注水開發稠油油藏複合調驅採油方法

2023-06-26 00:14:11

專利名稱：注水開發稠油油藏複合調驅採油方法
技術領域：
本發明涉及一種注水開發稠油油藏複合調驅採油方法，屬於油田採油技術領域。
背景技術：
注水開發的普通稠油油藏普遍存在層內、層間強非均質性、油水粘度比高等特點， 由於長期注水開發形成的高滲水流通道，導致大量注入水低效、無效循環，層間、層內、平面矛盾突出，斷塊面臨「三高三難」的嚴峻形勢高含水、高採出程度、高剩餘採油速度，新增動用儲量難、剩餘油描述難、挖潛技術接替難。常規注水效果日益變差，進一步提高水驅動用程度難度較大。針對這一油藏開發領域公認難題，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，可動凝膠調驅技術在普通稠油油藏中的應用，西南石油大學學報，2008，30 (3))提出了一種可動凝膠調驅技術改善水驅開發普通稠油油藏開發效果的方法，該方法採用聚合物和羧酸鉻交聯劑配製成可動凝膠體系，採用撬裝式注入工藝流程進行礦場施工。從室內實驗和礦場試驗結果看，該方法具有剖面調整、液流轉向等方面的優點。但是，現有技術至少存在以下問題一是注入的可動凝膠粘度高，流動性差，難以推進到儲層深處進行層內、平面調整，處理半徑局限於注入井附近，提高採收率幅度有限。 二是由於注入的可動凝膠粘度高攜砂能力強，使得儲層膠結疏鬆的稠油油藏出砂狀況更加嚴重，顯著影響油井產液能力，嚴重時會導致油井被迫關閉。

發明內容
為解決上述技術問題，本發明的目的在於提供一種新的採油方法，通過採用複合調驅，顯著改善油藏高含水階段注水開發的矛盾，解決舌進、指進現象，提高注水開發稠油油藏的採收率。為達到上述目的，本發明提供了一種注水開發稠油油藏複合調驅採油方法，其包括以下步驟將聚合物和水配製成濃度為500_5000mg/L的聚合物溶液；將交聯劑和水配製成濃度為500-5000mg/L的交聯劑溶液；將聚合物溶液與交聯劑溶液按1 1-10 1的質量比混合得到聚合物凝膠溶液；將可動微凝膠和水配製成濃度為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油段塞；其中，所採用的聚合物為部分水解聚丙烯醯胺(HPAM)，所採用的交聯劑為有機鉻交聯劑YG107，所採用的可動微凝膠為丙烯醯胺和N-N亞甲基雙丙烯醯胺共聚物。在本發明提供的上述方法中，優選地，部分水解聚丙烯醯胺的水解度為 30% -40%。在本發明提供的上述方法中，優選地，聚合物凝膠溶液的注入量為油層孔隙體積的 0. 01-0. 05 倍。在本發明提供的上述方法中，優選地，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。在本發明提供的上述方法中，優選地，所採用的可動微凝膠的直徑為1-5 μ m。根據本發明的具體技術方案，優選地，上述方法可以包括以下具體步驟將聚合物和水配製成濃度為3000mg/L的聚合物溶液；將交聯劑和水配製成濃度為1500mg/L的交聯劑溶液；將聚合物溶液與交聯劑溶液按2 1的質量比混合得到聚合物凝膠溶液；將可動微凝膠和水配製成濃度為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採用周期性交替注入的方式進行注入，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。本發明所提供的上述方法適合於油藏溫度為0-100°C (優選為0-80°C )、地層水礦化度為0-10000mg/L(優選為0-8000mg/L)、70°C原油地下粘度為0_150mP. s (優選為 O-IOOmP. S)、滲透率為 500Χ1(Γ3-3000Χ1(Γ3μπι2 的油藏。本發明提供的注水開發稠油油藏複合調驅採油方法中採用的調驅體系是一種交聯聚合物體系和功能型丙烯醯胺類聚合物的復配體系，其中，交聯聚合物體系的主要成分為部分水解聚丙烯醯胺HPAM和有機鉻交聯劑，功能型丙烯醯胺類聚合物的主要成份為丙烯醯胺和N-N亞甲基雙丙烯醯胺，是一系列接枝、嵌段的丙烯醯胺和N-N亞甲基雙丙烯醯胺共聚物。交聯聚合物體系主要起層間調剖作用，功能型丙烯醯胺類聚合物-可動微凝膠本身既可以作為調剖劑也可作為驅油劑。本發明採用的可動微凝膠用於調剖作用時，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、層內流到滲透阻力更低的低滲層中，從而擴大波及體積。可動微凝膠通過在孔隙空間架橋堆積封堵大孔道使得後續水繞流，當封堵造成壓力升高，壓差升高到一定程度時，可動微凝膠又會發生彈性變形，通過孔隙喉道，繼續向儲層深部運移，在下一個大喉道處產生暫時封堵，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不斷的過程，從而在三維空間上不斷對儲層中的流體進行流向調整，有效擴大波及體積，提高採出程度。本發明所提供的注水開發稠油油藏複合調驅採油方法基於注水開發稠油油藏非均質性強的特點，通過注入複合調驅體系，充分發揮複合體系中聚合物凝膠的調剖作用機理和可動微凝膠的深部調驅作用機理，可顯著改善儲層層內、層間、平面非均質性，緩解油藏注水開發矛盾，解決舌進、指進問題，顯著擴大驅替液的波及體積，從而大幅度提高原油採收率，室內巖芯實驗和礦場試驗表明實施本發明提供的注水開發稠油油藏複合調驅採油方法後油井日產量可增加30% -50%。
本發明提供的注水開發稠油油藏複合調驅採油方法具有以下突出特點1、在複合調驅體系注入期間，可明顯增加驅替液的波及體積和驅油效率。(1)複合調驅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，另一方面具有較強的封堵能力，可將高滲層封堵，改善儲層層間非均質性。(2)複合調驅體系中的可動微凝膠為彈性球狀體，可暫堵層內、平面高滲通道中的孔喉，使得驅替液轉向中低滲部位，油層垂向剖面變得更均勻，平面上各方向驅替速度近於一致，從而進一步擴大波及體積。當驅替壓力超過可動微凝膠突破壓力後，可動微凝膠開始移動到下一個孔喉處再一次封堵，此突破-封堵過程進一步增加了驅油效率。2、複合調驅體系注入後的後續水驅階段，由於複合調驅體系顯著降低了水相滲透率，減小了原油流動阻力，使得後續水驅過程中進一步擴大了水驅波及體積和驅油效率。人造巖芯實驗結構表明注入聚合物凝膠和可動微凝膠複合調驅體系後，採收率可提高10%以上，總採收率達80%以上。本發明可以應用在注水開發稠油油藏和注水開發稀油油藏開發中後期，為油田進一步提高原油採收率提供了一種新的有效方法，適用於油藏溫度不高於100°c，地層水礦化度不超過10000mg/L，原油地下粘度低於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驅油效果曲線。
具體實施例方式為了對本發明的技術特徵、目的和有益效果有更加清楚的理解，現參照說明書附圖對本發明的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發明的可實施範圍的限定。實施例1複合調驅體系非均值人造巖芯驅油實驗實驗條件人造非均值並聯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站配液用汙水的模擬水，礦化度為2觀6. 5mg/L。複合調驅劑將濃度3000mg/L的部分水解聚丙烯醯胺(北京恆聚化工集團有限責任公司產品)溶液和濃度1500mg/L的有機鉻交聯劑YG107 (山東省東營市石大宇光科技有限公司產品)溶液混合復配成聚合物凝膠溶液，二者的質量比為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境科技有限責任公司生產的產品)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，然後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恆溫箱中，70°C下恆溫放置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，從上往下進行油驅水處理，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)水驅油以1. 5mL/min的驅替速度進行水驅油處理，直到巖芯出口處的含水率達到95%時結束水驅油，計算水驅採收率；(6)注複合調驅體系以與水驅油相同的速度注入0.01倍孔隙體積的聚合物凝膠溶液，然後注入0. 19倍孔隙體積的微米級可動微凝膠；(7)以與水驅油相同的驅替速度進行後期水驅處理，直到巖芯出口處的含水率達到95%時結束，計算調驅採收率和最終採收率。實驗結果圖1為非均值人造巖芯的動態驅油效果曲線，自上到下依次為含水率、採收率和壓力梯度。根據上述實驗結果以及圖1可以看出注入複合調驅劑，可在水驅的基礎上增加採收率15. 16%,總採收率由水驅時的70. 41 %提高到85. 57%。從圖1還可以看出，注入複合調驅劑後，壓力曲線升高而且存在波動現象，表明複合調驅劑起到了暫時封堵高滲層的作用，當壓力高於突破壓力後，複合調驅劑突破孔喉運移到下一處孔喉處產生封堵，後續水驅處理後的壓力有所降低但仍高於原來水驅處理時的壓力。實施例2本實施例是複合調驅劑在實際生產中的實施例，其包括以下步驟(1)將聚合物與水混合得到濃度為2500mg/L的聚合物溶液並泵入儲罐中，然後將交聯劑與水混合得到濃度為1250mg/L的交聯劑溶液並泵入上述儲罐中，二者的質量比為 2 1，充分攪拌混合得到聚合物凝膠溶液，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，充分攪拌後，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)所採用的聚合物為部分水解聚丙烯醯胺HPAM(北京恆聚化工集團有限責任公司生產，水解度為30-40% )，交聯劑為有機鉻交聯劑YG107(山東省東營市石大宇光科技有限公司生產)，可動微凝膠為丙烯醯胺和N-N亞甲基雙丙烯醯胺共聚物(北京石大萬嘉能源與環境科技有限責任公司生產)。為了達到更好的實施效果，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油藏採收率的方法，其包括以下步驟(1)當油藏含水率超過80%以上時，首先將濃度為3000mg/L的聚合物溶液與濃度為1500mg/L的交聯劑溶液混合(二者的質量比為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)然後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。本實施例所採用的聚合物為部分水解聚丙烯醯胺HPAM(遼河油田海瀾化工有限公司生產，水解度為30-40% )，交聯劑為有機鉻交聯劑YG107(山東省東營市石大宇光科技有限公司生產)，可動微凝膠為丙烯醯胺和N-N亞甲基雙丙烯醯胺共聚物(北京石大萬嘉能源與環境科技有限責任公司生產)。實施例4以遼河油田海4-17井組為例，該井組地質儲量採出程度為36.3%，綜合含水為 87. 9%,日產油 20. 4t。根據實施例3提供的提高注水開發油藏採收率的方法注入複合調驅劑之後，井組的綜合含水下降到74%，日產油增加到34t，取得了明顯的效果。由此可見，本發明所提供的提高注水開發油藏採收率的方法可以應用在注水開發稠油油藏和注水開發稀油油藏開發中後期，為油田進一步提高原油採收率提供了一種新的有效方法。以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限定本發明的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種注水開發稠油油藏複合調驅採油方法，其包括以下步驟 將聚合物和水配製成濃度為500-5000mg/L的聚合物溶液； 將交聯劑和水配製成濃度為500-5000mg/L的交聯劑溶液；將聚合物溶液與交聯劑溶液按1 1-10 1的質量比混合得到聚合物凝膠溶液； 將可動微凝膠和水配製成濃度為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油段塞； 其中，所述聚合物為部分水解聚丙烯醯胺，所述交聯劑為有機鉻交聯劑，所述可動微凝膠為丙烯醯胺和N-N亞甲基雙丙烯醯胺共聚物。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述部分水解聚丙烯醯胺的水解度為 30% -40% ο
3.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求1所述的方法，所述可動微凝膠的直徑為1-5μ m。
6.根據權利要求1所述的方法，其包括以下步驟 將聚合物和水配製成濃度為3000mg/L的聚合物溶液； 將交聯劑和水配製成濃度為1500mg/L的交聯劑溶液；將聚合物溶液與交聯劑溶液按1 1-10 1的質量比混合得到聚合物凝膠溶液； 將可動微凝膠和水配製成濃度為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.根據權利要求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.根據權利要求7所述的方法，其中，所述周期為60-120天。
9.根據權利要求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
本發明涉及一種注水開發稠油油藏複合調驅採油方法。該方法包括以下步驟將聚合物和水配製成濃度為500-5000mg/L的聚合物溶液；將交聯劑和水配製成濃度為500-5000mg/L的交聯劑溶液；將聚合物溶液與交聯劑溶液按1∶1-10∶1的質量比混合得到聚合物凝膠溶液；將可動微凝膠和水配製成濃度為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油段塞；其中，聚合物為部分水解聚丙烯醯胺，交聯劑為有機鉻交聯劑，可動微凝膠為丙烯醯胺和N-N亞甲基雙丙烯醯胺共聚物。上述方法可顯著改善儲層層內、層間、平面非均質性，緩解油藏注水開發矛盾，解決舌進、指進問題，顯著擴大驅替液的波及體積，從而大幅度提高原油採收率。
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 優先權日2011年6月3日
發明者劉二平, 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