稠油油藏的预热装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种稠油油藏的预热装置及方法，该装置包括：上水平注入井和下水平生产井，设置在待预热稠油油藏的目标层位；上水平注入井注入管，设置在上水平注入井竖直段内，用于向上水平注入井水平段内注入纳米流体；上水平注入井电加热柱，设置在上水平注入井水平段内，用于对注入的纳米流体进行电加热；下水平生产井注入管，设置在下水平生产井竖直段内，用于向下水平生产井水平段内注入纳米流体；下水平生产井电加热柱，设置在下水平生产井水平段内，用于对注入的纳米流体进行电加热。上述技术方案提高了稠油油藏的预热效率和均匀性，提高水平段动用程度，降低了预热的操作成本和复杂度，扩大了预热的应用范围。

Preheating device and method for heavy oil reservoir

The invention discloses a device and a method for preheating reservoir, the apparatus comprises an upper level and lower level of injection production wells to be set in the preheating reservoir target horizon; on the level of injection wells injection pipe is arranged on the upper level of injection wells in the vertical section, for injection to the horizontal well. Injection of nano fluids; the level of injection wells electric heating column is arranged on the upper level of injection wells in the horizontal section, for electrical heating of the nano fluid injection production wells; horizontal injection pipe is arranged in the lower level of production wells in the vertical section, for downward level production wells injected nano fluid; under the level of production well electric heating column, set in the level of horizontal production wells, used for electrical heating of nano fluid injection. The technical proposal of the utility model improves the preheating efficiency and uniformity of the heavy oil reservoir, improves the production degree of the horizontal section, reduces the operation cost and the complexity of the preheating operation, and enlarges the application range of the preheating.

【技术实现步骤摘要】
稠油油藏的预热装置及方法
本专利技术涉及稠油油藏开发
，特别涉及一种稠油油藏的预热装置及方法。
技术介绍
蒸汽辅助重力泄油(SAGD)是开发稠油油藏的有效技术手段，对于在地层原始条件下没有流动能力的高粘度原油，需经历油层预热阶段，实现注采井之间的热连通，充分预热油层是实现重力泄油的前提。首先，对蒸汽辅助重力泄油和预热的概念进行介绍如下，以便理解本专利技术：SAGD：利用油藏中布置的水平井或者垂直井，在连续注入蒸汽形成蒸汽腔之后，蒸汽腔周围的原油受热粘度降低，因为受到的重力作用，流动到油藏底部区域的水平生产井附近，随后被产出到地面。预热：为了使SAGD的蒸汽腔能够均匀发育，在SAGD启动阶段，向水平井内下入长连续油管，以较低的注汽速度向长油管连续注入蒸汽，蒸汽从水平井趾端流入到套管中，与套管接触冷凝释放热量，加热附近的地层。冷凝水在套管中被产出。整个过程需要保持蒸汽不进入地层造成不均匀加热的现象。循环预热直至注入井和水平井之间形成稳定有效的热连通位置，即可以开始SAGD阶段。为建立双水平井组合SAGD注、采井之间的热连通一般采取两种预热的方式，即蒸汽吞吐预热和蒸汽循环预热。下面对现有的两种预热方法进行介绍如下：一、循环预热是指高温其中蒸汽吞吐预热是上下水平井同时进行蒸汽吞吐开发，目的是降低地层压力，建立热连通，吞吐预热阶段最终可使水平井井间连通温度达到80℃，压力下降至3MPa左右，阶段采出程度可达到21％。但是蒸汽吞吐预热不能均匀加热水平段，随着吞吐轮次的增加，温场呈继承性发展，非均质程度更加严重，所以，完全依靠高压吞吐生产来达到取得热连通目的，往往会造成水平段加热不均匀，会制约转入SAGD开发后生产效果，降低最终采收率。二、蒸汽在不进入油层(或极少量进入油层)的情况下加热油层，蒸汽仅在水平井内循环一圈，故称循环预热。从理论上讲在注采井中进行足够长时间(2-4个月)的蒸汽循环后，注采井间能够建立热连通，且水平段可得到均匀加热。但是实际应用中仅在浅层稠油油藏实现了蒸汽的循环预热，对于中深层稠油油藏(600-1000m)，由于油藏压力较浅层更高，即使已开发油藏在蒸汽吞吐降压至3-4MPa，在中深层稠油油藏，高温热水难以也实现自循环，也就是中深层稠油油藏的循环预热难以实现，限制了中深层稠油油藏的SAGD开采。通过上述可知，现有采用蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术开发稠油油藏时，对稠油油藏预热的方法，预热不均匀，预热效率低，操作复杂，中深层稠油油藏的循环预热难以实现，应用范围受限。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种稠油油藏的预热装置，用以提高稠油油藏的预热均匀性，预热效率，降低预热操作成本和复杂度，扩大预热的应用范围，该装置包括：上水平注入井和下水平生产井，设置在待预热稠油油藏的目标层位；上水平注入井包括：上水平注入井竖直段和与上水平注入井竖直段相连的上水平注入井水平段；下水平生产井包括：下水平生产井竖直段和与下水平生产井竖直段相连的下水平生产井水平段；上水平注入井注入管，设置在上水平注入井竖直段内，用于向上水平注入井水平段内注入纳米流体；上水平注入井电加热柱，设置在上水平注入井水平段内，用于对注入的纳米流体进行电加热；下水平生产井注入管，设置在下水平生产井竖直段内，用于向下水平生产井水平段内注入纳米流体；下水平生产井电加热柱，设置在下水平生产井水平段内，用于对注入的纳米流体进行电加热。本专利技术实施例还提供了一种稠油油藏的预热方法，用以提高稠油油藏的预热均匀性，预热效率，降低预热操作成本和复杂度，扩大预热的应用范围，该方法包括：在待预热稠油油藏的目标层位设置上水平注入井和下水平生产井；向上水平注入井水平段和下水平生产井水平段内注入纳米流体；对注入的纳米流体进行电加热。相对于稠油油藏传统的循环预热和吞吐预热方式，本专利技术提供的技术方案，将电加热和纳米流体辅助方法引入对稠油油藏预热的过程中，利用电加热，具有加热速度快、效率高，易于控制，热利用效率高和操作稳定的优点，并且以注入井筒的纳米流体为载体，向地层传递热量，纳米流体具有扩散速度快导热性质强的特点，提高了油藏流体流动性，减少了传统预热方法向井底注入蒸汽的沿程热损失，并减少了油藏流体的产出，更容易保持油藏中压力平衡。相对于蒸汽循环预热来说，该方法可以减少热损失30％以上，缩短预热时间40％以上。并且克服了传统的循环预热方式在预热效率低，控制方法复杂等的缺点。而且整个预热过程不存在注入热蒸汽和将冷凝流体举升到地面的过程，避免了蒸汽和热量的产出，降低了热损失率；以达到均匀有效高速形成热连通的目的。因此，通过上述可知，本专利技术提供的技术方案结合了水平井纳米流体预热和电加热预热方法的双重优势，使热量均匀传递到两口水平井之间需要加热的区域，达到了均匀预热的目的，提高了预热效率和油层动用程度，降低预热操作成本和复杂度，扩大预热的应用范围，最终提高稠油的采收率。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：图1是本专利技术实施例中稠油油藏的预热装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例中稠油油藏的预热方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本专利技术做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。本方法属于油田采油
，特别涉及一种新型双水平井纳米流体辅助电加热预热启动SAGD方法，具有提高水平井预热效率，提高水平段动用程度，降低SAGD预热的操作成本等优点。下面进行详细说明。图1是本专利技术实施例中稠油油藏的预热装置的结构示意图，如图1所示，该装置，包括：上水平注入井1和下水平生产井2，设置在待预热稠油油藏的目标层位；所述上水平注入井1包括：上水平注入井竖直段17和与所述上水平注入井竖直段17相连的上水平注入井水平段18；所述下水平生产井2包括：下水平生产井竖直段27和与所述下水平生产井竖直段27相连的下水平生产井水平段28；上水平注入井注入管11，设置在所述上水平注入井竖直段17内，用于向上水平注入井水平段18内注入纳米流体；上水平注入井电加热柱14，设置在所述上水平注入井水平段18内，用于对注入的纳米流体进行电加热；下水平生产井注入管21，设置在所述下水平生产井竖直段27内，用于向下水平生产井水平段28内注入纳米流体；下水平生产井电加热柱24，设置在所述下水平生产井水平段28内，用于对注入的纳米流体进行电加热。相对于稠油油藏传统的循环预热和吞吐预热方式，本专利技术提供的技术方案，将电加热和纳米流体辅助方法引入对稠油油藏预热的过程中，利用上水平注入井电加热柱和下水平生产井电加热柱进行电加热，具有加热速度快、效率高，易于控制，热利用效率高和操作稳定的优点，并且以注入井筒的纳米流体为载体，向地层传递热量，纳米流体具有扩散速度快导热性质强的特点，提高了油藏流体流动性，减少了传统预热方法向井底注入蒸汽的沿程热损失，并减少了油藏流体的产出，更容易保持油藏中压力平衡。相对于蒸汽循环预热来说，该方法可以减少热损失30％以上，缩短预热时间40％以上。并且克服了传统的循环预热方式在预热效率低，控制方法复杂等的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稠油油藏的预热装置，其特征在于，包括：上水平注入井和下水平生产井，设置在待预热稠油油藏的目标层位；所述上水平注入井包括：上水平注入井竖直段和与所述上水平注入井竖直段相连的上水平注入井水平段；所述下水平生产井包括：下水平生产井竖直段和与所述下水平生产井竖直段相连的下水平生产井水平段；上水平注入井注入管，设置在所述上水平注入井竖直段内，用于向上水平注入井水平段内注入纳米流体；上水平注入井电加热柱，设置在所述上水平注入井水平段内，用于对注入的纳米流体进行电加热；下水平生产井注入管，设置在所述下水平生产井竖直段内，用于向下水平生产井水平段内注入纳米流体；下水平生产井电加热柱，设置在所述下水平生产井水平段内，用于对注入的纳米流体进行电加热。

【技术特征摘要】
1.一种稠油油藏的预热装置，其特征在于，包括：上水平注入井和下水平生产井，设置在待预热稠油油藏的目标层位；所述上水平注入井包括：上水平注入井竖直段和与所述上水平注入井竖直段相连的上水平注入井水平段；所述下水平生产井包括：下水平生产井竖直段和与所述下水平生产井竖直段相连的下水平生产井水平段；上水平注入井注入管，设置在所述上水平注入井竖直段内，用于向上水平注入井水平段内注入纳米流体；上水平注入井电加热柱，设置在所述上水平注入井水平段内，用于对注入的纳米流体进行电加热；下水平生产井注入管，设置在所述下水平生产井竖直段内，用于向下水平生产井水平段内注入纳米流体；下水平生产井电加热柱，设置在所述下水平生产井水平段内，用于对注入的纳米流体进行电加热。2.如权利要求1所述的稠油油藏的预热装置，其特征在于，还包括：第一温度传感器，设置在上水平注入井水平段内，用于监测上水平注入井水平段内的温度；第二温度传感器，设置在下水平生产井水平段内，用于监测下水平生产井水平段内的温度；所述上水平注入井电加热柱根据所述第一温度传感器监测到的温度，加热注入的纳米流体，所述下水平生产井电加热柱根据所述第二温度传感器监测到的温度，加热注入的纳米流体，直到上水平注入井和下水平生产井实现热连通。3.如权利要求1所述的稠油油藏的预热装置，其特征在于，还包括：第一压力传感器，设置在上水平注入井水平段内，用于监测上水平注入井水平段内的压力；第二压力传感器，设置在下水平生产井水平段内，用于监测下水平生产井水平段内的压力；所述上水平注入井注入管根据所述第一压力传感器监测到的压力，向上水平注入井水平段内注入纳米流体，所述下水平生产井注入管根据所述第二压力传感器监测到的压力，向下水平生产井水平段内注入纳米流体，保持上水平注入井和下水平生产井内压力在第一预设范围值内。4.如权利要求1所述的稠油油藏的预热装置，其特征在于，所述上水平注入井水平段和下水平生产井水平段的垂向井距的范围值为4至6米，上水平注入井竖直段和下水平生产井竖直段的井深小于1000米，上水平注入井水平段和下水...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭二鹏，蒋有伟，高永荣，王红庄，于蓬勃，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11