本申請(qǐng)涉及油氣井開采方法，尤其涉及一種儲(chǔ)層加熱、開采方法及裝置。

背景技術(shù)：

本部分的描述僅提供與本申請(qǐng)公開相關(guān)的背景信息，而不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

蒸汽輔助重力泄油(Steam Assisted Gravity Drainage，SAGD)是目前稠油、超稠油油藏開發(fā)的一項(xiàng)前沿且有效技術(shù)，其基本原理是從注入井注入蒸汽，蒸汽向上及側(cè)面移動(dòng)加熱周圍油藏，被加熱降粘的原油及冷凝水在重力作用下流到生產(chǎn)井中，進(jìn)而被開采出來。

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，在國內(nèi)外已實(shí)施SAGD開發(fā)的油藏中，特別是非均質(zhì)性強(qiáng)的油藏，儲(chǔ)層物性差，含夾層較多，使得SAGD開發(fā)效果不理想。這是因?yàn)閵A層嚴(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開發(fā)夾層發(fā)育的油藏時(shí)，面臨油氣比低、產(chǎn)油速率低等不利局面。尤其是近井地帶的夾層，極大的限制了蒸汽腔快速發(fā)育到頂?shù)倪^程，延緩了峰值產(chǎn)量的到來。

應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本申請(qǐng)的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)實(shí)施方式的目的在于提供一種儲(chǔ)層加熱、開采方法及裝置，以破壞儲(chǔ)層中的夾層，促使蒸汽腔快速發(fā)育，達(dá)到均勻加熱儲(chǔ)層、提高產(chǎn)量的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳缦碌募夹g(shù)方案。

一種儲(chǔ)層加熱方法，所述儲(chǔ)層加熱方法用于對(duì)包含有夾層的儲(chǔ)層進(jìn)行加熱，所述儲(chǔ)層加熱方法包括：

鉆至少一個(gè)水平井，至少一個(gè)所述水平井包括水平井眼，所述水平井眼穿過所述儲(chǔ)層，所述水平井眼位于所述夾層的下方；

在位于所述水平井眼上方的所述儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)空腔，至少一個(gè)所述空腔與所述水平井眼相連通；

向所述水平井中注入蒸汽，所述蒸汽經(jīng)所述水平井眼進(jìn)入所述空腔，并對(duì)位于所述水平井眼上方的所述儲(chǔ)層進(jìn)行加熱。

優(yōu)選地，在位于所述水平井眼上方的所述儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)所述空腔的方式可以包括如下的至少一種：

向所述水平井眼中下入噴射器，利用所述噴射器在位于所述水平井眼上方的儲(chǔ)層中環(huán)切出至少一個(gè)所述空腔；

向所述水平井眼中下入連續(xù)油管，所述連續(xù)油管位于所述水平井眼的端部設(shè)置有鉆頭，利用所述鉆頭在位于所述水平井眼上方的儲(chǔ)層中鉆出至少一個(gè)所述空腔。

優(yōu)選地，在所述儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)所述空腔的步驟之后，所述方法還包括：

向所述水平井眼中下入割縫篩管，執(zhí)行完井工序，所述割縫篩管與至少一個(gè)所述空腔相連通；

相應(yīng)地，在注入蒸汽的步驟中：向所述割縫篩管中注入所述蒸汽，所述蒸汽經(jīng)所述割縫篩管進(jìn)入至少一個(gè)所述空腔。

優(yōu)選地，所述夾層在所述儲(chǔ)層中沿水平方向展布；所述空腔的數(shù)量為三個(gè)，其中一個(gè)所述空腔朝向所述夾層延伸，另外兩個(gè)所述空腔分別靠近所述夾層沿水平方向的兩端。

優(yōu)選地，所述方法還包括：

獲取所述儲(chǔ)層的性質(zhì)參數(shù)；

獲取所述蒸汽的溫度；

基于所述性質(zhì)參數(shù)和所述溫度，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，獲取所述夾層的垂直抬升量；

當(dāng)所述垂直抬升量大于預(yù)定閾值時(shí)，所述夾層發(fā)生斷裂破壞，繼續(xù)向所述空腔中注入蒸汽，所述蒸汽經(jīng)所述夾層發(fā)生斷裂破壞處向上擴(kuò)展，加熱位于所述夾層上方的所述儲(chǔ)層。

優(yōu)選地，所述性質(zhì)參數(shù)包括：受熱厚度、泊松比、熱膨脹系數(shù)、彈性模量、孔隙壓力增加量。

優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)規(guī)則如下：

L＝H·Δε_z,

Δε_z＝Δε_v1+Δε_v2，

其中，

L-垂直抬升量，米；

H-儲(chǔ)層受熱厚度，米；

Δε_z-儲(chǔ)層的垂直應(yīng)變量，無量綱；

Δε_v1-儲(chǔ)層由于熱膨脹引起的垂直應(yīng)變量，無量綱；

Δε_v2-儲(chǔ)層由于孔隙壓力增加而引起的垂向應(yīng)變量，無量綱；

γ-儲(chǔ)層的泊松比，無量綱；

a_L-儲(chǔ)層的熱膨脹系數(shù)，每開爾文；

ΔT-蒸汽溫度；

α-Biot常數(shù)，無量綱；

E-儲(chǔ)層的彈性模量，兆帕；

Δp-儲(chǔ)層孔隙壓力增加量，兆帕。

一種儲(chǔ)層加熱裝置，所述儲(chǔ)層加熱裝置用于對(duì)包含有夾層的儲(chǔ)層進(jìn)行加熱，所述儲(chǔ)層加熱裝置包括：

至少一個(gè)水平井，至少一個(gè)所述水平井包括水平井眼，所述水平井眼穿過所述儲(chǔ)層，所述水平井眼位于所述夾層的下方；

至少一個(gè)空腔，至少一個(gè)所述空腔位于所述水平井眼上方的儲(chǔ)層中，至少一個(gè)所述空腔與所述水平井眼相連通；

蒸汽源，所述蒸汽源與至少一個(gè)所述水平井相連通，至少一個(gè)所述水平井能接收所述蒸汽源注入的蒸汽，所述蒸汽能經(jīng)所述水平井眼進(jìn)入至少一個(gè)所述空腔，并對(duì)位于所述水平井眼上方的儲(chǔ)層進(jìn)行加熱。

優(yōu)選地，所述儲(chǔ)層加熱裝置還包括：設(shè)置在所述水平井眼中的割縫篩管，所述割縫篩管與至少一個(gè)所述空腔相連通。

優(yōu)選地，所述夾層在所述儲(chǔ)層中沿水平方向展布；所述空腔的數(shù)量為三個(gè)，其中一個(gè)所述空腔靠近所述夾層的中部，另外兩個(gè)所述空腔分別靠近所述夾層沿水平方向的兩端。

一種儲(chǔ)層開采方法，所述儲(chǔ)層開采方法用于開采包含有夾層的儲(chǔ)層；所述儲(chǔ)層開采方法包括：

鉆第一水平井，所述第一水平井包括第一水平井眼，所述第一水平井眼穿過所述儲(chǔ)層，所述第一水平井眼位于所述夾層的下方；

鉆第二水平井，所述第二水平井包括第二水平井眼，所述第二水平井眼穿過所述儲(chǔ)層，所述第二水平井眼位于所述第一水平井眼的下方；

在位于所述第一水平井眼上方的所述儲(chǔ)層形成至少一個(gè)空腔，至少一個(gè)所述空腔與所述第一水平井眼相連通；

向所述第一水平井中注入蒸汽，所述蒸汽經(jīng)所述第一水平井眼進(jìn)入至少一個(gè)所述空腔中，并對(duì)位于所述第一水平井眼上方的所述儲(chǔ)層進(jìn)行加熱；

位于所述第一水平井眼上方的所述儲(chǔ)層中的原油及所述蒸汽的冷凝水下泄進(jìn)入所述第二水平井眼中；

經(jīng)所述第二水平井將所述原油及所述冷凝水舉升至地面。

優(yōu)選地，在位于所述第一水平井段上方的所述儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)所述空腔的方式包括如下的至少一種：

向所述第一水平井眼中下入噴射器，利用所述噴射器在位于所述第一水平井眼上方的儲(chǔ)層中環(huán)切出至少一個(gè)所述空腔；

向所述第一水平井眼中下入連續(xù)油管，所述連續(xù)油管位于所述第一水平井眼的端部設(shè)置有鉆頭，利用所述鉆頭在位于所述第一水平井眼上方的儲(chǔ)層中鉆出至少一個(gè)所述空腔。

優(yōu)選地，在所述儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)所述空腔的步驟之后，所述方法還包括：

向所述第一水平井眼中下入第一割縫篩管，執(zhí)行完井工序，所述第一割縫篩管與至少一個(gè)所述空腔相連通；

向所述第二水平井眼中下入第二割縫篩管，執(zhí)行完井工序；

相應(yīng)地，

在注入蒸汽的步驟中：向所述第一割縫篩管中注入所述蒸汽，所述蒸汽經(jīng)所述第一割縫篩管進(jìn)入至少一個(gè)所述空腔；

在原油及冷凝水下泄的步驟中，所述原油及所述冷凝水下泄進(jìn)入所述第二割縫篩管中。

優(yōu)選地，所述夾層在所述儲(chǔ)層中沿水平方向展布；所述空腔的數(shù)量為三個(gè)，其中一個(gè)所述空腔朝向所述夾層延伸，另外兩個(gè)所述空腔分別靠近所述夾層沿水平方向的兩端。

優(yōu)選地，在所述原油及所述冷凝水下泄的步驟之前，所述方法還包括：

獲取所述儲(chǔ)層的性質(zhì)參數(shù)；

獲取所述蒸汽的溫度；

基于所述性質(zhì)參數(shù)和所述溫度，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，獲取所述夾層的垂直抬升量；

當(dāng)所述垂直抬升量大于預(yù)定閾值時(shí)，所述夾層發(fā)生斷裂破壞，繼續(xù)向所述空腔中注入蒸汽，所述蒸汽經(jīng)所述夾層發(fā)生斷裂破壞處向上擴(kuò)展，加熱位于所述夾層上方的所述儲(chǔ)層。

優(yōu)選地，所述性質(zhì)參數(shù)包括：受熱厚度、泊松比、熱膨脹系數(shù)、彈性模量、孔隙壓力增加量。

優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)規(guī)則如下：

L＝H·Δε_z,

Δε_z＝Δε_v1+Δε_v2，

其中，

L-垂直抬升量，米；

H-儲(chǔ)層受熱厚度，米；

Δε_z-儲(chǔ)層的垂直應(yīng)變量，無量綱；

Δε_v1-儲(chǔ)層由于熱膨脹引起的垂直應(yīng)變量，無量綱；

Δε_v2-儲(chǔ)層由于孔隙壓力增加而引起的垂向應(yīng)變量，無量綱；

γ-儲(chǔ)層的泊松比，無量綱；

a_L-儲(chǔ)層的熱膨脹系數(shù)，每開爾文；

ΔT-蒸汽溫度；

α-Biot常數(shù)，無量綱；

E-儲(chǔ)層的彈性模量，兆帕；

Δp-儲(chǔ)層孔隙壓力增加量，兆帕。

一種儲(chǔ)層開采裝置，所述儲(chǔ)層開采裝置用于開采包含有夾層的儲(chǔ)層；所述儲(chǔ)層開采裝置包括：

第一水平井，所述第一水平井包括第一水平井眼，所述第一水平井眼穿過所述儲(chǔ)層，所述第一水平井眼位于所述夾層的下方；

第二水平井，所述第二水平井包括第二水平井眼，所述第二水平井眼穿過所述儲(chǔ)層，所述第二水平井眼位于所述第一水平井眼的下方；

至少一個(gè)空腔，至少一個(gè)所述空腔位于所述第一水平井眼上方，至少一個(gè)所述空腔與所述第一水平井眼相連通；

蒸汽源，所述蒸汽源與所述第一水平井相連通，所述第一水平井能接收所述蒸汽源注入的蒸汽，所述蒸汽能經(jīng)所述第一水平井眼進(jìn)入所述空腔中，并對(duì)位于所述第一水平井眼上方的所述儲(chǔ)層進(jìn)行加熱；

設(shè)置在所述第二水平井中的舉升機(jī)構(gòu)，所述舉升機(jī)構(gòu)能將下泄進(jìn)入所述第二水平井眼中的原油及所述蒸汽的冷凝水舉升至地面。

優(yōu)選地，所述儲(chǔ)層開采裝置還包括：設(shè)置在所述第一水平井眼中的第一割縫篩管，以及設(shè)置在所述第二水平井眼中的第二割縫篩管，所述第一割縫篩管與至少一個(gè)所述空腔相連通。

優(yōu)選地，所述夾層在所述儲(chǔ)層中沿水平方向展布；所述空腔的數(shù)量為三個(gè)，其中一個(gè)所述空腔靠近所述夾層的中部，另外兩個(gè)所述空腔分別靠近所述夾層沿水平方向的兩端。

借由以上的技術(shù)方案，本申請(qǐng)通過在位于水平井眼上方的儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)與水平井眼相連通的空腔，并由水平井注入的蒸汽經(jīng)水平井眼進(jìn)入空腔，并對(duì)位于水平井眼上方的儲(chǔ)層進(jìn)行加熱，使得位于水平井眼上方的儲(chǔ)層由于受熱發(fā)生垂直向上的位移，如此可以引發(fā)夾層在靠近空腔的部位發(fā)生垂直向上的抬升，而遠(yuǎn)離空腔的部位不發(fā)生或少發(fā)生垂直向上的抬升，從而使夾層產(chǎn)生應(yīng)力集中，進(jìn)而使夾層在產(chǎn)生應(yīng)力集中處發(fā)生斷裂破壞，這樣，蒸汽可以經(jīng)夾層發(fā)生斷裂破壞處向上超覆擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)加熱夾層上方的儲(chǔ)層，從而達(dá)到蒸汽腔在包含有夾層中的儲(chǔ)層中快速發(fā)育、均勻加熱儲(chǔ)層、提高產(chǎn)量的目的。

其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏鶕?jù)本文中提供的描述而變得明顯。本發(fā)明內(nèi)容的描述和具體示例僅旨在例示的目的，并非旨在限制本發(fā)明的范圍。

附圖說明

在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本申請(qǐng)公開的范圍。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實(shí)施本申請(qǐng)。在附圖中：

圖1為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的一種儲(chǔ)層加熱方法的流程圖；

圖2為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式中一種儲(chǔ)層加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為儲(chǔ)層邊界約束條件示意圖；

圖4為夾層邊界約束條件示意圖；

圖5為夾層抬升示意圖；

圖6為形成的空腔的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本申請(qǐng)另一個(gè)實(shí)施方式的一種儲(chǔ)層加熱方法的流程圖；

圖8為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的一種儲(chǔ)層開采方法的流程圖；

圖9為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式中一種儲(chǔ)層開采裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本申請(qǐng)另一個(gè)實(shí)施方式的一種儲(chǔ)層開采方法的流程圖；

圖11為一個(gè)具體的實(shí)施例中蒸汽腔形態(tài)在局部產(chǎn)生劇烈變化時(shí)PEEQ云圖；

圖12為一個(gè)具體的實(shí)施例中蒸汽腔形態(tài)在局部平緩變化時(shí)PEEQ云圖；

圖13為一個(gè)具體的實(shí)施例中蒸汽腔形態(tài)在局部劇烈變化和平緩變化兩種情況下PEEQ對(duì)比曲線。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，當(dāng)一個(gè)零部件被稱為“設(shè)置于”另一個(gè)零部件，它可以直接在另一個(gè)零部件上或者也可以存在居中的零部件。當(dāng)一個(gè)零部件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)零部件，它可以是直接連接到另一個(gè)零部件或者可能同時(shí)存在居中零部件。本文所使用的術(shù)語“豎直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，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)的說明書中所使用的術(shù)語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“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。

圖1為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的一種儲(chǔ)層加熱方法的流程圖。雖然本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳缦率鰧?shí)施方式或流程圖所述的方法操作步驟，但是基于常規(guī)或者無需創(chuàng)造性的勞動(dòng)，在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步驟。此外，所述方法在邏輯性上不存在必要因果關(guān)系的步驟中，這些步驟的執(zhí)行順序不限于本申請(qǐng)實(shí)施方式中所提供的執(zhí)行順序。

請(qǐng)一并參閱圖1和圖2，本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的一種儲(chǔ)層加熱方法可以用于對(duì)包含有夾層的儲(chǔ)層進(jìn)行加熱；其可以包括如下步驟：

步驟S101：鉆至少一個(gè)水平井，至少一個(gè)所述水平井包括水平井眼1，所述水平井眼1穿過所述儲(chǔ)層，所述水平井眼1位于所述夾層2的下方；

步驟S102：在位于所述水平井眼1上方的所述儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)空腔3，至少一個(gè)所述空腔3與所述水平井眼1相連通；

步驟S103：向所述水平井中注入蒸汽，所述蒸汽經(jīng)所述水平井眼1進(jìn)入所述空腔3，并對(duì)位于所述水平井眼1上方的所述儲(chǔ)層進(jìn)行加熱。

本申請(qǐng)實(shí)施方式的儲(chǔ)層加熱方法，通過在位于水平井眼1上方的儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)與水平井眼1相連通的空腔3，并由水平井注入的蒸汽經(jīng)水平井眼1進(jìn)入空腔3，并對(duì)位于水平井眼1上方的儲(chǔ)層進(jìn)行加熱，使得位于水平井眼1上方的儲(chǔ)層由于受熱發(fā)生垂直向上的位移，如此可以引發(fā)夾層2在靠近空腔3的部位發(fā)生垂直向上的抬升，而遠(yuǎn)離空腔3的部位不發(fā)生或少發(fā)生垂直向上的抬升，從而使夾層2產(chǎn)生應(yīng)力集中，進(jìn)而使夾層2在產(chǎn)生應(yīng)力集中處發(fā)生斷裂破壞，這樣，蒸汽可以經(jīng)夾層2發(fā)生斷裂破壞處向上超覆擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)加熱夾層2上方的儲(chǔ)層，從而達(dá)到蒸汽腔在包含有夾層2中的儲(chǔ)層中快速發(fā)育、均勻加熱儲(chǔ)層、提高產(chǎn)量的目的。

本實(shí)施方式的儲(chǔ)層加熱方法能夠破壞儲(chǔ)層中夾層2、使蒸汽腔能夠在包含有夾層2中的儲(chǔ)層中快速發(fā)育、均勻加熱儲(chǔ)層的原理如下。

根據(jù)物體受熱膨脹的原理，注入的高溫蒸汽能夠引發(fā)儲(chǔ)層受熱膨脹。因此，儲(chǔ)層及其內(nèi)部孔隙流體受熱后體積會(huì)發(fā)生膨脹。一般地，在不受限制的條件下，膨脹在各個(gè)方向上都會(huì)發(fā)生，且應(yīng)變量一般相等。但在地層條件下，儲(chǔ)層一般只能發(fā)生垂直向上的膨脹，而難以發(fā)生水平方向以及垂直向下的膨脹。主要原因是儲(chǔ)層處于擠壓狀態(tài)，向水平方向難以推動(dòng)儲(chǔ)層發(fā)生位移。因而在泊松效應(yīng)下，一般只能在垂直方向上發(fā)生變形。同樣的，垂直向下朝向地心方向推動(dòng)巖體也是不可能的，儲(chǔ)層也不會(huì)發(fā)生垂直向下的變形。因此，垂直向上是受熱儲(chǔ)層及流體唯一的膨脹方向。從而，注入蒸汽加熱儲(chǔ)層，使儲(chǔ)層發(fā)生受熱膨脹，主要表現(xiàn)為垂向向上的膨脹。

基于此，儲(chǔ)層邊界約束條件設(shè)置如圖3所示，將受熱儲(chǔ)層在局部范圍內(nèi)簡(jiǎn)化為在水平方向位移受約束，在底部固定。夾層2邊界約束條件如圖4所示，將夾層2簡(jiǎn)化為在水平方向受到水平應(yīng)力作用，和在垂直方向上受到上覆壓力作用；并且，在水平方向位移固定，在夾層2中部某一區(qū)域內(nèi)受到抬升作用能產(chǎn)生向上的位移。

通過在位于水平井眼1上方的儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)空腔3，使得沿水平井方向上儲(chǔ)層的實(shí)際有效厚度發(fā)生突變，從而導(dǎo)致儲(chǔ)層沿垂直方向的膨脹量發(fā)生突變。當(dāng)儲(chǔ)層上方發(fā)育大面積夾層2時(shí)，夾層2阻止蒸汽腔的垂向擴(kuò)展，同時(shí)受熱儲(chǔ)層的膨脹將導(dǎo)致上部夾層2的抬升變形。具體如圖5所示，其中實(shí)線部分為夾層2受到抬升前蒸汽腔的形態(tài)及位置，虛線所示的為夾層2受到抬升產(chǎn)生形變后蒸汽腔的形態(tài)及位置。當(dāng)夾層2所受抬升變形不均時(shí)，在局部將產(chǎn)生顯著的應(yīng)力集中。達(dá)到一定程度時(shí)，夾層2將在這些部位優(yōu)先破壞。當(dāng)夾層2破壞失效后，蒸汽腔將穿過夾層2繼續(xù)向上發(fā)育。從而，使蒸汽腔能夠在包含有夾層2中的儲(chǔ)層中快速發(fā)育、均勻加熱儲(chǔ)層。

在一個(gè)實(shí)施方式中，在位于水平井眼1上方的儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)空腔3的方式可以包括如下的至少一種：向水平井眼1中下入噴射器，利用噴射器在位于水平井眼1上方的儲(chǔ)層中環(huán)切出至少一個(gè)空腔3；或者，向水平井眼1中下入連續(xù)油管，連續(xù)油管位于水平井眼1的端部設(shè)置有鉆頭，利用鉆頭在位于水平井眼1上方的儲(chǔ)層中鉆出至少一個(gè)空腔3。

在本實(shí)施方式中，噴射器以及連接油管可以采用任意合適的現(xiàn)有構(gòu)造，本申請(qǐng)對(duì)此不作限定。具體的，舉例為，噴射器使用的噴射介質(zhì)可以為水或砂，從而通過水力噴射或噴砂的方式，在儲(chǔ)層中形成空腔3，具體的如圖6所示?；蛘?，利用連續(xù)油管鉆進(jìn)技術(shù)，向位于水平井段上方的儲(chǔ)層鉆進(jìn)，形成所述空腔3。

需要說明的是，圖6中形成的空腔3的形狀以及圖2中示出的空腔3的形狀均僅是示意性的，實(shí)際中形成的空腔3的形狀并不限于上述兩種情況，本申請(qǐng)的保護(hù)范圍也不因該兩種示意而受到任何限制。

在本實(shí)施方式中，空腔3的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置和選擇，本申請(qǐng)對(duì)此不作限定。具體的，舉例為，沿水平井段沒間隔預(yù)定距離(例如50米、40米、30米等)形成一個(gè)空腔3，這樣沿水平井段可以形成有多個(gè)空腔3。實(shí)際中，如果沒有坍塌、施工成本較低的情況下，可適當(dāng)?shù)目s小上述預(yù)定距離，以沿水平井段可以形成數(shù)量更多的空腔3。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2，在一個(gè)實(shí)施方式中，夾層2在儲(chǔ)層中沿水平方向展布；空腔3的數(shù)量為三個(gè)，其中一個(gè)空腔3(如圖2中處于中間的空腔3)靠近夾層2的中部，另外兩個(gè)空腔3(如圖2中處于左右兩側(cè)的空腔3)分別靠近夾層2沿水平方向的兩端。

在本實(shí)施方式中，蒸汽通過位于兩側(cè)的空腔3加熱附近的儲(chǔ)層，從而可以使夾層2的兩端發(fā)生垂直向上的抬升，進(jìn)而夾層2的中部因應(yīng)力集中而產(chǎn)生斷裂破壞，此時(shí)通過位于中間的空腔3進(jìn)入的蒸汽可以經(jīng)夾層2發(fā)生斷裂破壞處向上擴(kuò)展，較佳地實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層的均勻加熱的目的。

圖2示意性的示出了位于兩側(cè)的2個(gè)空腔3直接穿過近井夾層2。即，噴射器噴出的水或砂直接穿透近井夾層2；或者，利用連接油管鉆進(jìn)技術(shù)，連續(xù)油管的鉆頭直接鉆穿近井夾層2。從而，可以直接消除近井夾層2對(duì)蒸汽的阻擋作用，有利于蒸汽的擴(kuò)展。

在一個(gè)實(shí)施方式中，在儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)空腔3的步驟之后，所述方法還可以包括：向水平井眼1中下入割縫篩管4，執(zhí)行完井工序，割縫篩管4與至少一個(gè)空腔相3連通。相應(yīng)地，在注入蒸汽的步驟中包括：向割縫篩管4中注入蒸汽，蒸汽經(jīng)割縫篩管4進(jìn)入至少一個(gè)空腔3。通過下入割縫篩管4并執(zhí)行完井工序，可以防止地層發(fā)生坍塌而掩埋水平井眼1，從而使水平井眼1保持完整和保持供流能力。此外，下入的割縫篩管4還具有防砂作用，保持原油及冷凝水流通通道的通暢性。

儲(chǔ)層受熱發(fā)生垂直向上的膨脹量的主要由注汽溫度、壓力、儲(chǔ)層泊松比、受熱儲(chǔ)層厚度等因素決定。當(dāng)上述獲取或控制參數(shù)，使夾層2發(fā)生斷裂破壞之后，繼續(xù)通過至少一個(gè)空腔3向儲(chǔ)層中注入蒸汽，蒸汽即可繼續(xù)對(duì)夾層2上方的儲(chǔ)層進(jìn)行加熱。

具體的，請(qǐng)參閱圖7，在一個(gè)實(shí)施方式中，所述方法還可以包括如下步驟：

步驟S104：獲取所述儲(chǔ)層的性質(zhì)參數(shù)；

步驟S105：獲取所述蒸汽的溫度；

步驟S106：基于所述性質(zhì)參數(shù)和所述溫度，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，獲取所述夾層的垂直抬升量；

步驟S107：當(dāng)所述垂直抬升量大于預(yù)定閾值時(shí)，所述夾層發(fā)生斷裂破壞，繼續(xù)向所述空腔中注入蒸汽，所述蒸汽經(jīng)所述夾層發(fā)生斷裂破壞處向上擴(kuò)展，加熱位于所述夾層上方的所述儲(chǔ)層。

在本實(shí)施方式中，所述性質(zhì)參數(shù)可以包括：受熱厚度、泊松比、熱膨脹系數(shù)、彈性模量、孔隙壓力增加量。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述預(yù)設(shè)規(guī)則如下：

L＝H·Δε_z,

Δε_z＝Δε_v1+Δε_v2，

其中，

L-垂直抬升量，米；

H-儲(chǔ)層受熱厚度，米；

Δε_z-儲(chǔ)層的垂直應(yīng)變量，無量綱；

Δε_v1-儲(chǔ)層由于熱膨脹引起的垂直應(yīng)變量，無量綱；

Δε_v2-儲(chǔ)層由于孔隙壓力增加而引起的垂向應(yīng)變量，無量綱；

γ-儲(chǔ)層的泊松比，無量綱；

a_L-儲(chǔ)層的熱膨脹系數(shù)，每開爾文；

ΔT-蒸汽溫度；

α-Biot常數(shù)，無量綱；

E-儲(chǔ)層的彈性模量，兆帕；

Δp-儲(chǔ)層孔隙壓力增加量，兆帕。

在本實(shí)施方式中，預(yù)定閾值因夾層2的不同而不同，因此本申請(qǐng)對(duì)此不作限定。一般地，預(yù)定閾值為夾層2對(duì)應(yīng)的應(yīng)變極限，當(dāng)儲(chǔ)層因受力而產(chǎn)生的應(yīng)變大于其應(yīng)變極限即預(yù)定閾值時(shí)，夾層2將發(fā)生斷裂破壞。

如圖2所示，當(dāng)夾層2的垂直抬升量大于預(yù)定閾值時(shí)，即夾層2發(fā)生斷裂破壞，此時(shí)繼續(xù)向至少一個(gè)空腔3中注入蒸汽，則蒸汽可以經(jīng)夾層2發(fā)生斷裂破壞處向上擴(kuò)展，加熱夾層2上方的儲(chǔ)層，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)包含有夾層2的儲(chǔ)層的均勻加熱，提高后續(xù)產(chǎn)量。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2，本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式還提供了一種儲(chǔ)層加熱裝置，所述儲(chǔ)層加熱裝置可以用于對(duì)包含有夾層2的儲(chǔ)層進(jìn)行加熱；所述儲(chǔ)層加熱裝置可以包括：至少一個(gè)水平井，至少一個(gè)所述水平井包括水平井眼1，所述水平井眼1穿過所述儲(chǔ)層，所述水平井眼1位于所述夾層2的下方；至少一個(gè)空腔3，至少一個(gè)所述空腔3位于所述水平井眼1上方的儲(chǔ)層中，至少一個(gè)所述空腔3與所述水平井眼1相連通；蒸汽源，所述蒸汽源與至少一個(gè)所述水平井相連通，至少一個(gè)所述水平井能接收所述蒸汽源注入的蒸汽，所述蒸汽能經(jīng)所述水平井眼1進(jìn)入至少一個(gè)所述空腔3，并對(duì)位于所述水平井眼3上方的儲(chǔ)層進(jìn)行加熱。

本申請(qǐng)實(shí)施方式的儲(chǔ)層加熱裝置，通過在位于水平井眼1上方的儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)與水平井眼1相連通的空腔3，則由水平井注入的蒸汽可以經(jīng)水平井眼1進(jìn)入空腔3，并對(duì)位于水平井眼1上方的儲(chǔ)層進(jìn)行加熱，使得位于水平井眼1上方的儲(chǔ)層由于受熱發(fā)生垂直向上的位移，如此可以引發(fā)夾層2在靠近空腔3的部位發(fā)生垂直向上的抬升，而遠(yuǎn)離空腔3的部位不發(fā)生或少發(fā)生垂直向上的抬升，從而使夾層2產(chǎn)生應(yīng)力集中，進(jìn)而使夾層2在產(chǎn)生應(yīng)力集中處發(fā)生斷裂破壞，這樣，蒸汽可以經(jīng)夾層2發(fā)生斷裂破壞處向上超覆擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)加熱夾層2上方的儲(chǔ)層，從而達(dá)到蒸汽腔在包含有夾層2中的儲(chǔ)層中快速發(fā)育、均勻加熱儲(chǔ)層、提高產(chǎn)量的目的。

需要說明的是，在本實(shí)施方式中，水平井還可以包括有與水平井段1相連通的直井段，具體在進(jìn)行注蒸汽時(shí)，可以向直井段中注入蒸汽，蒸汽隨之進(jìn)入與直井段相連通的水平井段1，并最終進(jìn)入空腔3完成對(duì)儲(chǔ)層的加熱。為清楚簡(jiǎn)要地說明本實(shí)施方式所提供的技術(shù)方案，在此將不再對(duì)直井段進(jìn)行贅述，說明書附圖也進(jìn)行了相應(yīng)簡(jiǎn)化。但是應(yīng)該理解，本申請(qǐng)實(shí)施方式在范圍上并不因此而受到限制。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述儲(chǔ)層加熱裝置還可以包括：設(shè)置在水平井眼1中的割縫篩管4，割縫篩管4與至少一個(gè)空腔3相連通。通過下入割縫篩管4并執(zhí)行完井工序，可以防止地層發(fā)生坍塌而掩埋水平井眼1，從而使水平井眼1保持完整和保持供流能力。此外，下入的割縫篩管4還具有防砂作用，保持原油及冷凝水流通通道的通暢性。

在一個(gè)實(shí)施方式中，夾層2在儲(chǔ)層中沿水平方向展布；空腔3的數(shù)量為三個(gè)，其中一個(gè)空腔3(如圖2中處于中間的空腔3)靠近夾層2的中部，另外兩個(gè)空腔3(如圖2中處于左右兩側(cè)的空腔3)分別靠近夾層2沿水平方向的兩端。

在本實(shí)施方式中，通過在夾層2沿水平方向的兩端分別設(shè)置一個(gè)空腔3，則蒸汽通過位于兩側(cè)的空腔3加熱附近的儲(chǔ)層，從而可以使夾層2的兩端發(fā)生垂直向上的抬升，進(jìn)而夾層2的中部因應(yīng)力集中而產(chǎn)生斷裂破壞，此時(shí)通過設(shè)置在中間的空腔3進(jìn)入的蒸汽可以經(jīng)夾層2發(fā)生斷裂破壞處向上擴(kuò)展，較佳地實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層的均勻加熱的目的。

圖2示意性的示出了設(shè)置在兩側(cè)的2個(gè)空腔3直接穿過近井夾層2。即，噴射器噴出的水或砂直接穿透近井夾層2；或者，利用連接油管鉆進(jìn)技術(shù)，連續(xù)油管的鉆頭直接鉆穿近井夾層2。從而，可以直接消除近井夾層2對(duì)蒸汽的阻擋作用，有利于蒸汽的擴(kuò)展。

圖8為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的一種儲(chǔ)層開采方法的流程圖。雖然本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳缦率鰧?shí)施方式或流程圖所述的方法操作步驟，但是基于常規(guī)或者無需創(chuàng)造性的勞動(dòng)，在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步驟。此外，所述方法在邏輯性上不存在必要因果關(guān)系的步驟中，這些步驟的執(zhí)行順序不限于本申請(qǐng)實(shí)施方式中所提供的執(zhí)行順序。

請(qǐng)一并參閱圖8和圖9，本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的一種儲(chǔ)層開采方法可以用于開采包含有夾層6的儲(chǔ)層；其可以包括如下步驟：

步驟S201：鉆第一水平井，所述第一水平井包括第一水平井眼5，所述第一水平井眼5穿過所述儲(chǔ)層，所述第一水平井眼5位于所述夾層6的下方；

步驟S202：鉆第二水平井，所述第二水平井包括第二水平井眼7，所述第二水平井眼7穿過所述儲(chǔ)層，所述第二水平井眼7位于所述第一水平井眼5的下方；

步驟S203：在位于所述第一水平井眼5上方的所述儲(chǔ)層形成至少一個(gè)空腔8，至少一個(gè)所述空腔8與所述第一水平井眼5相連通；

步驟S204：向所述第一水平井中注入蒸汽，所述蒸汽經(jīng)所述第一水平井眼5進(jìn)入至少一個(gè)所述空腔8中，并對(duì)位于所述第一水平井眼5上方的所述儲(chǔ)層進(jìn)行加熱；

步驟S205：位于所述第一水平井眼5上方的所述儲(chǔ)層中的原油及所述蒸汽的冷凝水下泄進(jìn)入所述第二水平井眼7中；

步驟S206：經(jīng)所述第二水平井將所述原油及所述冷凝水舉升至地面。

本申請(qǐng)實(shí)施方式的儲(chǔ)層開采方法，通過在位于第一水平井眼5上方的儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)與第一水平井眼5相連通的空腔8，并由第一水平井注入的蒸汽經(jīng)第一水平井眼5進(jìn)入空腔8，并對(duì)位于第一水平井眼5上方的儲(chǔ)層進(jìn)行加熱，使得位于第一水平井眼5上方的儲(chǔ)層由于受熱發(fā)生垂直向上的位移，如此可以引發(fā)夾層6在靠近空腔8的部位發(fā)生垂直向上的抬升，而遠(yuǎn)離空腔8的部位不發(fā)生或少發(fā)生垂直向上的抬升，從而使夾層6產(chǎn)生應(yīng)力集中，進(jìn)而使夾層6在產(chǎn)生應(yīng)力集中處發(fā)生斷裂破壞，這樣，蒸汽可以經(jīng)夾層6發(fā)生斷裂破壞處向上超覆擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)加熱夾層6上方的儲(chǔ)層，使蒸汽腔在包含有夾層6中的儲(chǔ)層中快速發(fā)育、均勻加熱儲(chǔ)層。如此，可以大大提高儲(chǔ)層的動(dòng)用程度，提高產(chǎn)量。

在本實(shí)施方式中，通過注入蒸汽能夠破壞儲(chǔ)層中夾層6、使蒸汽腔能夠在包含有夾層6中的儲(chǔ)層中快速發(fā)育、均勻加熱儲(chǔ)層，以提高儲(chǔ)層的動(dòng)用程度，為后續(xù)的開采操作、提高產(chǎn)量奠定基礎(chǔ)。

在本實(shí)施方式中，破壞儲(chǔ)層中夾層6、使蒸汽腔能夠在包含有夾層6中的儲(chǔ)層中快速發(fā)育、均勻加熱儲(chǔ)層的原理請(qǐng)參見前文描述，在此不再贅述。

在一個(gè)實(shí)施方式中，在位于第一水平井眼5上方的儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)空腔8的方式可以包括如下的至少一種：向第一水平井眼5中下入噴射器，利用噴射器在位于第一水平井眼5上方的儲(chǔ)層中環(huán)切出至少一個(gè)空腔8；或者，向第一水平井眼5中下入連續(xù)油管，連續(xù)油管位于水平井眼的端部設(shè)置有鉆頭，利用鉆頭在位于第一水平井眼5上方的儲(chǔ)層中鉆出至少一個(gè)空腔8。

請(qǐng)參閱圖9，在一個(gè)實(shí)施方式中，夾層6在儲(chǔ)層中沿水平方向展布；空腔8的數(shù)量為三個(gè)，其中一個(gè)空腔8(如圖9中處于中間的空腔8)靠近夾層6的中部，另外兩個(gè)空腔8(如圖9中處于左右兩側(cè)的空腔8)分別靠近夾層6沿水平方向的兩端。

在本實(shí)施方式中，蒸汽通過位于兩側(cè)的空腔8加熱附近的儲(chǔ)層，從而可以使夾層6的兩端發(fā)生垂直向上的抬升，進(jìn)而夾層6的中部因應(yīng)力集中而產(chǎn)生斷裂破壞，此時(shí)通過位于中間的空腔8進(jìn)入的蒸汽可以經(jīng)夾層6發(fā)生斷裂破壞處向上擴(kuò)展，較佳地實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層的均勻加熱的目的，以提高產(chǎn)量。

圖9示意性的示出了位于兩側(cè)的2個(gè)空腔8直接穿過近井夾層6。即，噴射器噴出的水或砂直接穿透近井夾層6；或者，利用連接油管鉆進(jìn)技術(shù)，連續(xù)油管的鉆頭直接鉆穿近井夾層6。從而，可以直接消除近井夾層6對(duì)蒸汽的阻擋作用，有利于蒸汽的擴(kuò)展，以提高產(chǎn)量。

在一個(gè)實(shí)施方式中，在儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)空腔8的步驟之后，所述方法還可以包括：向第一水平井眼5中下入第一割縫篩管9，執(zhí)行完井工序，第一割縫篩管9與至少一個(gè)空腔8相連通；向第二水平井眼7中下入第二割縫篩管10，執(zhí)行完井工序。相應(yīng)地，在注入蒸汽的步驟中：向第一割縫篩管9中注入蒸汽，蒸汽經(jīng)第一割縫篩管9進(jìn)入空腔8；在原油及冷凝水下泄的步驟中，原油及冷凝水下泄進(jìn)入第二割縫篩管10中。通過向第一水平井眼5中下入第一割縫篩管9并執(zhí)行完井工序，向第二水平井眼7中下入第二割縫篩管10并執(zhí)行完井工序，可以防止地層發(fā)生坍塌而掩埋第一水平井眼5和第二水平井眼7，從而使水平井眼保持完整和保持供流能力。此外，下入的第一割縫篩管9和第二割縫篩管10還具有防砂作用，保持原油及冷凝水流通通道的通暢性。

儲(chǔ)層受熱發(fā)生垂直向上的膨脹量的主要由注汽溫度、壓力、儲(chǔ)層泊松比、受熱儲(chǔ)層厚度等因素決定。當(dāng)上述獲取或控制參數(shù)，使夾層6發(fā)生斷裂破壞之后，繼續(xù)通過空腔8向儲(chǔ)層中注入蒸汽，蒸汽即可繼續(xù)對(duì)夾層6上方的儲(chǔ)層進(jìn)行加熱。

具體的，請(qǐng)參閱圖10，在一個(gè)實(shí)施方式中，在原油及冷凝水下泄的步驟之前，所述方法還可以包括如下步驟：

步驟S207：獲取所述儲(chǔ)層的性質(zhì)參數(shù)；

步驟S208：獲取所述蒸汽的溫度；

步驟S209：基于所述性質(zhì)參數(shù)和所述溫度，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，獲取所述夾層的垂直抬升量；

步驟S210：當(dāng)所述垂直抬升量大于預(yù)定閾值時(shí)，所述夾層發(fā)生斷裂破壞，繼續(xù)向所述空腔中注入蒸汽，所述蒸汽經(jīng)所述夾層發(fā)生斷裂破壞處向上擴(kuò)展，加熱位于所述夾層上方的所述儲(chǔ)層。

在本實(shí)施方式中，所述性質(zhì)參數(shù)可以包括：受熱厚度、泊松比、熱膨脹系數(shù)、彈性模量、孔隙壓力增加量。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述預(yù)設(shè)規(guī)則如下：

L＝H·Δε_z,

Δε_z＝Δε_v1+Δε_v2，

其中，

L-垂直抬升量，米；

H-儲(chǔ)層受熱厚度，米；

Δε_z-儲(chǔ)層的垂直應(yīng)變量，無量綱；

Δε_v1-儲(chǔ)層由于熱膨脹引起的垂直應(yīng)變量，無量綱；

Δε_v2-儲(chǔ)層由于孔隙壓力增加而引起的垂向應(yīng)變量，無量綱；

γ-儲(chǔ)層的泊松比，無量綱；

a_L-儲(chǔ)層的熱膨脹系數(shù)，每開爾文；

ΔT-蒸汽溫度；

α-Biot常數(shù)，無量綱；

E-儲(chǔ)層的彈性模量，兆帕；

Δp-儲(chǔ)層孔隙壓力增加量，兆帕。

在本實(shí)施方式中，預(yù)定閾值因夾層6的不同而不同，因此本申請(qǐng)對(duì)此不作限定。一般地，預(yù)定閾值為夾層6對(duì)應(yīng)的應(yīng)變極限，當(dāng)儲(chǔ)層因受力而產(chǎn)生的應(yīng)變大于其應(yīng)變極限即預(yù)定閾值時(shí)，夾層6將發(fā)生斷裂破壞。

如圖9所示，當(dāng)夾層6的垂直抬升量大于預(yù)定閾值時(shí)，即夾層6發(fā)生斷裂破壞，此時(shí)繼續(xù)向至少一個(gè)空腔8中注入蒸汽，則蒸汽可以經(jīng)夾層6發(fā)生斷裂破壞處向上擴(kuò)展，加熱夾層6上方的儲(chǔ)層，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)包含有夾層6的儲(chǔ)層的均勻加熱，提高產(chǎn)量。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖9，本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式還提供了一種儲(chǔ)層開采裝置，所述儲(chǔ)層開采裝置可以用于開采包含有夾層6的儲(chǔ)層；所述儲(chǔ)層開采裝置可以包括：第一水平井，所述第一水平井包括第一水平井眼5，所述第一水平井眼5穿過所述儲(chǔ)層，所述第一水平井眼5位于所述夾層6的下方；第二水平井，所述第二水平井包括第二水平井眼7，所述第二水平井眼7穿過所述儲(chǔ)層，所述第二水平井眼7位于所述第一水平井眼5的下方；至少一個(gè)空腔8，至少一個(gè)所述空腔8位于所述第一水平井眼5上方，至少一個(gè)所述空腔8與所述第一水平井眼5相連通；蒸汽源，所述蒸汽源與所述第一水平井相連通，所述第一水平井能接收所述蒸汽源注入的蒸汽，所述蒸汽能經(jīng)所述第一水平井眼5進(jìn)入至少一個(gè)所述空腔8中，并對(duì)位于所述第一水平井眼5上方的所述儲(chǔ)層進(jìn)行加熱；設(shè)置在所述第二水平井中的舉升機(jī)構(gòu)(圖中未示出)，所述舉升機(jī)構(gòu)能將下泄進(jìn)入所述第二水平井眼7中的原油及所述蒸汽的冷凝水舉升至地面。

本申請(qǐng)實(shí)施方式的儲(chǔ)層開采裝置，通過在位于第一水平井眼5上方的儲(chǔ)層中形成至少一個(gè)與第一水平井眼5相連通的空腔8，并由第一水平井注入的蒸汽經(jīng)第一水平井眼5進(jìn)入空腔8，并對(duì)位于第一水平井眼5上方的儲(chǔ)層進(jìn)行加熱，使得位于第一水平井眼5上方的儲(chǔ)層由于受熱發(fā)生垂直向上的位移，如此可以引發(fā)夾層6在靠近空腔8的部位發(fā)生垂直向上的抬升，而遠(yuǎn)離空腔8的部位不發(fā)生或少發(fā)生垂直向上的抬升，從而使夾層6產(chǎn)生應(yīng)力集中，進(jìn)而使夾層6在產(chǎn)生應(yīng)力集中處發(fā)生斷裂破壞，這樣，蒸汽可以經(jīng)夾層6發(fā)生斷裂破壞處向上超覆擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)加熱夾層6上方的儲(chǔ)層，使蒸汽腔在包含有夾層6中的儲(chǔ)層中快速發(fā)育、均勻加熱儲(chǔ)層。如此，可以大大提高儲(chǔ)層的動(dòng)用程度，提高產(chǎn)量。

需要說明的是，在本實(shí)施方式中，第一水平井還可以包括有與第一水平井眼5相連通的第一直井段，第二水平井還可以包括有與第二水平井眼7相連通的第二直井段。具體在進(jìn)行注蒸汽時(shí)，可以向第一直井段中注入蒸汽，蒸汽隨之進(jìn)入與第一直井段相連通的第一水平井眼5，并最終進(jìn)入空腔8完成對(duì)儲(chǔ)層的加熱。在舉升原油及冷凝水時(shí)，原油及冷凝水可以經(jīng)第二水平井眼7進(jìn)入與之相連通的第二直井段，并最終由第二直井段中被舉升至地面。為清楚簡(jiǎn)要地說明本實(shí)施方式所提供的技術(shù)方案，在此將不再對(duì)第一直井段和第二直井段進(jìn)行贅述，說明書附圖也進(jìn)行了相應(yīng)簡(jiǎn)化。但是應(yīng)該理解，本申請(qǐng)實(shí)施方式在范圍上并不因此而受到限制。

在本實(shí)施方式中，舉升機(jī)構(gòu)設(shè)置在第二水平井中，具體的，舉升機(jī)構(gòu)設(shè)置在第二直井段中。舉升機(jī)構(gòu)可以為任意合適的現(xiàn)有構(gòu)造，具體的，舉例為，舉升機(jī)構(gòu)可以為有桿泵或無桿泵，如此，舉升機(jī)構(gòu)可以將原油及冷凝水舉升至地面。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述儲(chǔ)層開采裝置還可以包括設(shè)置在第一水平井眼5中的第一割縫篩管9，以及設(shè)置在第二水平井眼7中的第二割縫篩管10，第一割縫篩管9與至少一個(gè)空腔8相連通。通過在第一水平井眼5中設(shè)置第一割縫篩管9，有利于蒸汽的注入；通過在第二水平井眼7中設(shè)置第二割縫篩管10，有利于原油及冷凝水的舉升。

在一個(gè)實(shí)施方式中，夾層6在儲(chǔ)層中沿水平方向展布；空腔8的數(shù)量為三個(gè)，其中一個(gè)空腔8靠近夾層6的中部，另外兩個(gè)空腔8分別靠近夾層6沿水平方向的兩端。

在本實(shí)施方式中，蒸汽通過位于兩側(cè)的空腔8加熱附近的儲(chǔ)層，從而可以使夾層6的兩端發(fā)生垂直向上的抬升，進(jìn)而夾層6的中部因應(yīng)力集中而產(chǎn)生斷裂破壞，此時(shí)通過位于中間的空腔8進(jìn)入的蒸汽可以經(jīng)夾層6發(fā)生斷裂破壞處向上擴(kuò)展，較佳地實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層的均勻加熱的目的，以提高產(chǎn)量。

圖9示意性的示出了位于兩側(cè)的2個(gè)空腔8直接穿過近井夾層6。即，噴射器噴出的水或砂直接穿透近井夾層6；或者，利用連接油管鉆進(jìn)技術(shù)，連續(xù)油管的鉆頭直接鉆穿近井夾層6。從而，可以直接消除近井夾層6對(duì)蒸汽的阻擋作用，有利于蒸汽的擴(kuò)展，以提高產(chǎn)量。

下面以實(shí)際工程施工為例，說明本申請(qǐng)實(shí)施方式的技術(shù)方案。

基本情況：

某油田區(qū)塊儲(chǔ)層埋深400米，油層厚度40米。在經(jīng)典的SAGD生產(chǎn)工藝中部署了雙水平井，并以裸眼完井，水平井眼內(nèi)下入割縫篩管防砂，割縫篩管內(nèi)下連續(xù)油管注蒸汽。水平生產(chǎn)井組部署在離油層底部1米處，注汽井在生產(chǎn)井上方5米處。夾層在注汽井上方，為長寬均為100米矩形平板。夾層厚度為1米。注蒸汽壓力在4兆帕左右(取決于油藏埋深，對(duì)于400米左右的埋深，注汽壓力在4兆帕左右)，注汽溫度250℃。夾層受到的抬升量為1米。抬升量為1米時(shí)蒸汽腔與夾層接觸面近似為半徑為10米的圓形。水力噴射作業(yè)間隔為50米，原井眼半徑為0.5米，水力噴射形成的環(huán)切腔寬度2米、高度2米。

實(shí)施效果：

通過圖11和圖12可以看出，在抬升量為2米時(shí)，夾層巖石產(chǎn)生明顯的形變，白線圈出的范圍為蒸汽腔范圍。由PEEQ(equivalent plastic strain，等效塑性應(yīng)變)可以看出，由于抬升引起產(chǎn)生了明顯的塑性應(yīng)變，從而可以判斷出經(jīng)過相應(yīng)的措施后，注采井上方膠結(jié)良好的成型夾層巖石內(nèi)部產(chǎn)生塑性破裂。在圖13中通過對(duì)同一位置處沿相同路徑的模型數(shù)據(jù)比較研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)蒸汽腔形態(tài)在局部產(chǎn)生劇烈變化時(shí)，夾層巖石更容易發(fā)生塑性破壞。這是因?yàn)檎羝恍螒B(tài)在局部產(chǎn)生劇烈變化時(shí)，由于抬升產(chǎn)生的應(yīng)力集中更為強(qiáng)烈。因此，夾層巖石受到的剪切更加強(qiáng)烈，這使得它更容易產(chǎn)生塑性破壞。

通過對(duì)比分析不同蒸汽腔形態(tài)時(shí)的PEEQ值和應(yīng)力值判斷出，蒸汽腔形態(tài)在局部產(chǎn)生劇烈變化情況下夾層巖石更容易被破壞。并通過水力噴射造成的局部井眼半徑的變化，增加了蒸汽腔發(fā)育的非均質(zhì)性。從而增加抬升破巖的效果，使夾層巖石更容易被破壞。

需要說明的是，在本申請(qǐng)的描述中，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的和區(qū)別類似的對(duì)象，兩者之間并不存在先后順序，也不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。此外，在本申請(qǐng)的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

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。舉例來說，如果闡述了一個(gè)部件的數(shù)量或過程變量(例如溫度、壓力、時(shí)間等)的值是從1到90，優(yōu)選從21到80，更優(yōu)選從30到70，則目的是為了說明該說明書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明書明確地闡述了的。

除非另有說明，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)。

應(yīng)該理解，以上描述是為了進(jìn)行圖示說明而不是為了進(jìn)行限制。通過閱讀上述描述，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)人員來說都將是顯而易見的。因此，本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來確定，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)物的全部范圍來確定。在前述權(quán)利要求中省略這里公開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)人沒有將該主題考慮為所公開的申請(qǐng)主題的一部分。