擊破壞夾層的過(guò)程示意圖；

圖3a為正常進(jìn)行SAGD操作時(shí)注汽井內(nèi)充滿蒸汽的示意圖；

圖3b為生產(chǎn)井限制排液后注汽井內(nèi)為汽液混合物的示意圖；

圖4a為沖擊破破壞注汽井上方的夾層示意圖；

圖4b為沖擊波破壞井間夾層示意圖；

圖5為本申請(qǐng)實(shí)施方式的破壞水平井附近夾層的方法流程圖。

以上附圖的附圖標(biāo)記：1、注汽井；2、生產(chǎn)井

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“設(shè)置于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本申請(qǐng)的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本申請(qǐng)。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

如圖5所示，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N破壞水平井附近夾層的方法，包括如下步驟：

S1：布置第一水平井以及第二水平井，所述第一水平井或所述第二水平井之一為注汽井1，另一個(gè)為生產(chǎn)井2，所述注汽井1的水平段高于所述生產(chǎn)井2的水平段。

S2：按照第一預(yù)定規(guī)則向所述第一水平井和所述第二水平井內(nèi)同時(shí)注入蒸汽并排液。

S3：停止對(duì)所述第一水平井排液并對(duì)所述第一水平井進(jìn)行燜井，以使得所述第一水平井內(nèi)的蒸汽冷凝后形成低于蒸汽溫度的液流，進(jìn)而使得所述第一水平井內(nèi)形成低壓區(qū)。

S4：按照第二預(yù)定規(guī)則向所述第一水平井內(nèi)再次注入蒸汽，以使得所述第一水平井內(nèi)形成浪涌，從而破壞所述第一水平井附近的夾層。

在本實(shí)施方式中，首先在油藏中布置雙水平井，即第一水平井和第二水平井。所述第一水平井或所述第二水平井之一為注汽井1，另一個(gè)為生產(chǎn)井2，在本實(shí)施方式中并不做具體的限定，只要滿足注汽井1的水平段高于生產(chǎn)井2的水平段即可。譬如，若第一水平井可以為注汽井1，則第二水平井即為生產(chǎn)井2?；蛘?，第一水平井可以為生產(chǎn)井2，則第二水平井即為注汽井1。具體地，若油藏的儲(chǔ)層埋深為200米，油層厚度為25米，則可以將生產(chǎn)井2布置在距離油層底部上方的1米處，將注汽井1布置在生產(chǎn)井2上方5米處即可。而且要滿足第一水平井和第二水平井的水平段長(zhǎng)度與井眼直徑的比值都大于25。譬如第一水平井和第二水平井的水平段長(zhǎng)度可以為400米，井眼直徑可以為0.25米。

現(xiàn)假設(shè)第一水平井為注汽井1，第二水平井為生產(chǎn)井2。首先對(duì)注汽井1和生產(chǎn)井2之間位于注氣井或生產(chǎn)井2周圍小于1米的夾層進(jìn)行改造。

按照第一預(yù)定規(guī)則向注汽井1和生產(chǎn)井2內(nèi)同時(shí)注入蒸汽并排液。也就是說(shuō)，同時(shí)對(duì)注汽井1和生產(chǎn)井2進(jìn)行循環(huán)預(yù)熱，即向注汽井1和生產(chǎn)井2內(nèi)同時(shí)注入212℃的蒸汽并進(jìn)行排液，注汽壓力為2MPa，單井注汽流量為50噸/天，注汽時(shí)間為10天。

循環(huán)預(yù)熱(注入蒸汽并進(jìn)行排液)10天后，停止對(duì)注汽井1排液，并緩慢減少蒸汽的注汽量，直至對(duì)所述注汽井1進(jìn)行燜井。生產(chǎn)井2繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)預(yù)熱(注入蒸汽并進(jìn)行排液)。這樣可以使得注汽井1內(nèi)的蒸汽冷凝，形成低于蒸汽溫度的液流，由于注汽井1內(nèi)沒(méi)有非凝結(jié)氣體，進(jìn)而使得注汽井1內(nèi)的壓力驟降，形成低壓區(qū)域。

當(dāng)注汽井1內(nèi)液流的溫度下降到180℃左右時(shí)，可以按照第二預(yù)定規(guī)則向注汽井1內(nèi)再次注入蒸汽，這時(shí)蒸汽的溫度應(yīng)滿足高于該液流的溫度25℃以上。即可以向所述注汽井1內(nèi)注入212℃的飽和蒸汽，注汽流量為50噸/天，注汽量為50噸。使得再次注入的蒸汽向所述低壓區(qū)快速流動(dòng)，并推動(dòng)注汽井1底部的液流在所述第一水平井內(nèi)形成浪涌。當(dāng)浪涌足夠強(qiáng)時(shí)，請(qǐng)參見(jiàn)附圖2和附圖4b，可以在注汽井1內(nèi)形成局部的密封。當(dāng)兩側(cè)浪涌以極高速度相遇，該浪涌會(huì)相互碰撞產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波，進(jìn)而破壞所述注汽井1附近的夾層(小于1米)，這樣注汽井1附近的夾層(小于1米)即被破壞。

此時(shí)，生產(chǎn)井2可以停止循環(huán)預(yù)熱(注入蒸汽并進(jìn)行排液)操作，改為燜井。完成注汽井1附近夾層改造之后，注汽井1恢復(fù)正常操作，連續(xù)注入蒸汽，進(jìn)行生產(chǎn)井2附近夾層的破壞。生產(chǎn)井2附近的夾層改造破壞過(guò)程與上述注入井附近夾層改造破壞的過(guò)程相似，在此不再贅述。

若對(duì)注汽井1和生產(chǎn)井2之間位于注氣井或生產(chǎn)井2周圍大于2.5米的夾層進(jìn)行改造，則需要更改第一預(yù)定規(guī)則和第二預(yù)定規(guī)則。

具體地，要向注汽井1和生產(chǎn)井2內(nèi)同時(shí)注入212℃的蒸汽并進(jìn)行排液，注汽壓力為2MPa，單井注汽流量為50噸/天，注汽時(shí)間為50天。循環(huán)預(yù)熱(注入蒸汽并進(jìn)行排液)50天后，停止對(duì)注汽井1排液，并緩慢減少蒸汽的注汽量，直至對(duì)所述注汽井1進(jìn)行燜井。生產(chǎn)井2繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)預(yù)熱(注入蒸汽并進(jìn)行排液)。這樣可以使得注汽井1內(nèi)的蒸汽冷凝，形成低于蒸汽溫度的液流，由于注汽井1內(nèi)沒(méi)有非凝結(jié)氣體，進(jìn)而使得注汽井1內(nèi)的壓力驟降，形成低壓區(qū)域。

當(dāng)注汽井1內(nèi)液流的溫度下降到205℃左右時(shí)，可以按照第二預(yù)定規(guī)則向注汽井1內(nèi)再次注入蒸汽，這時(shí)蒸汽的溫度也應(yīng)滿足高于該液流的溫度25℃以上。即可以向所述注汽井1內(nèi)注入230℃的飽和蒸汽，注汽流量為100噸/天，注汽量為200噸。使得再次注入的蒸汽向所述低壓區(qū)快速流動(dòng)，并推動(dòng)注汽井1底部的液流在所述第一水平井內(nèi)形成浪涌。當(dāng)浪涌足夠強(qiáng)時(shí)，請(qǐng)參見(jiàn)附圖2和附圖4b，可以在注汽井1內(nèi)形成局部的密封。當(dāng)兩側(cè)浪涌以極高速度相遇，該浪涌會(huì)相互碰撞產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波，進(jìn)而破壞所述注汽井1附近的夾層(大于2.5米)，這樣注汽井1附近的夾層(大于2.5米)即被破壞。

同樣，生產(chǎn)井2附近(大于2.5米)的夾層改造破壞過(guò)程與上述注入井附近夾層改造破壞的過(guò)程相似，在此不再贅述。

由于已經(jīng)對(duì)注汽井1和生產(chǎn)井2之間的夾層進(jìn)行破壞，使注汽井1和生產(chǎn)井2之間膠結(jié)良好的夾層巖石內(nèi)部產(chǎn)生了貫穿裂縫，注汽井1和生產(chǎn)井2之間的熱聯(lián)通和流體聯(lián)通已經(jīng)形成。因此，對(duì)于注汽井1上方的夾層進(jìn)行改造，可以按照第三預(yù)定規(guī)則向所述注汽井1內(nèi)注入蒸汽，同時(shí)生產(chǎn)井2進(jìn)行排液。具體地，可以向所述注汽井1內(nèi)注入212℃的蒸汽，注汽壓力為2MPa，注汽流量為100噸/天，注汽時(shí)間為10天。

當(dāng)注汽10天后，緩慢減少注汽井1的注汽量，直至對(duì)所述注汽井1進(jìn)行燜井，同時(shí)生產(chǎn)井2停止排液，請(qǐng)參見(jiàn)附圖3b(附圖3a為正常進(jìn)行SAGD操作時(shí)注汽井內(nèi)充滿蒸汽的情況)，這樣可以使得所述注汽井1內(nèi)的蒸汽冷凝后形成低于蒸汽溫度的液流流向所述生產(chǎn)井2，進(jìn)而使得所述生產(chǎn)井2內(nèi)的液流逐漸增多上返至所述注汽井1，由于注汽井1內(nèi)沒(méi)有非凝結(jié)氣體，這樣會(huì)使所述注汽井1內(nèi)壓力降低，形成低壓區(qū)。

當(dāng)注汽井1內(nèi)的液流溫度達(dá)到160℃左右時(shí)，可以按照第四預(yù)定規(guī)則向所述注汽井1內(nèi)再次注入蒸汽，這時(shí)蒸汽的溫度同樣應(yīng)滿足高于該液流的溫度25℃以上。即可以向所述注汽井1內(nèi)注入230℃的飽和蒸汽，注汽流量為100噸/天，注汽量為200噸。請(qǐng)參見(jiàn)附圖2和附圖4a，使得再次注入的蒸汽向所述低壓區(qū)快速流動(dòng)，并推動(dòng)液流在所述注汽井1內(nèi)形成浪涌，所述浪涌相互碰撞產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波，進(jìn)而破壞所述注汽井1上方的夾層。

與此同時(shí)，生產(chǎn)井2排液，產(chǎn)出速率約為200噸/天。完成注汽井1上方夾層改造后，注汽井1恢復(fù)連續(xù)注汽，生產(chǎn)井2連續(xù)產(chǎn)液。

采用上述操作方法后，注汽井1上方的膠結(jié)良好的夾層巖石內(nèi)部產(chǎn)生貫穿裂縫，在隨后的連續(xù)注蒸汽SAGD生產(chǎn)中，夾層的滲流能力慢慢提高，最終蒸汽腔可以順利在注汽井1的上方發(fā)育。

本文引用的任何數(shù)字值都包括從下限值到上限值之間以一個(gè)單位遞增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之間存在至少兩個(gè)單位的間隔即可。舉例來(lái)說(shuō)，如果闡述了一個(gè)部件的數(shù)量或過(guò)程變量(例如溫度、壓力、時(shí)間等)的值是從1到90，優(yōu)選從20到80，更優(yōu)選從30到70，則目的是為了說(shuō)明該說(shuō)明書(shū)中也明確地列舉了諸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。對(duì)于小于1的值，適當(dāng)?shù)卣J(rèn)為一個(gè)單位是0.0001、0.001、0.01、0.1。這些僅僅是想要明確表達(dá)的示例，可以認(rèn)為在最低值和最高值之間列舉的數(shù)值的所有可能組合都是以類似方式在該說(shuō)明書(shū)明確地闡述了的。

除非另有說(shuō)明，所有范圍都包括端點(diǎn)以及端點(diǎn)之間的所有數(shù)字。與范圍一起使用的“大約”或“近似”適合于該范圍的兩個(gè)端點(diǎn)。因而，“大約20到30”旨在覆蓋“大約20到大約30”，至少包括指明的端點(diǎn)。

披露的所有文章和參考資料，包括專利申請(qǐng)和出版物，出于各種目的通過(guò)援引結(jié)合于此。描述組合的術(shù)語(yǔ)“基本由…構(gòu)成”應(yīng)該包括所確定的元件、成分、部件或步驟以及實(shí)質(zhì)上沒(méi)有影響該組合的基本新穎特征的其他元件、成分、部件或步驟。使用術(shù)語(yǔ)“包含”或“包括”來(lái)描述這里的元件、成分、部件或步驟的組合也想到了基本由這些元件、成分、部件或步驟構(gòu)成的實(shí)施方式。這里通過(guò)使用術(shù)語(yǔ)“可以”，旨在說(shuō)明“可以”包括的所描述的任何屬性都是可選的。

多個(gè)元件、成分、部件或步驟能夠由單個(gè)集成元件、成分、部件或步驟來(lái)提供。另選地，單個(gè)集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個(gè)元件、成分、部件或步驟。用來(lái)描述元件、成分、部件或步驟的公開(kāi)“一”或“一個(gè)”并不說(shuō)為了排除其他的元件、成分、部件或步驟。

應(yīng)該理解，以上描述是為了進(jìn)行圖示說(shuō)明而不是為了進(jìn)行限制。通過(guò)閱讀上述描述，在所提供的示例之外的許多實(shí)施方式和許多應(yīng)用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來(lái)確定，而是應(yīng)該參照前述權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所擁有的等價(jià)物的全部范圍來(lái)確定。出于全面之目的，所有文章和參考包括專利申請(qǐng)和公告的公開(kāi)都通過(guò)參考結(jié)合在本文中。在前述權(quán)利要求中省略這里公開(kāi)的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容，也不應(yīng)該認(rèn)為申請(qǐng)人沒(méi)有將該主題考慮為所公開(kāi)的申請(qǐng)主題的一部分。