低滲透率輕質油儲層中的流體注入的制作方法
【專利說明】低滲透率輕質油儲層中的流體注入
[0001]相關申請的交叉參考
[0002]本專利申請請求享有美國臨時申請61/605589號的權益，該美國專利申請的申請日為2012年3月I日，其全部內容引入文中作為參考。
技術領域
[0003]本發明涉及用于從地下地層中生產烴的方法。更具體而言，本發明涉及一種從低滲透率地層中生產烴的方法，通過將流體(如，混相氣)注入注射裂縫中，然后從回收裂縫中回收烴，從而生產烴。
【背景技術】
[0004]從一些儲層中生產烴是困難的。特別地，“低滲透性輕質油”由于巖層滲透性低而難以開采。例如，低滲透性油可被捕獲在孔隙率和滲透性低的泥頁巖地層中。
[0005]已經嘗試了一些方法從儲層中回收烴，包括使用水、蒸汽或二氧化碳進行調驅。但是，這些技術并沒有廣泛用于回收低滲透性輕質油。這種調驅操作涉及到，使油朝收集管(如，生產井、井筒、或連接到井筒上的裂縫)流動。驅掃流體可被注入注射井中，以通過不同井進行生產。可通過單一的豎向裂縫對這些井進行完井。
[0006]注入蒸汽或熱氣體的方法已經使用在重油開采中。蒸汽加熱重油，從而降低粘度，可讓油從地層流出。
[0007]美國專利US3938590號中描述了一種方法，將氧化氣體注入到氣滲透率增加的區域中以引起反應，然后引入堿劑，接著在石油采收過程的推拉操作或多井吞吐操作中引入蒸汽。
[0008]美國專利US5131471號中描述了將加熱的驅替流體引入地層中，同時使地層中的生產流體在單一井中流動。驅替流體從注射孔中排出，地層流體流入生產射孔中。生產射孔比注射孔沿井筒伸展得更遠。
[0009]美國專利US5148869號中描述了，通過水平井的上部射孔管道在壓力低于儲層壓力的狀態下將可溶解在含烴流體中的蒸汽和氣體循環流通到井筒中。蒸汽加熱儲層，而氣體進入含烴流體中，引起含烴流體在水平井周圍流動以通過水平井中的下部管道進行生產。
[0010]美國專利US5503226號描述了使用注入的熱氣體來加熱基質巖塊，形成或放大氣頂，從而保持一個或更多個生產井中的流動壓力稍低于氣液交界面處的游離氣體壓力。
[0011]U.S2011/0127033號中描述了，將蒸汽注入上部裂縫(與從下部裂縫開采重油相關)之前，將蒸汽注入豎直井的上部裂縫和下部裂縫中。
【發明內容】
[0012]一種從低滲透率含烴層中生產烴的方法，包括以下步驟:注入流體(如，混相氣)；以及回收烴。該流體可通過注射裂縫被注入低滲透率地層中，可從回收裂縫中回收注入流體和烴的混合物。注射裂縫和回收裂縫可位于同一井筒中；注射裂縫可位于第一井筒中，回收裂縫可位于第二井筒中；或者，注射裂縫和回收裂縫可位于第一井筒中，其他注射裂縫或回收裂縫可位于第二井筒中；或者，注射裂縫和回收裂縫位于第一和第二井筒中，其他的注射裂縫和回收裂縫位于這兩井筒或任一井筒中。
【附圖說明】
[0013]圖1根據本專利申請的一個實施例示出了第一井筒和第二井筒的頂部截面圖，第一井筒和第二井筒具有相應的注射裂縫和回收裂縫以提高從地層中回收烴的回收率；
[0014]圖2根據本專利申請的一個實施例示出了單一井筒的頂部截面圖，該井筒具有注射裂縫和回收裂縫以提高從地層中回收烴的回收率；
[0015]圖3是圖表，示出了不使用注射裂縫情況下的模擬回收率，其為裂縫間距的函數；
[0016]圖4是圖表，示出了根據本專利申請公開的相關技術知識使用注射裂縫情況下的模擬回收率，其為裂縫間距的函數。
【具體實施方式】
[0017]以前已做過許多在低滲透率儲層中回收烴的嘗試，這些嘗試具有一些缺點。例如，由于低滲透率輕質油儲層的滲透率特別低，因此，在這種儲層中使用調驅將會導致注入流量和波及效率(即，接觸儲層中的孔隙空間的性能)特別低。盡管保持注入井和生產井之間的間距小可能會解決注入流量和波及效率低的問題，但是已經證實這在可生產的烴濃度低的儲層中鉆其他井是不經濟的。另外，地下的流動模式是“線源”至“線匯”形式。換句話說，流體必須從受限區域(如，井筒)分流，在匯聚到受限區域(如，其他井筒)之前成扇形地分散到儲層重要部分中，這是不高效的。
[0018]在低滲透性輕質油地層中，與粘性力所起的作用相比，重力所起的作用相對較小。因此，需要從豎直井中的注射裂縫上方和下方回收烴，而不是將回收作業限制到注射裂縫下方。同樣地，在水平井中，需要從注射裂縫兩側(沿井筒向下方向上的一側和沿井筒向上方向上的一側)、井筒上方和下方(即，井筒頂側和底側)回收烴。
[0019]已經證實，注入蒸汽能有效地降低滲透性地層中的重油粘度。但是，低滲透性輕質油難以開采，這是由于地層滲透性低，而不是由于烴粘度高。因此，盡管用于開采低滲透性輕質油的方法適于開采滲透性地層中的重油，但是開采滲透性地層中的重油的方法并不一定適于開采低滲透性輕質油。
[0020]一種用于提高從滲透性相對低的地層(如，輕質低滲透率地層)中生產烴的生產率的方法涉及使用流體(如，混相氣)。該流體可被注入注射裂縫中，可從一個或更多個回收裂縫中回收烴。注射裂縫和回收裂縫可位于不同井筒中，或可位于單個井筒中。
[0021]圖1示出了被第一井筒102和第二井筒104穿透的地層100的頂部截面圖。第一井筒102和第二井筒104可以是原來的生產井，可以是水平的(如圖所示)、豎直的，或者相對于地表面以其他方式偏離。第一井筒102和第二井筒104可以是裸眼完井，或者是下套管完井。無論是下套管完井還是非下套管完井，第一井筒102可以具有與其相關聯的注射裂縫106、以及一個或更多個可選的其他注射裂縫108。同樣地，第二井筒104可具有與其相關聯的一個或更多個回收裂縫110、112、以及一個或更多個可選的其他回收裂縫114。
[0022]每個注射裂縫106、108和每個回收裂縫110、112和114可在典型的壓裂作業中形成，或被形成為二次采油作業的一部分。這些裂縫可通過稱之為液力壓裂的增產措施形成，在這種液力壓裂中，諸如水、交聯流體等流體用來在儲層巖石的不同射孔位置形成裂縫。這些流體可含有網目尺寸大小的顆粒(稱之為支撐劑)，其作用是保持裂縫打開、提供用于生產的可滲透通道。注射裂縫還可通過在壓力高于巖石破裂壓力的情況下注入流體形成，從而形成未支撐裂縫，只要保持高壓注射，該裂縫可保持打開。由于操作原因需要中斷注射時，在高壓下重新開始注射可再次打開先前的裂縫或形成位于指定位置的類似裂縫。裂縫的高度和長度取決于地層中的工件和應力阻擋件的尺寸。任何指定裂縫從井筒至其頂端的長度大致為100英尺至1500英尺，從而，測得裂縫從頂端至頂端的距離大致為200-3000英尺，井筒中心與基本平坦的裂縫在靠近裂縫中部的位置處相交。任何指定裂縫從井筒至其頂端的其他長度范圍可以包括以下數值范圍:大致500英尺、大致750英尺、大致1000英尺、大致500英尺至1000英尺