專利名稱：納米膜驅油工藝技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于油田開發(fā)提高采收率的工藝技術。
目前，國內(nèi)外油田在水驅基礎上提高采收率的方法主要采用聚合物驅油、復合驅油、混相驅油等工藝技術。這幾種工藝技術各有特點，在水驅基礎上對于改善油田開發(fā)狀況和提高采收率方面均可取得一定效果。但是，上述工藝技術在現(xiàn)場應用和實施過程中分別存在著地面注入工藝復雜、周期長、采出液處理困難、投入費用高等方面的問題，嚴重影響和限制著這些工藝技術的進一步應用。
本發(fā)明的目的在于提供一種施工工藝簡單、生產(chǎn)成本低且驅油效果好的納米膜驅油工藝技術。
本發(fā)明的技術方案如下此種工藝技術乃是通過向注入井注入采用固體化酶技術和復合超微粒薄膜技術組裝制備的納米膜驅劑溶液，膜驅劑分子依靠靜電相互作用成為膜動力，膜驅劑有效分子沉積在呈負電性的巖石表面，形成納米級分子超薄膜，改變儲層表面性質及其與原油相互作用的狀態(tài)，使得注入流體在沖刷孔隙過程中，原油易于剝落和流動而被驅替液驅替出來，達到提高采收率的目的。膜驅劑為表面非活性物質，其基本組分可以是水溶性的聚合物、有機物、大環(huán)平面分子、生物酶、蛋白質、無機半導體超微粒或相互間的組合。其作用機理主要表現(xiàn)在如下幾個方面吸附作用納米膜驅劑溶液注入油層后，膜驅劑分子在油膜局部脫落的巖石表面上吸附形成超薄膜，并且進一步擴散，與此同時，原油中的極性物質則逐漸解除吸附。由于膜驅劑吸附是不可逆的，因而從上游洗掉的油膜不會再度粘附回砂巖表面，而是在油藏中形成可動油。這部分剝離下來的原油隨注入水流向生產(chǎn)井，從而使原油采收率提高。
改變潤濕性作用油藏實施納米膜驅后，在膜驅劑溶液作用下巖石表面潤濕性朝著憎油親水的方向轉變，而且?guī)r石初始表面親油性越強，其轉變幅度越大，因而驅油效果改善越為明顯。
擴散作用納米膜驅劑加入到注水中，能夠較大幅度增加注入水中水分子的擴散系數(shù)，當膜驅劑分子溶解在注入水中時，能夠有效地增加注入水中水分子的活躍程度，使注入水在巖石孔隙中的運動速度加快，提高水驅利用率，同時有利于將膜驅劑分子帶到油層深處，發(fā)揮作用，改善驅油效果。
毛細管自滲吸作用膜驅劑體系注入到低滲透油層中后，通過毛細管自滲吸作用有利于把盲端孔隙和非水動力學連通孔隙內(nèi)的原油驅趕出來，產(chǎn)生剝蝕效應，使油相滲透率增大，水相滲透率降低，有利于提高采收率。
本發(fā)明提供的納米膜驅油工藝技術的實施步驟如下
1、根據(jù)地質資料和生產(chǎn)動態(tài)分析，選擇合適油田、區(qū)塊。采用本項工藝技術的油田或區(qū)塊必須具有完善的注采關系，亦即適用油田、區(qū)塊的主要標準和基本條件是既有采油井，又有注水井，而且油、水井對應連通關系良好，采油井能見到注水效果；2、根據(jù)注采對應關系和注示蹤劑檢測結果，確定膜驅劑注入井。根據(jù)油、水井動、靜態(tài)資料分析，初步判斷油井可能見到注水效果的注水井井數(shù)，并選擇相應種數(shù)的示蹤劑；將確定的示蹤劑從注水井注入；3天后從采油井取樣，在實驗室中檢測示蹤劑含量；根據(jù)實驗室檢測結果，將那些在多口油井見到示蹤劑的注入井定為膜劑注入井；3、選擇膜驅劑配方及其注入濃度。采用相同濃度的不同膜驅劑配方作驅油效果對批試驗，選出其中效果最佳者作為選用膜驅劑配方；選擇數(shù)塊注膜驅劑油田或區(qū)塊油井的巖芯；選用不同濃度(如50、100、150、200、250、300、500、1000、1500、2000、2500、3000mg/L)的膜驅劑溶液分別對這些巖芯在實驗室中做驅替試驗；根據(jù)相應濃度膜驅劑溶液驅油效率的增加幅度選用一個經(jīng)濟、合理的最佳注入濃度；4、選擇膜驅劑注入量。計算所選油田或區(qū)塊油層的比表面積；按照在整個油層內(nèi)均勻吸附一層膜驅劑的標準計算出膜劑的總用量；
5、確定注入方式。在實驗室中用連續(xù)注入、高濃度小段塞注入、低濃度大段塞注入、階梯式濃度注入幾種方式分別進行驅替試驗，選擇一個增油幅度最大的注入方式；6、生產(chǎn)井產(chǎn)量標定。對可能見到膜驅效果的采油井標定一個初始產(chǎn)量，作為評估膜驅最終效果的依據(jù)；7、調整采出井工作狀況，使所有采出井均處于正常生產(chǎn)狀態(tài)，滿足區(qū)塊采出液要求；8、經(jīng)濟評價。由專門評價機構進行評價論證，經(jīng)濟上可行即可轉入現(xiàn)場注入；9、按照方案要求注入膜驅劑溶液。在注入井井場設置待注入的膜驅劑溶液儲罐，并通過管線和注入泵、注入井連接好工藝流程后，即可按方案注入；10、采出液檢測。從注入井注入膜驅劑溶液后，各采油井在做好正常生產(chǎn)資料錄取工作的同時，要加密取樣，及時化驗檢測，掌握見到膜驅劑的時間，以供膜驅最終評價之用。
本發(fā)明提供的納米膜驅油工藝技術與通常水驅和傳統(tǒng)的驅油工藝技術相比，具有以下特點和優(yōu)點在巖石表面形成熱穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性良好的納米級單層超薄膜；成膜過程是一種不加任何外力、依靠巖石表面膜分子間靜電作用平衡態(tài)的自組裝過程；膜驅劑注入濃度低，驅油效率高，無需添加堿、表面活性劑和其它化學試劑，對地層破壞??；前期投入少，驅替工藝簡單，投入產(chǎn)出比高。鑒于上述優(yōu)點和特點該工藝技術宜于推廣應用。
實施例1遼河油田興42塊興53井組采用納米膜油工藝技術實例。根據(jù)地質資料和生產(chǎn)動分析，該井組適于采用本工藝技術，并確定注水井興53井為膜驅劑注入井，興472等7口采油井為受效觀察井。按照本工藝技術實施步驟做好各項準備工作后，依據(jù)試驗和計算結果分兩次注入濃度為2500-3000mg/L的膜驅劑共40噸。實施結果，該井組7口采油井中除了2口井受井下因素和生產(chǎn)措施影響未見效果，其余5口井不同程度見到膜驅工藝技術的效果，從1998年8月至2000年12月共增產(chǎn)原油7092噸。
實施例2遼河油田興212塊興110等5個井組采用本技術工藝實例。按照實施步驟，該區(qū)塊采用連續(xù)注入的方式5口注入井共注入72噸濃度為150mg/L的膜驅劑，一年內(nèi)9口見效井共增產(chǎn)原油3236噸，天然氣22.9×104m3。
實施例3遼河油田興209塊興138等4個井組從4口注入井連續(xù)注入120噸濃度為500mg/L和300mg/L的膜驅劑，13個口見效采油井7個月已增產(chǎn)原油1127噸，天然氣26.06×104m3。
權利要求
1.一種納米膜驅油工藝技術，其特征在于此種工藝技術乃是通過向注入井注入采用固體化酶技術和復合超微粒薄膜技術組裝制備的納米膜驅劑溶液，膜驅劑分子依靠靜電相互作用成為膜動力，膜驅劑有效分子沉積在呈負電性的巖石表面形成納米級分子超薄膜，改變儲層表面性質及其與原油相互作用的狀態(tài)，使得注入流體在沖刷孔隙過程中原油易于剝落和流動而被驅替液驅替出來，從而達到提高采收率的目的，其實施步驟如下1)根據(jù)地質資料和生產(chǎn)動態(tài)分析，選擇合適油田、區(qū)塊，采用該工藝技術的油田、區(qū)塊必須具有完善的注采關系，即既有采油井又有注水井，且二者對應連通關系良好，采油井能見到注水效果；2)根據(jù)注采對應關系和注示蹤劑檢測結果，確定膜驅劑注入井；3)采用相同濃度的不同膜驅劑配方作驅油效果對比試驗，選出其中效果最佳者作為選用膜驅劑配方；選擇數(shù)塊巖芯，選用不同濃度的膜驅劑溶液在實驗室中做驅替試驗，根據(jù)相應濃度膜驅劑溶液驅油效率的增加幅度，選出最佳注入濃度；4)計算油層比表面積，按照在整個油層內(nèi)均勻吸附一層膜驅劑的標準計算出膜劑總用量；5)在實驗室內(nèi)采用連續(xù)、高濃度小段塞、低濃度大段塞、階梯式濃度等幾種注入方式進行驅替試驗，選擇出增油幅度最大的注入方式；6)對可能見到膜驅效果的采油井標定出初始產(chǎn)量，作為評估膜驅效果的依據(jù)；7)調整采出井工況，使所有采出井均處于正常生產(chǎn)狀態(tài)；8)經(jīng)濟評價，經(jīng)濟上可行即可轉入現(xiàn)場注入；9)布置連接工藝流程，按照方案要求一次連續(xù)注入或分多次間歇注入膜驅劑溶液；10)做好采油井資料錄取工作，對采出液加密取樣，及時化驗檢測，掌握油井產(chǎn)量變化和見到膜驅劑的時間，供最終評價之用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于油田開發(fā)提高采收率的納米膜驅油工藝技術。該工藝技術乃是通過向注入井注入納米膜劑溶液,在油層中產(chǎn)生吸附、改變潤濕性、擴散和毛細管自滲吸作用,達到改善驅油效果、提高油藏采收率的目的。該工藝技術注入的膜驅劑溶液濃度低,驅油效率高,無需添加其他化學劑,對地層破壞小,可以在巖石表面形成熱穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性良好的納米級單層膜。該工藝技術前期投入少,驅替工藝簡單,投入產(chǎn)出比高,宜于推廣應用。
文檔編號E21B43/22GK1320762SQ01115890
公開日2001年11月7日 申請日期2001年5月14日 優(yōu)先權日2001年5月14日
發(fā)明者范玉平 申請人:中國石油天然氣股份有限公司