油田改进的就地燃烧工艺制造技术

一种从地下石油储层中在末端－跟部就地燃烧工艺中开采石油的方法，具有至少一个把氧化气体注入到地下储层的注入井和一个生产井，该生产井具有大体上水平段和连接所述水平段的大体上的垂直生产井，其中大体上水平段向着注入井延伸，该水平段具有在它与垂直生产井的连接点附近的跟部部分和在水平段相对的端部的末端部分。改进包括或者ｉ）在生产井内提供管道，通过所述管道把蒸汽或水注入到水平段部分，这样蒸汽／水输送到末端部分，ｉｉ）除了氧化气体外把蒸汽／水注入到注入井内，或者ｉｉｉ）提供和执行步骤ｉ）和ｉｉ）的全部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及当从地下油藏中进行石油开采时通过利用水平生产井进行的末端到跟部就地燃烧工艺(toe-to-heel in situ combustion process)而提高安全性和采收率的工艺，例如美国专利5,626,191和6,412,557所公开的。
技术介绍
美国专利5,626,19和6,412,557在这里并入它们的全部，上述专利公开了用于从地下油藏(100)中生产石油的就地燃烧工艺，该工艺利用了布置在油藏(100)中相对高的注入井(102)和在油藏(100)中相对低的全部生产井(103-106)。生产井具有水平段(107)，该水平段一般被定向为垂直于从注入井(102)扩散的、通常为直线的、并横向上垂直延伸的燃烧前沿。段(107)被定位在前进的燃烧前沿的路径上。空气，或其它氧化气体，例如富氧空气，通过井102被注入，该井102可以是垂直井、水平井或这样井的组合。美国专利5,626,19中的工艺被称作“THAITM”，是“末端到跟部空气注入”的缩写，美国专利6,412,557中的工艺被称作“CapriTM”，Archon技术有限公司拥有该商标，该公司是加拿大Alberta卡尔加里[加拿大西南部城市]Petrobank Energy and Resources Ltd.的一个子公司。 引起关注的是氧气进入水平井内时THAITM和CapriTM工艺的安全性，它有可能在油井内和极端高温的情况引起石油燃烧，而这将毁坏油井。如果注入速度保持的很低，这样的氧气突进将不会发生，然而，为了维持高的产油率和在燃烧前缘处高的氧气流量，高的注入速度是值得期待的。已经知道高的氧气流量能使燃烧保持在高温氧化(HTO)状态，达到高于350℃的温度，并把燃料基本上燃烧成二氧化碳。在低的氧气流量下，低温氧化(LTO)发生，而且温度不超过350℃。在LTO状态下，氧气变得包含到有机分子内，形成极性化合物，它稳定了有害的水-油乳液和因为形成了羧酸而加速了腐蚀。总之，使用相对低的氧化剂注入速度不是防止水平井中燃烧的可接受方法。 所需要的是在防止氧气进入水平井的同时增加氧化气体注入速度的方法。本专利技术提供了这样一种方法。
技术实现思路
THAITM和CapriTM工艺依赖于两种驱动油、水和燃烧气体进入水平井筒内以运送到地面的力。这些是重力泄油和压力。液体，主要是石油，在重力作用下排到井筒内，因为井筒被布置在油藏的较低区域内。液体和气体在压力梯度的作用下一起向下流动进入水平井筒内，该压力梯度是在油藏和井筒之间建立的。 在油藏预加热阶段，或启动程序，蒸汽通过延伸到井末端的管道在水平井内循环。蒸汽通过套管的环空流回地面。这个过程在沥青油藏内是必要的，因为可以进入油井内的冷油将非常粘而且流动不好，可能阻塞井筒。蒸汽也通过注入井循环，也注入到注入井和水平井末端之间的区域内的油藏中，以在开始向油藏内注入氧化气体之前加热油并增加它的流动性。 前面提到的专利表明，通过连续的氧化气体注入，一准垂直的燃烧前缘形成并从水平井的井末端方向向井跟部横向移动。因此，相对于燃烧区的位置，形成了油藏的两个区域。朝向末端方向，是主要由氧化气体充满的石油枯竭区域，在另一边是包括冷油或沥青的油藏区域。在较高的氧化剂注入速度下，油藏压力升高，可以超过燃料沉积速度，因此包含剩余氧气的气体可以被推入石油枯竭区域内的水平井筒。油和氧气一起在井筒内的结果是引起燃烧，和当达到高温时，或许超过1000℃时，可能发生爆炸。这可以给井筒带来不能挽回的损失，包括挡砂筛管的失效。为了安全和连续采油作业，必须避免氧气的存在和井筒温度超过425℃。 几种阻止氧气进入生产井的方法是基于减少油藏和水平井筒之间的压差。这些是1.为了减少油藏压力而降低氧化气体的注入速度，和2.为了增加井筒压力而降低流体减少速度。这两种方法都导致采油速度的下降，这在经济上是有害的。传统的观点也认为，直接向井筒内注入流体将增加井筒压力，但对开采速度非常有害。 因此，为了克服现有技术的缺点，并增加从地下油藏开采烃的安全性和生产能力，在第一概括性实施例的本专利技术中包括了从地下油藏开采液体烃的工艺，该工艺包括步骤 (a)提供至少一个注入井，该注入井用于把氧化气体注入到地下油藏； (b)提供至少一个生产井，该生产井具有大体上水平段和连接于所述水平段的大体上的垂直生产井，其中大体上的水平段向着注入井延伸，该水平段具有在它与垂直生产井的连接点附近的跟部部分和在水平段相对的端部的末端部分，其中末端部分比跟部部分更接近注入井； (c)通过注入井注入氧化气体以进行就地燃烧，这样，产生了燃烧气体，其中燃烧气体作为大体上垂直于水平段的前缘在从所述水平段的末端部分到跟部部分的方向上逐步地前进，而且流体排进所述水平段内； (d)在生产井内提供用于把蒸汽、水或非氧化气体注入所述生产井的所述水平段部分的管道； (e)把从包括蒸汽、水或非氧化气体的介质组中选出的介质注入到所述管道内，这样所述介质通过所述管道运输到接近所述水平段部分的所述末端部分处；和 (f)在生产井的水平段内从所述生产井开采烃。 在本专利技术另外的概括性实施例中，本专利技术包括从地下油藏开采液体烃的工艺，该工艺包括步骤 (a)提供至少一个注入井，该注入井用于把氧化气体注入到地下油藏的上面部分； (b)提供至少一个注入井，该注入井用于把蒸汽、非氧化气体或随后将被加热成蒸汽的水注入到地下油藏的下面部分； (c)提供至少一个生产井，该生产井具有大体上水平段和连接于所述水平段的大体上的垂直生产井，其中大体上的水平段向着注入井延伸，该水平段具有在它与垂直生产井的连接点附近的跟部部分和在水平段相对的端部的末端部分，其中末端部分比跟部部分更接近注入井； (d)通过注入井注入氧化气体以进行就地燃烧，这样，产生了燃烧气体，其中燃烧气体作为大体上垂直于水平段的前缘在从所述水平段的末端部分到跟部部分的方向上逐步地前进，而且流体排进所述水平段内； (e)把介质注入所述注入井，其中所述介质从包括蒸汽、水或非氧化气体的介质组中选出；和 (f)在生产井的水平段内从所述生产井开采烃。 在本专利技术另外的实施例中，本专利技术包括通过注入井向储层注入介质的上述步骤和通过管道将介质注入水平段内的步骤。因此，在这个另外的实施例中，本专利技术包括从地下油藏开采液体烃的方法，该方法包括步骤 (a)提供至少一个注入井，该注入井用于把氧化气体注入到地下油藏的上面部分； (b)提供至少一个注入井，该注入井用于把蒸汽、非氧化气体或随后将被加热成蒸汽的水注入到地下油藏的下面部分； (c)提供至少一个生产井，该生产井具有大体上水平段和连接于所述水平段的大体上的垂直生产井，其中大体上的水平段向着注入井延伸，该水平段具有在它与垂直生产井的连接点附近的跟部部分和在水平段相对的端部的末端部分，其中末端部分比跟部部分更接近注入井； (d)在生产井内提供用于把蒸汽、水或非氧化气体注入所述生产井的所述水平段部分的管道； (e)通过注入井注入氧化气体以进行就地燃烧，这样，产生了燃烧气体，其中燃烧气体作为大体上垂直于水平段的前缘在从所述水平段的末端部分到跟部部分的方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从地下油藏开采液体烃的工艺，包括步骤：　　　　（ａ）提供至少一个注入井，该注入井用于把氧化气体注入到所述地下油藏；　　　　（ｂ）提供至少一个生产井，该生产井具有大体上水平段和连接于所述水平段的大体上的垂直生产井，其中所述大体上水平段向着所述注入井延伸，该水平段具有在它与所述垂直生产井的连接点附近的跟部部分和在所述水平段相对的端部的末端部分，其中所述末端部分比所述跟部部分更接近所述注入井；　　　　（ｃ）通过所述注入井注入氧化气体以进行就地燃烧，这样，产生了燃烧气体，使得所述燃烧气体作为大体上垂直于所述水平段的前缘在从所述水平段的末端部分到跟部部分的方向上逐步地前进，而且流体排进所述水平段内；　　　　（ｄ）在所述生产井内提供用于把蒸汽、水或非氧化气体注入所述生产井的所述水平段部分的管道；　　　　（ｅ）把从包括蒸汽、水或非氧化气体的介质组中选出的介质注入到所述管道内，这样所述介质通过所述管道运输到接近所述水平段部分的所述末端部分处；和　　　　（ｆ）在所述生产井的水平段内从所述生产井开采烃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-6-7 60/577,779。权利要求1.一种从地下油藏开采液体烃的工艺，包括步骤(a)提供至少一个注入井，该注入井用于把氧化气体注入到所述地下油藏；(b)提供至少一个生产井，该生产井具有大体上水平段和连接于所述水平段的大体上的垂直生产井，其中所述大体上水平段向着所述注入井延伸，该水平段具有在它与所述垂直生产井的连接点附近的跟部部分和在所述水平段相对的端部的末端部分，其中所述末端部分比所述跟部部分更接近所述注入井；(c)通过所述注入井注入氧化气体以进行就地燃烧，这样，产生了燃烧气体，使得所述燃烧气体作为大体上垂直于所述水平段的前缘在从所述水平段的末端部分到跟部部分的方向上逐步地前进，而且流体排进所述水平段内；(d)在所述生产井内提供用于把蒸汽、水或非氧化气体注入所述生产井的所述水平段部分的管道；(e)把从包括蒸汽、水或非氧化气体的介质组中选出的介质注入到所述管道内，这样所述介质通过所述管道运输到接近所述水平段部分的所述末端部分处；和(f)在所述生产井的水平段内从所述生产井开采烃。2.如权利要求1所述的工艺，其中所述介质是水，所述水在供给到油藏时被加热以变成蒸汽。3.如权利要求1所述的工艺，其中所述注入井是垂直井、倾斜井或水平井。4.如权利要求1所述的工艺，还在所述生产井内提供管道，以输送所述蒸汽、水或非氧化气体，其中所述注入井内的所述管道具有水平段。5.如权利要求1所述的工艺，其中把非氧化气体单独或与蒸汽或水一起注入到所述管道内。6.如权利要求1所述的工艺，其中所述管道的开口端在水平部分的末端附近，以便允许把蒸汽或加热的非氧化气体输送到所述末端。7.如权利要求1所述的工艺，其中所述管道被部分拉回或以其他方式重新定位，以沿着所述水平段改变蒸汽、水或非氧化气体的注入点。8.如权利要求1所述的工艺，其中蒸汽、水或一种或多种非氧化气体被连续地或周期性地注入。9.一种从地下油藏开采液体烃的工艺，包括步骤(a)提供至少一个注入井，该注入井用于把氧化气体注入到地下油藏的上面部分；(b)提供至少一个注入井，该注入井用于把蒸汽、非氧化气体或随后将被加热成...

【专利技术属性】
技术研发人员：康拉德阿亚斯，
申请(专利权)人：阿克恩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]