專利名稱:注水開發(fā)稠油油藏復(fù)合調(diào)驅(qū)采油方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種注水開發(fā)稠油油藏復(fù)合調(diào)驅(qū)采油方法,屬于油田采油技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
注水開發(fā)的普通稠油油藏普遍存在層內(nèi)、層間強(qiáng)非均質(zhì)性、油水粘度比高等特點, 由于長期注水開發(fā)形成的高滲水流通道,導(dǎo)致大量注入水低效、無效循環(huán),層間、層內(nèi)、平面矛盾突出,斷塊面臨“三高三難”的嚴(yán)峻形勢高含水、高采出程度、高剩余采油速度,新增動用儲量難、剩余油描述難、挖潛技術(shù)接替難。常規(guī)注水效果日益變差,進(jìn)一步提高水驅(qū)動用程度難度較大。針對這一油藏開發(fā)領(lǐng)域公認(rèn)難題,許多研究者提出了一些解決方法。杜玉洪等人 (杜玉洪、吳行才、陳洪、曾慶橋,可動凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)在普通稠油油藏中的應(yīng)用,西南石油大學(xué)學(xué)報,2008,30 (3))提出了一種可動凝膠調(diào)驅(qū)技術(shù)改善水驅(qū)開發(fā)普通稠油油藏開發(fā)效果的方法,該方法采用聚合物和羧酸鉻交聯(lián)劑配制成可動凝膠體系,采用撬裝式注入工藝流程進(jìn)行礦場施工。從室內(nèi)實驗和礦場試驗結(jié)果看,該方法具有剖面調(diào)整、液流轉(zhuǎn)向等方面的優(yōu)點。但是,現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題一是注入的可動凝膠粘度高,流動性差,難以推進(jìn)到儲層深處進(jìn)行層內(nèi)、平面調(diào)整,處理半徑局限于注入井附近,提高采收率幅度有限。 二是由于注入的可動凝膠粘度高攜砂能力強(qiáng),使得儲層膠結(jié)疏松的稠油油藏出砂狀況更加嚴(yán)重,顯著影響油井產(chǎn)液能力,嚴(yán)重時會導(dǎo)致油井被迫關(guān)閉。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的目的在于提供一種新的采油方法,通過采用復(fù)合調(diào)驅(qū),顯著改善油藏高含水階段注水開發(fā)的矛盾,解決舌進(jìn)、指進(jìn)現(xiàn)象,提高注水開發(fā)稠油油藏的采收率。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供了一種注水開發(fā)稠油油藏復(fù)合調(diào)驅(qū)采油方法,其包括以下步驟將聚合物和水配制成濃度為500_5000mg/L的聚合物溶液;將交聯(lián)劑和水配制成濃度為500-5000mg/L的交聯(lián)劑溶液;將聚合物溶液與交聯(lián)劑溶液按1 1-10 1的質(zhì)量比混合得到聚合物凝膠溶液;將可動微凝膠和水配制成濃度為1000_5000mg/L的可動微凝膠溶液;將聚合物凝膠溶液和可動微凝膠溶液分別注入水井形成驅(qū)油段塞;其中,所采用的聚合物為部分水解聚丙烯酰胺(HPAM),所采用的交聯(lián)劑為有機(jī)鉻交聯(lián)劑YG107,所采用的可動微凝膠為丙烯酰胺和N-N亞甲基雙丙烯酰胺共聚物。在本發(fā)明提供的上述方法中,優(yōu)選地,部分水解聚丙烯酰胺的水解度為 30% -40%。在本發(fā)明提供的上述方法中,優(yōu)選地,聚合物凝膠溶液的注入量為油層孔隙體積的 0. 01-0. 05 倍。在本發(fā)明提供的上述方法中,優(yōu)選地,可動微凝膠溶液的注入量為油層孔隙體積的 0. 1-0. 5 倍。油層孔隙體積、聚合物凝膠溶液注入量以及可動微凝膠溶液注入量的單位均為m 3。在本發(fā)明提供的上述方法中,優(yōu)選地,所采用的可動微凝膠的直徑為1-5 μ m。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案,優(yōu)選地,上述方法可以包括以下具體步驟將聚合物和水配制成濃度為3000mg/L的聚合物溶液;將交聯(lián)劑和水配制成濃度為1500mg/L的交聯(lián)劑溶液;將聚合物溶液與交聯(lián)劑溶液按2 1的質(zhì)量比混合得到聚合物凝膠溶液;將可動微凝膠和水配制成濃度為2000mg/L的可動微凝膠溶液;將聚合物凝膠溶液和可動微凝膠溶液分別注入水井形成驅(qū)油段塞;其中,聚合物凝膠溶液的注入量為油層孔隙體積的0. 01倍,可動微凝膠溶液的注入量為油層孔隙體積的0. 19倍。在本發(fā)明所提供的上述方法中,聚合物凝膠溶液和可動微凝膠溶液可以采用周期性交替注入的方式進(jìn)行注入,注入周期可以控制為60-120天,具體周期可以視注入井的壓力情況而定。本發(fā)明所提供的上述方法適合于油藏溫度為0-100°C (優(yōu)選為0-80°C )、地層水礦化度為0-10000mg/L(優(yōu)選為0-8000mg/L)、70°C原油地下粘度為0_150mP. s (優(yōu)選為 O-IOOmP. S)、滲透率為 500Χ1(Γ3-3000Χ1(Γ3μπι2 的油藏。本發(fā)明提供的注水開發(fā)稠油油藏復(fù)合調(diào)驅(qū)采油方法中采用的調(diào)驅(qū)體系是一種交聯(lián)聚合物體系和功能型丙烯酰胺類聚合物的復(fù)配體系,其中,交聯(lián)聚合物體系的主要成分為部分水解聚丙烯酰胺HPAM和有機(jī)鉻交聯(lián)劑,功能型丙烯酰胺類聚合物的主要成份為丙烯酰胺和N-N亞甲基雙丙烯酰胺,是一系列接枝、嵌段的丙烯酰胺和N-N亞甲基雙丙烯酰胺共聚物。交聯(lián)聚合物體系主要起層間調(diào)剖作用,功能型丙烯酰胺類聚合物-可動微凝膠本身既可以作為調(diào)剖劑也可作為驅(qū)油劑。本發(fā)明采用的可動微凝膠用于調(diào)剖作用時,可動微凝膠不是將大孔道堵死,而是暫時阻礙大孔道中流體的運移,使得流體在層間、層內(nèi)流到滲透阻力更低的低滲層中,從而擴(kuò)大波及體積。可動微凝膠通過在孔隙空間架橋堆積封堵大孔道使得后續(xù)水繞流,當(dāng)封堵造成壓力升高,壓差升高到一定程度時,可動微凝膠又會發(fā)生彈性變形,通過孔隙喉道,繼續(xù)向儲層深部運移,在下一個大喉道處產(chǎn)生暫時封堵,因此可動微凝膠在儲層孔隙中是一個運移、封堵、變形通過、再運移、再封堵這樣一個往復(fù)不斷的過程,從而在三維空間上不斷對儲層中的流體進(jìn)行流向調(diào)整,有效擴(kuò)大波及體積,提高采出程度。本發(fā)明所提供的注水開發(fā)稠油油藏復(fù)合調(diào)驅(qū)采油方法基于注水開發(fā)稠油油藏非均質(zhì)性強(qiáng)的特點,通過注入復(fù)合調(diào)驅(qū)體系,充分發(fā)揮復(fù)合體系中聚合物凝膠的調(diào)剖作用機(jī)理和可動微凝膠的深部調(diào)驅(qū)作用機(jī)理,可顯著改善儲層層內(nèi)、層間、平面非均質(zhì)性,緩解油藏注水開發(fā)矛盾,解決舌進(jìn)、指進(jìn)問題,顯著擴(kuò)大驅(qū)替液的波及體積,從而大幅度提高原油采收率,室內(nèi)巖芯實驗和礦場試驗表明實施本發(fā)明提供的注水開發(fā)稠油油藏復(fù)合調(diào)驅(qū)采油方法后油井日產(chǎn)量可增加30% -50%。
本發(fā)明提供的注水開發(fā)稠油油藏復(fù)合調(diào)驅(qū)采油方法具有以下突出特點1、在復(fù)合調(diào)驅(qū)體系注入期間,可明顯增加驅(qū)替液的波及體積和驅(qū)油效率。(1)復(fù)合調(diào)驅(qū)體系中的聚合物凝膠,一方面具有較高的粘度可顯著改善油水的流度比,另一方面具有較強(qiáng)的封堵能力,可將高滲層封堵,改善儲層層間非均質(zhì)性。(2)復(fù)合調(diào)驅(qū)體系中的可動微凝膠為彈性球狀體,可暫堵層內(nèi)、平面高滲通道中的孔喉,使得驅(qū)替液轉(zhuǎn)向中低滲部位,油層垂向剖面變得更均勻,平面上各方向驅(qū)替速度近于一致,從而進(jìn)一步擴(kuò)大波及體積。當(dāng)驅(qū)替壓力超過可動微凝膠突破壓力后,可動微凝膠開始移動到下一個孔喉處再一次封堵,此突破-封堵過程進(jìn)一步增加了驅(qū)油效率。2、復(fù)合調(diào)驅(qū)體系注入后的后續(xù)水驅(qū)階段,由于復(fù)合調(diào)驅(qū)體系顯著降低了水相滲透率,減小了原油流動阻力,使得后續(xù)水驅(qū)過程中進(jìn)一步擴(kuò)大了水驅(qū)波及體積和驅(qū)油效率。人造巖芯實驗結(jié)構(gòu)表明注入聚合物凝膠和可動微凝膠復(fù)合調(diào)驅(qū)體系后,采收率可提高10%以上,總采收率達(dá)80%以上。本發(fā)明可以應(yīng)用在注水開發(fā)稠油油藏和注水開發(fā)稀油油藏開發(fā)中后期,為油田進(jìn)一步提高原油采收率提供了一種新的有效方法,適用于油藏溫度不高于100°c,地層水礦化度不超過10000mg/L,原油地下粘度低于150mP. s,滲透率為500 X 1(Γ3-3000 X 1(Γ3 μ m2的油藏。
圖1是實施例1提供的非均值人造巖芯的動態(tài)驅(qū)油效果曲線。
具體實施例方式為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,現(xiàn)參照說明書附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行以下詳細(xì)說明,但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。實施例1復(fù)合調(diào)驅(qū)體系非均值人造巖芯驅(qū)油實驗實驗條件人造非均值并聯(lián)巖芯模型滲透率分別為2000md、380md。實驗用油取自遼河油田海1塊的脫氣脫水原油,在70°C下粘度為75. OmPa. S。實驗用水取自遼河油田海4站配液用污水的模擬水,礦化度為2觀6. 5mg/L。復(fù)合調(diào)驅(qū)劑將濃度3000mg/L的部分水解聚丙烯酰胺(北京恒聚化工集團(tuán)有限責(zé)任公司產(chǎn)品)溶液和濃度1500mg/L的有機(jī)鉻交聯(lián)劑YG107 (山東省東營市石大宇光科技有限公司產(chǎn)品)溶液混合復(fù)配成聚合物凝膠溶液,二者的質(zhì)量比為1 1;濃度為2000mg/L的微米級可動微凝膠(北京石大萬嘉能源與環(huán)境科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的產(chǎn)品)溶液,微米級可動微凝膠的直徑d= 1-5 μ m0實驗溫度70°C。實驗步驟(1)將巖芯模型抽空3-4小時,然后使巖芯飽和模擬地層水(實驗用水),測量巖芯中的孔隙體積;(2)將飽和模擬地層水的巖芯放到恒溫箱中,70°C下恒溫放置15小時;(3)在模型中,在70°C下用模擬地層水測得巖芯的滲透率為633Χ10_3μπι2 ;
(4)飽和油把模型豎直放好,從上往下進(jìn)行油驅(qū)水處理,直到巖芯出口不見水為止,計算出原始含油飽和度和束縛水飽和度;(5)水驅(qū)油以1. 5mL/min的驅(qū)替速度進(jìn)行水驅(qū)油處理,直到巖芯出口處的含水率達(dá)到95%時結(jié)束水驅(qū)油,計算水驅(qū)采收率;(6)注復(fù)合調(diào)驅(qū)體系以與水驅(qū)油相同的速度注入0.01倍孔隙體積的聚合物凝膠溶液,然后注入0. 19倍孔隙體積的微米級可動微凝膠;(7)以與水驅(qū)油相同的驅(qū)替速度進(jìn)行后期水驅(qū)處理,直到巖芯出口處的含水率達(dá)到95%時結(jié)束,計算調(diào)驅(qū)采收率和最終采收率。實驗結(jié)果圖1為非均值人造巖芯的動態(tài)驅(qū)油效果曲線,自上到下依次為含水率、采收率和壓力梯度。根據(jù)上述實驗結(jié)果以及圖1可以看出注入復(fù)合調(diào)驅(qū)劑,可在水驅(qū)的基礎(chǔ)上增加采收率15. 16%,總采收率由水驅(qū)時的70. 41 %提高到85. 57%。從圖1還可以看出,注入復(fù)合調(diào)驅(qū)劑后,壓力曲線升高而且存在波動現(xiàn)象,表明復(fù)合調(diào)驅(qū)劑起到了暫時封堵高滲層的作用,當(dāng)壓力高于突破壓力后,復(fù)合調(diào)驅(qū)劑突破孔喉運移到下一處孔喉處產(chǎn)生封堵,后續(xù)水驅(qū)處理后的壓力有所降低但仍高于原來水驅(qū)處理時的壓力。實施例2本實施例是復(fù)合調(diào)驅(qū)劑在實際生產(chǎn)中的實施例,其包括以下步驟(1)將聚合物與水混合得到濃度為2500mg/L的聚合物溶液并泵入儲罐中,然后將交聯(lián)劑與水混合得到濃度為1250mg/L的交聯(lián)劑溶液并泵入上述儲罐中,二者的質(zhì)量比為 2 1,充分?jǐn)嚢杌旌系玫骄酆衔锬z溶液,待用;(2)將微米級可動微凝膠與水混合得到濃度為2000mg/L的可動微凝膠溶液,泵入另一儲罐中,充分?jǐn)嚢韬?,待用?3)利用水井泵將聚合物凝膠溶液泵入注水井,注入量為油層孔隙體積的0. 01 倍;(4)通過水井泵將可動微凝膠溶液泵入注水井,注入量為油層孔隙體積的0. 19倍。其中,步驟(1)所采用的聚合物為部分水解聚丙烯酰胺HPAM(北京恒聚化工集團(tuán)有限責(zé)任公司生產(chǎn),水解度為30-40% ),交聯(lián)劑為有機(jī)鉻交聯(lián)劑YG107(山東省東營市石大宇光科技有限公司生產(chǎn)),可動微凝膠為丙烯酰胺和N-N亞甲基雙丙烯酰胺共聚物(北京石大萬嘉能源與環(huán)境科技有限責(zé)任公司生產(chǎn))。為了達(dá)到更好的實施效果,本實施例中聚合物凝膠溶液和可動微凝膠溶液可以周期性地交替進(jìn)行,注入周期為60天,即上述步驟C3)和步驟(4)每隔60天實施一次。實施例3本實施例提供了一個提高注水開發(fā)油藏采收率的方法,其包括以下步驟(1)當(dāng)油藏含水率超過80%以上時,首先將濃度為3000mg/L的聚合物溶液與濃度為1500mg/L的交聯(lián)劑溶液混合(二者的質(zhì)量比為1 1)得到的聚合物凝膠溶液通過水井泵泵入注水井,其中,聚合物凝膠溶液的注入量為0. 01倍孔隙體積;(2)然后將微米級可動微凝膠溶液通過水井泵泵入注水井,其中,微米級可動微凝膠的直徑d為1-5 μ m,微米級可動微凝膠溶液的濃度為2000mg/L,微米級可動微凝膠溶液的注入量為0. 19倍油層孔隙體積。本實施例所采用的聚合物為部分水解聚丙烯酰胺HPAM(遼河油田海瀾化工有限公司生產(chǎn),水解度為30-40% ),交聯(lián)劑為有機(jī)鉻交聯(lián)劑YG107(山東省東營市石大宇光科技有限公司生產(chǎn)),可動微凝膠為丙烯酰胺和N-N亞甲基雙丙烯酰胺共聚物(北京石大萬嘉能源與環(huán)境科技有限責(zé)任公司生產(chǎn))。實施例4以遼河油田海4-17井組為例,該井組地質(zhì)儲量采出程度為36.3%,綜合含水為 87. 9%,日產(chǎn)油 20. 4t。根據(jù)實施例3提供的提高注水開發(fā)油藏采收率的方法注入復(fù)合調(diào)驅(qū)劑之后,井組的綜合含水下降到74%,日產(chǎn)油增加到34t,取得了明顯的效果。由此可見,本發(fā)明所提供的提高注水開發(fā)油藏采收率的方法可以應(yīng)用在注水開發(fā)稠油油藏和注水開發(fā)稀油油藏開發(fā)中后期,為油田進(jìn)一步提高原油采收率提供了一種新的有效方法。以上所述的具體實施例,對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已,并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種注水開發(fā)稠油油藏復(fù)合調(diào)驅(qū)采油方法,其包括以下步驟 將聚合物和水配制成濃度為500-5000mg/L的聚合物溶液; 將交聯(lián)劑和水配制成濃度為500-5000mg/L的交聯(lián)劑溶液;將聚合物溶液與交聯(lián)劑溶液按1 1-10 1的質(zhì)量比混合得到聚合物凝膠溶液; 將可動微凝膠和水配制成濃度為1000-5000mg/L的可動微凝膠溶液; 將聚合物凝膠溶液和可動微凝膠溶液分別注入水井形成驅(qū)油段塞; 其中,所述聚合物為部分水解聚丙烯酰胺,所述交聯(lián)劑為有機(jī)鉻交聯(lián)劑,所述可動微凝膠為丙烯酰胺和N-N亞甲基雙丙烯酰胺共聚物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述部分水解聚丙烯酰胺的水解度為 30% -40% ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述聚合物凝膠溶液的注入量為油層孔隙體積的 0. 01-0. 05 倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述可動微凝膠溶液的注入量為油層孔隙體積的 0. 1-0. 5 倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,所述可動微凝膠的直徑為1-5μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其包括以下步驟 將聚合物和水配制成濃度為3000mg/L的聚合物溶液; 將交聯(lián)劑和水配制成濃度為1500mg/L的交聯(lián)劑溶液;將聚合物溶液與交聯(lián)劑溶液按1 1-10 1的質(zhì)量比混合得到聚合物凝膠溶液; 將可動微凝膠和水配制成濃度為2000mg/L的可動微凝膠溶液; 將聚合物凝膠溶液和可動微凝膠溶液分別注入水井形成驅(qū)油段塞; 其中,所述聚合物凝膠溶液的注入量為油層孔隙體積的0. 01倍,所述可動微凝膠溶液的注入量為油層孔隙體積的0. 19倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法,其中,所述聚合物凝膠溶液和可動微凝膠溶液為周期性交替注入。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其中,所述周期為60-120天。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的方法,其中,所述稠油油藏為油藏溫度為 0-100°C、地層水礦化度為0-10000mg/L、70°C原油地下粘度為0_150mP. s、滲透率為 500Χ10_3-3000Χ10_3μπι2 的油藏。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種注水開發(fā)稠油油藏復(fù)合調(diào)驅(qū)采油方法。該方法包括以下步驟將聚合物和水配制成濃度為500-5000mg/L的聚合物溶液;將交聯(lián)劑和水配制成濃度為500-5000mg/L的交聯(lián)劑溶液;將聚合物溶液與交聯(lián)劑溶液按1∶1-10∶1的質(zhì)量比混合得到聚合物凝膠溶液;將可動微凝膠和水配制成濃度為1000-5000mg/L的可動微凝膠溶液;將聚合物凝膠溶液和可動微凝膠溶液分別注入水井形成驅(qū)油段塞;其中,聚合物為部分水解聚丙烯酰胺,交聯(lián)劑為有機(jī)鉻交聯(lián)劑,可動微凝膠為丙烯酰胺和N-N亞甲基雙丙烯酰胺共聚物。上述方法可顯著改善儲層層內(nèi)、層間、平面非均質(zhì)性,緩解油藏注水開發(fā)矛盾,解決舌進(jìn)、指進(jìn)問題,顯著擴(kuò)大驅(qū)替液的波及體積,從而大幅度提高原油采收率。
文檔編號E21B43/22GK102251763SQ20111014894
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者劉二平, 劉兵, 劉廣東, 尉小明, 景峰, 梁華林, 汪小平, 王希芹, 田鑫, 韓樹柏 申請人:中國石油天然氣股份有限公司