CN103821486A - 一种新型化学吞吐增产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油田稠油开采技术领域内一种新型化学吞吐增产方法，包括如下步骤；首先，向油井的目的地层注入质量浓度为0.1～1.0%的表面活性剂，关井2～8天；然后，向地层中注入层内生气剂，所述层内生气剂包括A剂和B剂，所述A剂为碳酸盐，所述B剂包括无机酸液和催化剂，并且A剂和B剂溶液用量的体积比为2∶1；最后，向地层注顶替液将层内生气剂顶替进地层，闷井至井口压力小于2Mpa时结束闷井，开始放喷；所述顶替液为质量浓度为3%～4%的氯化铵或氯化钾溶液。本发明采用化学吞吐与层内生气相结合的方法，解决化学吞吐过程中地下原油乳化困难，无法解除近井地带的无机堵塞、地层能量较低时反排率低，增产效果差的问题。

Description

一种新型化学吞吐增产方法

技术领域

本发明涉及油田稠油开采技术领域，特别涉及一种新型化学吞吐增产方法。

背景技术

我国的稠油地质储量约占总储量的17%，在当前常规油田采出程度越来越高的形势下，加快开发稠油资源，对于缓解我国的能源供应压力具有重要意义。但是稠油具有密度高、粘度高、凝固点高、胶质和沥青质含量高等特点。因此其流动性差，开采难度很大。

目前，开采稠油的技术种类繁多，大多数油田是采用热采的方式来开采稠油。其主要机理是通过升高地层的温度来降低油水的粘度，提高油水流动能力，比如：蒸汽吞吐、蒸汽驱、热水驱、火烧油层、电磁加热技术等等。虽然热采技术能够较大幅度的提高稠油采收率，但是其存在的问题同样突出，蒸汽驱重力超覆、热损失大；热水驱易水窜；火烧油层工艺太复杂；电磁加热处理半径小、消耗电能大。

为解决以上问题，现场在蒸汽吞吐的基础之上，采用一定配方配制化学液代替蒸汽注入油井内进行吞吐采油，从而发展出了化学吞吐开采稠油、高凝油技术。其原理是利用吞吐液能够降低油水界面张力、毛细管力，并使原油乳化成O/W的乳液，提高其流动性，而将原油采出。该技术的缺点是化学吞吐液在注入过程中容易对地层造成冷伤害，而且在非均质地层中吞吐剂很容易进入含油饱和度低的高渗透层，使得增产油量不大。为此发展采用化学吞吐与油井堵水相结合的技术较好的解决了以上两个方面的不足。但是，随着矿场应用的增多，化学吞吐技术的其它缺点渐渐暴露出来：

1、对于受到钻井泥浆或者铁质、钙质等无机沉淀污染而产量下降的井，效果变差甚至无效。

2、对于地层能量低的油井，返排效果差。

发明内容

本发明针对现有技术稠油开采中存在的上述问题，提供一种化学吞吐与层内生气相结合的新型化学吞吐增产方法，解决化学吞吐过程中地下原油乳化困难，无法解除近井地带的无机堵塞、地层能量较低时反排率低，增产效果差的问题。

本发明的目的是这样实现的，一种新型化学吞吐增产方法，包括如下步骤： 

首先，向油井的目的地层注入质量浓度为0.1～1.0%的表面活性剂，关井2～8天； 本步骤主要是通过表面活性剂与地层及原油接触，降低油水表面张力，提高洗油效率，使原油乳化形成水包油拟乳状液，水包油型拟乳状液粘度与原油相比大大降低，增强了原油的流动性，同时近井地带的胶质、沥青质等有机沉淀与表面活性剂充分接触后，可以“溶于”表面活性剂中。

然后，向地层中注入层内生气剂，所述层内生气剂包括A剂和B剂，所述A剂为碳酸盐，所述B剂包括无机酸液和催化剂，并且A剂和B剂溶液用量的体积比为2：1；本步骤中，层内生气剂有酸化地层的作用，注入地层后生气剂中的酸液与地层中的FeS和Fe₂O₃等腐蚀产物反应生成Fe²⁺、Fe³⁺；也能溶解石灰岩（CaCO₃）、白云岩(CaCO₃·MgCO₃)等钙质沉淀，生成Ca²⁺、Mg²⁺，解除铁质、钙质、垢和泥浆等无机堵塞，同时，A剂和B剂在地层中接触发生反应生成气体（主要为CO₂）、并放出热量，溶解近井地带胶质、沥青质等有机沉淀。生成的气体能够产生高压，同时在气体产生过程中，“胀”、“穿”作用诱发非动用油藏，促进油层流体连通，部分气体溶于原油中能使原油膨胀，也会使地层能量增加，开井放喷时能够提高返排效率，将近井地带已经溶解的无机溶液和一些盐酸无法溶解的无机杂质返排出井口由此达到疏通地层孔道，提高渗透率，增加油井产能的目的。

最后，向地层注顶替液将层内生气剂顶替进地层，闷井至井口压力小于2MPa时结束闷井，开始放喷；所述顶替液为质量浓度为2%～3%的氯化铵或氯化钾溶液。

因此采用本发明的方法，可以在油层内自生成气体和热量，不需要在地面增设生气设施和注气设施，施工工艺简单，成本低。产生的热量不但能使原油吸热膨胀，还能够使胶质、沥青质升温，从而大大降低其粘度，使近井地带的胶质、沥青质等有机沉淀能够流动，解除近井地带的有机堵塞，同时，生气剂中的酸剂还能解除地层中的铁质、钙质、垢和泥浆等无机堵塞。

为准确控制各工艺步骤中各种溶液的用量，所述表面活性剂的用量按下式计算：                                                

，Vs—hm厚度地层表面活性剂的用量，R1—地层中表面活性剂最远达到的半径，

-地层中层内生气溶液最远达到的半径；h-地层厚度；

-地层孔隙度；所述层内生气剂的用量按下式计算：

，

-hm厚度地层层内生气溶液的用量；

-地层中顶替液达到的半径；所述顶替液的用量按下式计算：

，

-hm厚度地层顶替液的用量。

为进一步改进本发明的效果，所述A剂碳酸盐的质量浓度为10—12%，所述B剂的质量成分包括；7—9%盐酸，1-2%缓蚀剂，1-2%铁离子稳定剂、1-2%粘土稳定剂、2-3％抗酸渣剂，其余为水。上述成份的添加剂中缓蚀剂的作用是防止B剂中的无机酸对井筒及设备产生腐蚀；铁离子稳定剂作用是能有效地络合游离的铁离子，使其始终以络离子的形式存在并随着残余液返排到地面，能有效防止二次沉淀的产生；粘土稳定剂作用是阻止地层中粘土膨胀；抗酸渣剂作用是防止酸与原油，特别是酸同沥青质、胶质接触时产生淤渣，造成淤渣堵塞地层。

为防止A剂和B剂在井筒内接触发生反应，所述层内生气剂按B剂→清水→A剂往复变换的注入顺序注入地层。本步骤中先注入的B剂优先进入高渗（亏空）层，后续进入的A剂在高渗（亏空）层中与B剂接触立即发生剧烈反应，产生气体，使得反应空间压力迅速升高，同时气体与前面注入的表面活性剂作用产生泡沫，由于贾敏效应的存在而阻碍后续流体的进入，增加油层能量同时起到较好的暂堵效果，使后续的层内生气剂溶液能够进入含油饱和度高的低渗（目的）层，更好地解除低渗（目的）层堵塞，最大限度恢复油井产能。

作为本发明的一种优选，所述表面活性剂为阴离子-非离子型表面活性剂。

具体实施方式

实施例1和实施例2中的溶液均为工业产品，由江苏润达生物科技有限公司生产。

实施例1 

本实施例以江苏油田韦5断块韦5-15为例，该井油层厚度共13.6m，原油粘度328.12mPa.S，密度为0.9268g/cm³。投产初期日产液3.5t/d，含油100%，后由于附近新井钻井导致泥浆污染，使产液、产油急剧下降，2012年4月26日到2012年5月29日实施本发明的新型化学吞吐增产方法。根据施工设计用量计算，共计注入220m³浓度为0.2-0.6％RD-06表面活性剂溶液，关井6天；然后注入120 m³层内生气剂溶液：

A剂，80 m³：12％NS-1(碳酸盐)。

B剂，40 m³： 8％HCL+2％KD-26（缓蚀剂）+1%BGTW-92（铁离子稳定剂）+1%TDC-15（粘土稳定剂）+2％KD-35（抗酸渣剂）；

A、B剂均为水溶液。

其注入顺序为：10 m³B剂→2 m³清水→20 m³A剂→2 m³清水→10 m³B剂→2 m³清水→20 m³A剂→2 m³清水→10 m³ B剂→2 m³清水→20 m³A剂→2 m³清水→10 m³B剂→2 m³清水→20 m³A剂；

最后注入15 m³质量浓度为3%的氯化铵溶液。

施工结束后关井4天，闷井结束后放喷，正常投产。施工前，该井日产液1.2t/d，产油0.9t/d。施工后，日产液21.2t，日产油3.2t，最高日产油4.2t，截止2013年11月1日累计増油809.4t。

实施例2

本实施例以江苏油田韦5断块韦5-7为例，该井油层分4层共15.6m，原油粘度222.16mPa.S，密度为0.9148g/cm³。投产初期日产液6.2t/d，含油100%，此后产量递减较快，先后进行过压裂、堵水、洗井等作业，效果均不理想。2012年12月18日到2013年1月5日实施本发明的新型化学吞吐增产方法。根据施工设计用量计算，共计注入320 m³浓度为0.2-0.6％RD-06表活剂溶液，关井3天；然后再注入90 m³层内生气剂溶液： 

A剂，60 m³：10％NS-1(碳酸盐)。

B剂，30 m³： 8％HCL+1％KD-26（缓蚀剂）+1%BGTW-92（铁离子稳定剂）+2%TDC-15（粘土稳定剂）+3％KD-35（抗酸渣剂）；

注入顺序：10 m³B剂→2 m³清水→20 m³A剂→2 m³清水→10 m³B剂→2 m³清水→20 m³A剂→2 m³清水→10 m³B剂→2 m³清水→20 m³A剂

A、B剂均为水溶液。

最后注入15 m³质量浓度为2％NH₄CL溶液。

施工结束后关井1天，闷井结束后放喷，正常投产。施工前，该井日产液9.4t/d，产油1.4t/d。施工后，日产液11.9t，日产油3.1t，最高日产油5.4t，截止2013年11月1日累计増油387.1t。

Claims (5)

1.一种新型化学吞吐增产方法，其特征在于，包括如下步骤：

首先，向油井的目的地层注入质量浓度为0.1～1.0%的表面活性剂，关井2～8天； 

然后，向地层中注入层内生气剂，所述层内生气剂包括A剂和B剂，所述A剂为碳酸盐，所述B剂包括无机酸液和催化剂，并且A剂和B剂溶液用量的体积比为2：1；

最后，向地层注顶替液将层内生气剂顶替进地层，闷井至井口压力小于2Mpa时结束闷井，开始放喷；所述顶替液为质量浓度为2%～3%的氯化铵或氯化钾溶液。

2.根据权利要求1所述的新型化学吞吐增产方法，其特征在于，所述表面活性剂的用量按下式计算：                                                ，Vs—hm厚度地层表面活性剂的用量，R₁—地层中表面活性剂最远达到的半径，

-地层中层内生气剂最远达到的半径；h-地层厚度；

-地层孔隙度；

所述层内生气剂的用量按下式计算：

，

-hm厚度地层层内生气剂的用量；-地层中顶替液达到的半径；

所述顶替液的用量按下式计算：，

-hm厚度地层顶替液的用量。

3.根据权利要求2所述的新型化学吞吐增产方法，其特征在于，所述A剂碳酸盐的质量浓度为10-12%，所述B剂的质量成分包括；7—9%盐酸，1-2%缓蚀剂，1-2%铁离子稳定剂、1-2%粘土稳定剂、2-3％抗酸渣剂，其余为水。

4.根据权利要求2所述的新型化学吞吐增产方法，其特征在于，所述层内生气剂按B剂→清水→A剂往复变换的注入顺序注入地层。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的新型化学吞吐增产方法，其特征在于，所述表面活性剂为阴离子-非离子型表面活性剂。