專利名稱：聚合物驅(qū)后殘留聚合物的再利用劑及其注入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣田開發(fā)工程技術(shù)領(lǐng)域中進(jìn)一步提高原油采收率的技術(shù)，特別是利用聚合物驅(qū)后地層中殘留聚合物進(jìn)行深部調(diào)剖，提高原油采收率的技術(shù)。
背景技術(shù)：
油田在聚合物驅(qū)后地層中殘留大量聚合物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在聚合物驅(qū)結(jié)束時(shí)，有75％～85％注入的聚合物殘留在地層中，主要以溶解、吸附和捕集的方式存在。
目前已提出向地層注入聚合物再利用劑(包括固定劑和絮凝劑)，將地層殘留的聚合物固定和絮凝在高滲透層，起調(diào)剖作用，通過改變地層流體的流動(dòng)方向，提高聚合物驅(qū)后后續(xù)水驅(qū)的波及體積，達(dá)到進(jìn)一步提高原油采收率的目的。
國(guó)內(nèi)外的研究表明，有使用醋酸鉻、草酸鉻、丙酸鉻、乳酸鉻、檸檬酸鉻、酚醛樹脂、脲醛樹脂和陽離子淀粉等作地層殘留聚合物的固定劑，它們都是聚合物的交聯(lián)劑，通過交聯(lián)作用，將地層殘留的聚合物連成一個(gè)整體，固定在地層中起調(diào)剖作用；有使用鈉土、鈣土、粉煤灰、氫氧化鈣等作地層殘留聚合物的絮凝劑，它們都可通過聚合物的橋接吸附起絮凝作用，所形成的絮凝體起調(diào)剖作用。
為了有效地改變地層流體的流動(dòng)方向，應(yīng)當(dāng)在遠(yuǎn)井地帶進(jìn)行調(diào)剖(即深部調(diào)剖)，因此上述的固定劑和絮凝劑存在下列不足①上述的固定劑均為單液法固定劑，與聚合物相遇即起交聯(lián)作用，若在聚合物驅(qū)后立即注入，會(huì)引起近井地帶堵塞，影響后面固定劑的注入和深部調(diào)剖作用的發(fā)揮；②上述的絮凝劑固體顆粒，均有一定的沉降性，對(duì)利用深部地層殘留聚合物起深部調(diào)剖作用有影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種聚合物驅(qū)后地層殘留聚合物再利用劑及其注入方法，使它能利用地層殘留聚合物進(jìn)行深部調(diào)剖，有效地改變地層流體的流動(dòng)方向，提高聚合物驅(qū)后后續(xù)水驅(qū)的采收率。
本發(fā)明的目的通過采用雙液法固定劑和改性鈣土作絮凝劑及相應(yīng)的注入方法來實(shí)現(xiàn)。雙液法固定劑由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.09％～0.54％的Na2Cr2O7溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.16％～0.96％的Na2SO3溶液組成，兩種溶液的體積比為(0.8～1.2)∶1；絮凝劑為鈣土中加入Na2CO3和NaHCO3作緩沖劑的改性鈣土水懸浮體，鈣土與緩沖劑的質(zhì)量比為94∶6～98∶2，改性鈣土水懸浮體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％～6％，緩沖劑中Na2CO3與NaHCO3的質(zhì)量比為(0.8～1.2)∶1。
聚合物驅(qū)后地層殘留聚合物再利用劑的注入方法是將再利用劑在配液灌中配制成水溶液，通過篩濾器過濾由調(diào)剖泵注入相應(yīng)的井中。注入順序是首先注入Na2Cr2O7溶液，然后注入隔離液(隔離液為油田注入水)，再注入Na2SO3溶液，最后注入絮凝劑，轉(zhuǎn)正常注水。1m厚度地層固定劑總用量為40～60m3，絮凝劑總用量為140～180m3，注入速度為4～6m3·h-1，注入壓力不超過地層破裂壓力的80％，再利用劑注入壓力與再利用劑初始進(jìn)入地層壓力之差不超過4MPa。
由于單液法固定劑與地層殘留聚合物相遇即在近井地帶(離井眼15m以內(nèi)的地帶)產(chǎn)生堵塞，因此本發(fā)明采用Na2Cr2O7溶液+Na2SO3溶液的雙液法固定劑，這兩種溶液?jiǎn)为?dú)存在時(shí)都對(duì)聚合物無交聯(lián)固定作用。當(dāng)它們混合后，即可通過反應(yīng)Cr2O72-+3SO32-+8H+→2Cr3++3SO42-+4H2O產(chǎn)生Cr3+，對(duì)聚合物起交聯(lián)固定作用，并且按先后順序注入這兩種工作液，中間以隔離液隔開，可在徑向流條件下，使兩種工作液在遠(yuǎn)井地帶(離井眼15m以外的地帶)相遇，將地層殘留聚合物交聯(lián)固定，起深部調(diào)剖的作用。絮凝劑采用在鈣土中加入Na2CO3和NaHCO3制成的改性鈣土，而改性鈣土顆粒比普通鈉土顆粒在水中有更好的懸浮能力，所配得懸浮體在剪切速率170s-1時(shí)的粘度為50～150mPa·s，具有良好的可泵性。


圖1是依據(jù)本發(fā)明所提供的聚合物驅(qū)后地層殘留聚合物再利用劑注入流程示意圖。
圖中，1-配制用水；2-再利用劑；3-攪拌器；4-配液罐；5-篩濾器；6-調(diào)剖泵；7-壓力表；8-分接管匯；9-流量計(jì)；10-去各注入井。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例具體說明本發(fā)明。
由于固定劑適用于地層殘留聚合物的質(zhì)量濃度超過800mg·L-1的地層，而絮凝劑則可在聚合物質(zhì)量濃度在200～800mg·L-1的范圍內(nèi)仍可起絮凝作用，因此應(yīng)該先注入固定劑，后注入絮凝劑。
通常情況下，1m厚度射開地層所需固定劑總用量為40～80m3，其中兩種工作液的體積比為(0.8～1.2)∶1。1m厚度射開地層所需的絮凝劑用量為140～180m3。
在兩種工作液之間注入的隔離液體積由下式確定V=π(R22-R12)h·φ·α·β]]>式中，V——隔離液體積(m3)；R2——隔離液外沿半徑(m)；R1——隔離液內(nèi)沿半徑(m)；h——射開層厚度(m)；φ——地層孔隙度(％)；α——高滲透層厚度占射開層厚度百分?jǐn)?shù)(取值0.20)；β——方向系數(shù)(平面滲透率不均質(zhì)產(chǎn)生，取值0.75)。
當(dāng)R2-R1≤0.20m時(shí)，隔離液厚度薄至不起隔離作用，兩工作液相遇發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生起交聯(lián)固定聚合物作用的Cr3+。
由于h、φ、α、β已知，若指定R2(R2≥15m)，即可由上式計(jì)算出隔離液的體積。
為使再利用劑優(yōu)先注入高滲透層，注入速度控制在6～10m3·h-1。再利用劑的注入壓力不超過地層破裂壓力的80％；再利用劑注入壓力與再利用劑初始進(jìn)入地層壓力之差不超過4MPa。
現(xiàn)有A、B兩口試驗(yàn)井，其基本情況見表1，注聚合物情況見表2。
表1試驗(yàn)井基本情況

表2試驗(yàn)井注聚合物情況

施工時(shí)，在配液罐4中配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.30％的Na2Cr2O7溶液1272m3，通過調(diào)剖泵6分別向A井注入720m3、向B井注入552m3；根據(jù)公式V=π(R22-R12)h·φ·α·β,]]>取R2為20m，φ為0.30，α為0.20，β為0.75算出所需隔離液的體積，然后向A井注入隔離液28m3、向B井注入隔離液22m3；再在配液罐4中配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.53％的Na2SO3溶液1272m3，分別注入A井720m3、注入B井552m3。注完后，在配液罐4中配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4％的改性鈣土水懸浮體6360m3，其中，鈣土與緩沖劑的比例為96∶4，分別向A井注入3600m3，向B井注入2760m3，最后轉(zhuǎn)注水。
試驗(yàn)結(jié)果表明，與A井相對(duì)應(yīng)油井的日產(chǎn)液量基本穩(wěn)定，而日產(chǎn)油量增加20％，含水率下降5％；與B井相對(duì)應(yīng)的油井的日產(chǎn)液量下降30％，日產(chǎn)油量基本穩(wěn)定，含水率下降3％，效果明顯。
權(quán)利要求
1.一種聚合物驅(qū)后地層殘留聚合物再利用劑，由固定劑和絮凝劑組成，其特征是，固定劑為雙液法固定劑，由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.09％～0.54％的Na2Cr2O7溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.16％～0.96％的Na2SO3溶液組成，兩種溶液的體積比為(0.8～1.2)∶1；絮凝劑為鈣土中加入Na2CO3和NaHCO3作緩沖劑的改性鈣土水懸浮體，鈣土與緩沖劑的質(zhì)量比為94∶6～98∶2。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物驅(qū)后地層殘留聚合物再利用劑，其特征是所說的改性鈣土水懸浮體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％～6％。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物驅(qū)后地層殘留聚合物再利用劑，其特征是所說的緩沖劑中Na2CO3與NaHCO3的質(zhì)量比為(0.8～1.2)∶1。
4.一種聚合物驅(qū)后地層殘留聚合物再利用劑的注入方法，其特征是按如下順序注入a.注入Na2Cr2O7溶液；b.注隔離液；c.注Na2SO3溶液；d.注改性鈣土水懸浮體；e.轉(zhuǎn)正常注水。
5.依據(jù)權(quán)利要求4所述的注入方法，其特征是1m厚度地層固定劑總用量為40～60m3；絮凝劑用量為140～180m3；注入速度為4～6m3·h-1，注入壓力不超過地層破裂壓力的80％，再利用劑注入壓力與再利用劑初始進(jìn)入地層壓力之差不超過4MPa。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種聚合物驅(qū)后地層殘留聚合物再利用劑及其注入方法，涉及油氣田開發(fā)工程中提高原油采收率技術(shù)。通過采用雙液法固定劑和改性鈣土作絮凝劑及相應(yīng)的注入方法來實(shí)現(xiàn)。雙液法固定劑由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.09％～0.54％的Na
文檔編號(hào)E21B43/22GK101058723SQ20071001546
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者趙福麟, 戴彩麗, 王業(yè)飛 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)