CN101975051A - 一种化学驱交替注入方法 - Google Patents
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Abstract
一种化学驱交替注入方法，它涉及一种化学驱注入方式的优化。本发明解决了现有三元复配体系笼统注入的方法导致注入量分配不均衡、有效利用率大幅度降低，同时造成低渗透油层动用程度低的问题。本方法如下：一、将聚合物段塞A注入孔隙体积的10％；二、将三元段塞，注入孔隙体积的10％；三、重复步骤一和步骤二3次～4次；四、将聚合物段塞B，注入孔隙体积的10％～12.5％，即完成化学驱注入。本发明的化学驱注入方法与笼统注入方式相比，加强了复合体系扩大波及体积作用，提高了化学剂在低渗层的吸液量，改善了化学剂有效利用率，在相同用量条件下室内可进一步提高采收率5个百分点左右。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学驱注入方式的优化。
背景技术
大庆油田已开展的复合驱矿场试验所采用的注入方式均为碱、表面活性剂、聚合物三元复配体系笼统注入。三元体系在不同渗透率三层人造均质岩芯合注分采并联实验结果表明，三元体系在高、中、低渗透层中的注入量分配呈现出很大程度的不均衡性，高渗透层的累积注入体积远大于中低渗透层的累积注入体积，该现象在复合驱矿场试验中也有明显的表现。目前大庆油田二类油层剩余地质储量较大，而二类油层的渗透率差异更大，注入量的分配不均衡势必增大。注入量分配不均衡其根本原因在于笼统注入方式扩大波及体积作用尚未得到最大程度的发挥，进而直接导致了具有高效洗油能力的三元体系大部分进入了剩余油相对较少的高渗透层，有效利用率大幅度降低，同时造成低渗透油层动用程度低。此外剖面的过早反转直接带来化学剂相对较多地进入高渗层，这一点对于具有超低界面张力的三元体系势必更为明显，表现为三元体系在高渗透层的指进现象更为强烈。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有三元复配体系笼统注入的方法导致注入量分配不均衡、有效利用率大幅度降低，同时造成低渗透油层动用程度低的问题，提供了一种化学驱交替注入方法。
本发明一种化学驱交替注入方法如下：一、将聚合物分子量为2000万～3000万、聚合物浓度为1600mg/L～2000mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％；二、将聚合物分子量为1000万～1900万、聚合物浓度为500mg/L～1000mg/L、表面活性剂质量浓度为0.2％～0.3％、碱质量浓度为1.0％～1.2％的三元段塞，注入孔隙体积的10％；三、重复步骤一和步骤二3次～4次；四、将聚合物分子量为2000万～3000万、聚合物浓度为1000～1500mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的10％～12.5％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠。
本发明的化学驱注入方法更适于应用在渗透率变异系数更大的二类油层，与笼统注入方式(一定体积三元段塞+一定体积聚合物段塞)相比，加强了复合体系扩大波及体积作用，提高了化学剂在低渗层的吸液量，改善了化学剂有效利用率，在相同用量条件下室内可进一步提高采收率5个百分点左右。
本发明方法充分利用交替聚合物段塞中聚合物的增粘性来提高宏观波及效率，使得具有超低界面张力的低粘度三元段塞体系更多地进入中低渗透层；同时，保留在三元段塞中的聚合物有效降低了三元体系与被驱替油相的流度比，进一步提高了所进入含油孔隙中的微观波效率及微观驱油效率，两方面共同作用，达到提高采收率的目的，并且在交替中的聚合物段塞采用高分子量聚合物，三元段塞采用中分子量聚合物会取得更佳的驱油效果。
附图说明
图1是本发明方法三元段塞中聚合物浓度与采收率的关系曲线；图2是具体实施方式十二中注入压力及低渗透层累积吸入量对比曲线图，图中
表示方案13的注入方式中注入压力曲线，
表示方案14的注入方式中注入压力曲线，
表示采用方案13的注入方式低渗透层累计吸入量曲线，
表示采用方案14的注入方式低渗透层累计吸入量曲线。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式中一种化学驱交替注入方法如下：一、将聚合物分子量为2000万～3000万、聚合物浓度为1600mg/L～2000mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％；二、将聚合物分子量为1000万～1900万、聚合物浓度为500mg/L～1000mg/L、表面活性剂质量浓度为0.2％～0.3％、碱质量浓度为1.0％～1.2％的三元段塞，注入孔隙体积的10％；三、重复步骤一和步骤二3次～4次；四、将聚合物分子量为2000万～3000万、聚合物浓度为1000～1500mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的10％～12.5％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠。
本实施方式中的聚合物主要用来提高宏观波及效率，更多地进入高渗层，三元段塞中的聚合物以提高中、低渗透层的微观波及效率及驱油效率，能够更多地进入中、低渗层。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述聚合物段塞A中聚合物分子量为2500万。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述聚合物段塞A中聚合物浓度为1800mg/L。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤二中所述三元段塞中聚合物分子量为1600万。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤二中所述三元段塞中聚合物浓度为700mg/L。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤四中所述聚合物段塞B中聚合物分子量为2500万。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤四中所述聚合物段塞B中聚合物浓度为1200mg/L。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式在同版三层非均质岩芯上、总化学剂用量一定、聚合物分子量为1600万的条件下，采用以下6种方案进行化学驱注入，结果如表1所示：
方案1：一、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为2300mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％；二、将表面活性剂质量浓度为0.3％、碱质量浓度为1.2％的三元段塞，注入孔隙体积的10％；三、重复步骤一和步骤二三次；四、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为1200mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的12.5％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠。
方案2：一、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为2000mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％；二、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为300mg/L、表面活性剂质量浓度为0.3％、碱质量浓度为1.2％的三元段塞，注入孔隙体积的10％；三、重复步骤一和步骤二三次；四、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为1200mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的12.5％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠。
方案3：一、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为1800mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％；二、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为500mg/L、表面活性剂质量浓度为0.3％、碱质量浓度为1.2％的三元段塞，注入孔隙体积的10％；三、重复步骤一和步骤二三次；四、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为1200mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的12.5％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠。
方案4：一、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为1600mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％；二、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为700mg/L、表面活性剂质量浓度为0.3％、碱质量浓度为1.2％的三元段塞，注入孔隙体积的10％；三、重复步骤一和步骤二三次；四、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为1200mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的12.5％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠。
方案5：一、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为1400mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％；二、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为900mg/L、表面活性剂质量浓度为0.3％、碱质量浓度为1.2％的三元段塞，注入孔隙体积的10％；三、重复步骤一和步骤二三次；四、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为1200mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的12.5％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠。
方案6：一、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为1200mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％；二、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为1100mg/L、表面活性剂质量浓度为0.3％、碱质量浓度为1.2％的三元段塞，注入孔隙体积的10％；三、重复步骤一和步骤二三次；四、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为1200mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的12.5％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠。
表1
由表1可知，在总化学剂用量一定的条件下，聚合物的不同分配比对于采收率有着较为显著的影响。并且在聚合物分子量为1600万的条件下，6种方案相比较方案4(聚合物段塞A中聚合物浓度为1600mg/L，三元段塞中聚合物浓度700mg/L)采用的交替注入方式优于其他方案，聚合物用量分配随岩心的变异系数而改变。
具体实施方式九：本实施方式在同版三层非均质岩芯上、在保证体系粘度基本相同的条件下，采用交替注入方式，对等粘度，不同分子量聚合物组合与单一分子量聚合物分别采用以下2种方案进行对比实验，结果如表2：
方案7：一、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为1600mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％，聚合物段塞A的体系粘度为48.0mPa·s；二、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为700mg/L、表面活性剂质量浓度为0.3％、碱质量浓度为1.2％的三元段塞，注入孔隙体积的10％，三元段塞的体系粘度为6.0mPa·s；三、重复步骤一和步骤二三次；四、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为1200mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的12.5％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠，聚合物段塞B的体系粘度为28.8mPa·s。
方案8：一、将聚合物分子量为2500万、聚合物浓度为1400mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％，聚合物段塞A的体系粘度为48.6mPa·s；二、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为700mg/L、表面活性剂质量浓度为0.3％、碱质量浓度为1.2％的三元段塞，注入孔隙体积的10％，三元段塞的体系粘度为6.0mPa·s；三、重复步骤一和步骤二三次；四、将聚合物分子量为2500万、聚合物浓度为1050mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的12.5％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠，聚合物段塞B的体系粘度为28.5mPa·s。
表2
由表2看出方案8与方案7相比在聚合物用量降低9.5％的情况下，不同分子量聚合物组合(2500万和1600万)的采收率比单一分子量(1600万)聚合物体系的采收率提高了3.02％OOIP。由于方案8与方案7两者体系粘度相同，因此可以认为不同分子量聚合物组合方式(方案8)提高了不同渗透层的整体波及效率。
具体实施方式十：本实施方式在同版三层非均质岩芯上、在保证聚合物用量基本相同的条件下，采用交替注入方式，对等用量不同分子量聚合物组合与分子量1600万聚合物体系分别采用以下2种方案进行对比实验，结果如表3：
方案9：一、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为1600mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％，聚合物段塞A的体系粘度为48.0mPa·s；二、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为700mg/L、表面活性剂质量浓度为0.3％、碱质量浓度为1.2％的三元段塞，注入孔隙体积的10％，三元段塞的体系粘度为6.0mPa·s；三、重复步骤一和步骤二三次；四、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为1200mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的12.5％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠，聚合物段塞B的体系粘度为28.8mPa·s。
方案10：一、将聚合物分子量为2500万、聚合物浓度为1600mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％，聚合物段塞A的体系粘度为62.8mPa·s；二、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为700mg/L、表面活性剂质量浓度为0.3％、碱质量浓度为1.2％的三元段塞，注入孔隙体积的10％，三元段塞的体系粘度为6.4mPa·s；三、重复步骤一和步骤二三次；四、将聚合物分子量为2500万、聚合物浓度为1600mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的12.5％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠，聚合物段塞B的体系粘度为36.6mPa·s。
表3
由表3可知，聚合物用量相同条件下，不同分子量聚合物组合方式(方案10)比1600万聚合物体系(方案9)提高采收率6.46％OOIP。
具体实施方式十一：本实施方式在同版三层非均质岩芯上、在保证聚合物用量基本相同的条件下，采用交替注入方式，对等用量不同分子量聚合物组合与分子量2500万聚合物体系分别采用以下2种方案进行对比实验，结果如表3：
方案11：一、将聚合物分子量为2500万、聚合物浓度为1600mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％，聚合物段塞A的体系粘度为61.8mPa·s；二、将聚合物分子量为2500万、聚合物浓度为700mg/L、表面活性剂质量浓度为0.3％、碱质量浓度为1.2％的三元段塞，注入孔隙体积的10％，三元段塞的体系粘度为7.4mPa·s；三、重复步骤一和步骤二三次；四、将聚合物分子量为2500万、聚合物浓度为1200mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的12.5％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠，聚合物段塞B的体系粘度为36.6mPa·s。
方案12：一、将聚合物分子量为2500万、聚合物浓度为1600mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％，聚合物段塞A的体系粘度为62.8mPa·s；二、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为700mg/L、表面活性剂质量浓度为0.3％、碱质量浓度为1.2％的三元段塞，注入孔隙体积的10％，三元段塞的体系粘度为6.4mPa·s；三、重复步骤一和步骤二三次；四、将聚合物分子量为2500万、聚合物浓度为1200mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的12.5％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠，聚合物段塞B的体系粘度为36.6mPa·s。
表4
由表4可知，聚合物用量相同条件下，不同分子量聚合物组合方式(方案12)比2500万聚合物体系(方案11)提高采收率1个百分点以上。
具体实施方式十二：本实施方式采用均质岩芯并联，在渗透率级差为3的条件下，采用以下2种注入方式进行对比实验，结果如表5：
方案13(传统笼统注入方法)：一、将聚合物分子量为2500万、聚合物浓度为2000mg/L、表面活性剂质量浓度为0.3％、碱质量浓度为1.2％的主段塞，注入孔隙体积的30％；二、将聚合物分子量为2500万、聚合物浓度为1800mg/L、表面活性剂质量浓度为0.1％、碱质量浓度为1.2％的副段塞，注入孔隙体积的15％；三、将聚合物分子量为2500万、聚合物浓度为1200mg/L的后续聚合物，注入孔隙体积的20％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠。
方案14：一、将聚合物分子量为2500万、聚合物浓度为1800mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％；二、将聚合物分子量为1600万、聚合物浓度为600mg/L、表面活性剂质量浓度为0.2％、碱质量浓度为1.0％的三元段塞，注入孔隙体积的10％；三、重复步骤一和步骤二三次；四、将聚合物分子量为2500万、聚合物浓度为1500mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的10％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠。
表5
由表5可以看出，在总水驱采收率及分层水驱采收率较为接近的条件下，方案14的注入方式低渗透层吸入体积有了明显的改善，可有效提高中、低渗透层的动用程度，并且在室内条件下，采用方案14注入方法的化学驱采收率比采用方案13的注入方法的化学驱采收率提高了5.4％OOIP。
由图2可以看出，方案14的注入方式虽然其最高压力升幅低于方案13的注入方式，但其保持相对较高压力水平的时间较长，注入压力与注入体积间的积分面积区域明显大于方案13的笼统注入方式。
从低渗层吸液量的分析也可以看出(见图2)，方案14的注入方式具有较为明显的优势。在注入前期，当方案14的注入方式的注入压力低于方案13的注入方式时，采用方案14的注入方式低渗层吸液量基本持平并略好于采用方案13的笼统注入方式，这意味着注入方式的改变有可能使得低渗层在剖面发生反转之前吸入了更多的低粘三元体系；在注入后期，当方案14的注入方式的注入压力具有明显的优势后，低渗层吸液量差异更为显著。
Claims (7)
1.一种化学驱交替注入方法，其特征在于所述一种化学驱交替注入方法如下：一、将聚合物分子量为2000万～3000万、聚合物浓度为1600mg/L～2000mg/L的聚合物段塞A，注入孔隙体积的10％；二、将聚合物分子量为1000万～1900万、聚合物浓度为500mg/L～1000mg/L、表面活性剂质量浓度为0.2％～0.3％、碱质量浓度为1.0％～1.2％的三元段塞，注入孔隙体积的10％；三、重复步骤一和步骤二3次～4次；四、将聚合物分子量为2000万～3000万、聚合物浓度为1000～1500mg/L的聚合物段塞B，注入孔隙体积的10％～12.5％，即完成化学驱注入；步骤二中所述的表面活性剂是烷基苯磺酸盐，步骤二中所述的碱是氢氧化钠。
2.根据权利要求1所述一种化学驱交替注入方法，其特征在于步骤一中所述聚合物段塞A中聚合物分子量为2500万。
3.根据权利要求1所述一种化学驱交替注入方法，其特征在于步骤一中所述聚合物段塞A中聚合物浓度为1800mg/L。
4.根据权利要求1所述一种化学驱交替注入方法，其特征在于步骤二中所述三元段塞中聚合物分子量为1600万。
5.根据权利要求1所述一种化学驱交替注入方法，其特征在于步骤二中所述三元段塞中聚合物浓度为700mg/L。
6.根据权利要求1所述一种化学驱交替注入方法，其特征在于步骤四中所述聚合物段塞B中聚合物分子量为2500万。
7.根据权利要求1所述一种化学驱交替注入方法，其特征在于步骤四中所述聚合物段塞B中聚合物浓度为1200mg/L。
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