專利名稱：一種消除原油開采時地層中氣、水影響的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種在石油開采中消除地層中氣、水影響，提高原油采收率的方法。
當從油藏中采油時，油井4周圍產(chǎn)生壓力降，如果壓力降超過油和氣、水生產(chǎn)的靜水壓差之間，這些油井4中的油1將被采出地面。在均質(zhì)油層的傳統(tǒng)情況下存在氣層2和底水層3，隨不斷開采，油氣界面會呈錐形下降，形成氣錐5，油水界面會呈錐形上升，形成水錐6(圖1)。同理，在水平井中油氣、油水界面將形成一條“脊”(圖2)，這個水、氣脊的側(cè)面相似于垂直井中的“錐”。當油產(chǎn)量增加時，錐形體就變的更大，在產(chǎn)量超過某一值時，錐體就移至井底，導(dǎo)致氣、水大量突入井內(nèi)。
在生產(chǎn)實踐油中見水以后，一般采用注水泥封堵、注化學(xué)封堵、封隔器封堵、重新更換井底等方法，這些方法在開采中造成油水處理工程量加大，生產(chǎn)管理成本巨增，效果不好。國內(nèi)外石油業(yè)對于氣、水突破進入油井如何防止和采用什么辦法消除仍然沒有可靠的方法，當氣、水突破油井以后，油井大量出氣、水，嚴重阻礙生產(chǎn)，長期以來是石油開采中的技術(shù)難題。對于上部有氣項存在的油藏，實踐中解決的是井的位置遠離油氣界面。對于邊水、底水突破油井、對水平井開采的氣項、底水油藏，還沒有切實可行的處理措施。
本發(fā)明目的在于根據(jù)油氣界面呈錐形下降和上升是由于開采的壓力降所致的機理，為阻止水或氣錐的突進，提出在開采石油的同時給相鄰油地層中的水、油界面水、氣界面反向相等的壓力降來阻止氣、水的侵入，也就是在氣、水層中產(chǎn)生一個等于油層的壓力降，使得油氣、水界面上的壓力相對處于平衡，使油水、氣界面不發(fā)生變形，從而消除原油開采時地層中氣、水影響。
本發(fā)明的具體步驟是采用常規(guī)的石油鉆井工藝在含有氣頂、油層和底水地層中鉆井，鉆入底水層后完鉆下入生產(chǎn)套管固井，分別在氣、油和水層射孔并沖洗炮眼，分別在井下氣、油和油、水層段之間下入封隔器坐封，使套管環(huán)空與氣層段相通形成采氣管柱，井下油層段和水層段分別下入采油管柱和采水管柱，生產(chǎn)時，氣、油和水自套管環(huán)空、采油管柱和采水管柱采出，平衡地層壓力，消除氣錐、水錐。
本發(fā)明的步驟還可以包括采油管柱可采用帶有氣舉閥的氣舉管柱，采油管柱和采水管柱可采用空心抽油管柱。
本發(fā)明的步驟還可以包括采用水平井采油時，氣層水平段和水層水平段與油層水平段相互平行，也可采用與采油井油層水平段相垂直的相鄰井筒下入采氣管柱采氣。
本發(fā)明的步驟還可以包括生產(chǎn)時，可通過套管環(huán)空、采水管柱向油、氣層界面、油、水界面注入堵塞劑直接封堵氣和水。
本發(fā)明的優(yōu)點在于可以通過自然開采平衡井下地層中的油、氣、水的壓力，消除地層中氣、水錐，有效地利用地層能量，防止氣、水突破，提高了原油采收率，本發(fā)明可以延長無氣、水采油期，生產(chǎn)管理成本低，經(jīng)濟效果好。
本發(fā)明的


如下圖1是垂直井井下油、水、氣界面示意圖；圖2是水平井井下油、水、氣界面示意圖；圖3是本發(fā)明垂直井井下管柱示意圖；圖4是本發(fā)明垂直井井下空心抽油管柱示意圖；圖5是本發(fā)明水平井井下管柱示意圖；圖6是本發(fā)明采用井下封堵的示意圖。
本發(fā)明結(jié)實施例具體說明。
根據(jù)不同的地質(zhì)條件，本發(fā)明可采用如下技術(shù)方案在油層氣項、底水同時存在時(圖1)(1)采用常規(guī)鉆直井方法鉆至目的油層1，接著鉆穿水層3；(2)與生產(chǎn)井固井相同下生產(chǎn)套管固井完井；(3)與生產(chǎn)井不同的是在射孔作業(yè)時，下射孔管柱先射開氣層2，再射開油層1、水層3，射孔時在氣層2、油層1、水層3中要遠距界面各0.5m以上；(4)射孔結(jié)束后，起出射孔管柱，然后采用活性水沖洗炮眼；(5)下管柱進行生產(chǎn)，下管柱的次序從下向上是絲堵14、篩管15、油管24、16、采水管17；(6)把封隔器16下至井中油氣界面處和油水界面處的位置；(7)管柱下完后坐封封隔器16，并試壓；(8)按設(shè)計要求如果油井不能自噴，下抽油泵25至油管中進行人工舉升；(9)生產(chǎn)時，氣通過油套管環(huán)空21采出地面，油通過油管24采出地面，水通過采水管17采出地面。停止采水時下入堵塞器19。
在油層壓力較低，不能維持自噴時可采用空心抽油管柱(圖4)。管柱下入方法是底部連接能起密封作用的絲堵14再聯(lián)結(jié)篩管15、抽油泵筒32下到設(shè)計位置，坐封封隔器16，試壓合格后，再下入下部帶有密封段38的空心抽油桿39及泵體37?？招某橛蜅U39內(nèi)孔排出水層3中的水。當水層3中的壓力較高時，可安裝水咀按要求排水到地面。否則，在采水管17中要裝抽汲設(shè)備。
當水平井采油時(圖5)，采用本發(fā)明同樣可以達到目的。具體實施步驟是(1)在具有氣項氣的油藏中，采用常規(guī)水平井鉆井工藝在氣層2中根據(jù)氣層地質(zhì)特征鉆一口水平井，要求水平段的位置打在氣層2的中央，或偏向上；(2)在固井結(jié)束后，下射孔管柱在氣層2的水平段進行射孔完井，并用泡沫沖炮眼。下入采氣管柱；(3)在氣層2的水平井的下部油層1中同樣采用水平井鉆井技術(shù)開窗鉆一口水平井，水平段與氣層2的水平段相互平行，且油層1中的水平段打在油層中部，或向下偏心。
(4)在油層1中的水平段完鉆后，同樣下生產(chǎn)套管固井。
(5)采用油管傳送射孔技術(shù)或其它射孔技術(shù)在油層1的水平段進行射孔。
(6)在油層1的水平井的下部水層3中同樣采用水平井鉆井技術(shù)在水層3中開窗鉆一口水平井，水平段與油層1的水平段相互平行，且水層中的水平段打在水層中部。
(7)在水層3中的水平段完鉆后，同樣下生產(chǎn)套管固井。
(8)采用油管傳送射孔技術(shù)或其它射孔技術(shù)在水層3的水平段進行射孔。
(9)在氣層2中的水平井中安裝采氣管線，油層1中的水平井中安裝采油管線，水層3中的水平井中安裝采水管線，采氣管線可用套管環(huán)空。
(10)生產(chǎn)時氣、油、水平同時開采。
水平井采油時氣層水平段42和水層水平段43與油層水平段41相互平行。
對于氣層較厚且氣層壓力較高的氣項油藏，如氣層壓力足能保持流出井口后能使油井中的原油從動液面高度升舉到地面，可在油層水平段41上方垂直另打一井筒45采氣，利用該氣作氣舉采油的氣源，將采油管24換為裝有氣舉閥44的氣舉管柱，油井中的氣層不用射孔，這樣既可采氣又可消錐。
當?shù)貙又挥袣忭攲訒r本發(fā)明只需選取與油氣層有關(guān)的技術(shù)步驟即可達到采氣消錐的目的。
當?shù)貙又挥械姿畬訒r本發(fā)明只需選取與底水層有關(guān)的技術(shù)步驟即可達到采水消錐的目的。下管柱方式也可用單、雙管封隔器管柱和空心抽油桿結(jié)構(gòu)。
生產(chǎn)時采用上述消錐方法以后，油井仍見水或采油過程中見水的油井，可通過套管環(huán)空、采水管柱向油、氣層界面、油、水層界面注入堵塞劑直接封堵氣和水，生成人造夾層減錐(圖6)。
如氣項氣向油井突入，可通過采氣通道向氣層注入堵劑堵塞或其它膠體在氣油界面處成“夾層”50。
如底水向井中突入，可通過采水通道打撈出堵塞器19，按要求向水層中擠入堵塞劑，諸如水泥，膠體，聚合物等，在油、水層界面形成“夾層”以遮擋水繼續(xù)向井竄入。
權(quán)利要求
1.一種消除原油開采時地層中氣、水影響的方法，包括采用常規(guī)的石油鉆井工藝在含有氣頂、油層和底水地層中鉆井，其特征在于a.鉆入底水層后完鉆下入生產(chǎn)套管固井；b.分別在氣、油和水層射孔并沖洗炮眼；c.分別在井下氣、油和油、水層段之間下入封隔器坐封；d.使套管環(huán)空與氣層段相通形成采氣管柱，并在井下油層段和水層段分別下入采油管柱和采水管柱；e.生產(chǎn)時，氣、油和水自套管環(huán)空、采油管柱和采水管柱采出，平衡地層壓力，消除氣錐、水錐。
2.根據(jù)權(quán)要求1所述的一種消除原油開采時地層中氣、水影響的方法，其特征在于采油管柱可采用帶有氣舉閥的氣舉管柱。
3.根據(jù)權(quán)要求1所述的一種消除原油開采時地層中氣、水影響的方法，其特征在于采油管柱和采水管柱可采用空心抽油管柱。
4.根據(jù)權(quán)要求1所述的一種消除原油開采時地層中氣、水影響的方法，其特征在于當采用水平井采油時，氣層水平段和水層水平段與油層水平段相互平行。
5.根據(jù)權(quán)要求1、4所述的一種消除原油開采時地層中氣、水影響的方法，其特征在于當采用水平井采油時，可采用垂直的相鄰雙井筒分別下入采氣管柱、采油管柱和采油管柱。
6.根據(jù)權(quán)要求1所述的一種消除原油開采時地層中氣、水影響的方法，其特征在于生產(chǎn)時，可通過套管環(huán)空、采水管柱向氣層段、水層段注入堵塞劑直接封堵氣和水。
全文摘要
本發(fā)明是一種在石油開采中消除地層中氣、水影響,提高原油采收率的方法,采用常規(guī)鉆井工藝在含有氣頂、油層和底水地層中鉆井,分別在氣、油和水層射孔并在井下氣、油和油、水層段之間下入封隔器坐封,使套管環(huán)空與氣層段相通形成采氣管柱,井下油層段和水層段分別下入采油管柱和采水管柱,生產(chǎn)時,氣、油和水自套管環(huán)空、采油管柱和采水管柱采出,通過自然開采平衡井下地層中的油、氣、水的壓力,消除地層中氣、水錐,有效地利用地層能量,防止氣、水突破,提高了原油采收率。
文檔編號E21B43/32GK1169502SQ96106340
公開日1998年1月7日 申請日期1996年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月21日
發(fā)明者竇宏恩 申請人:竇宏恩