CN104314539B - 一种稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法。该方法包括向稠油油藏中注入泡沫油促发剂的水溶液和氮气；所述泡沫油促发剂包括质量比为1:1:1的泡沫油促发A剂、泡沫油促发B剂和泡沫油促发C剂；焖井1‑5天；在一定的生产压差范围内开井采油，当单井日产油量达到单井经济极限时，停止采油；重复步骤一至步骤三，直至单井的周期采油量达到周期经济极限，停止生产；其中，所述稠油油藏为油层厚度>2m，油层渗透率>10×10‑3μm2，油层温度<120℃，原油粘度>50mPa·s，含油饱和度>30％，含水饱和度>50％的稠油油藏。本发明提供的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法可以降低原油粘度，增加流体弹性能量，以增加单井产能和油田的采收率。
Description
技术领域
本发明涉及一种稠油油藏的采油方法，特别涉及一种稠油油藏人造泡沫油的吞吐采油方法，属于石油开采技术领域。
背景技术
国内已探明的稠油(通常指地层条件下粘度超过50mPa·s的原油)储量达13亿吨，约占国内总石油储量的25wt％-30wt％。但是稠油因其密度大、粘度高、流动性差，导致采用常规水驱开采时的开发效果差，稠油开采的关键是降粘、改善其流变性。
目前常用的稠油降粘方法有：加热降粘、掺稀降粘、改质降粘及乳化降粘。加热降粘是最常用方式，但该方法的能耗大、排放高、成本高，另外对于埋藏较深的稠油油藏，热力采油方法的热利用率太低，因而经济效益差。掺稀降粘一般仅用于井筒降粘且受稀油来源的限制；改质降粘目前尚不能在油藏中实现有效应用；乳化降粘因其具有应用范围广(包括油层开采、井筒降粘、管道输送等领域)，且工艺简单等优势而备受关注。
原油乳化(乳化是指一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的作用)降粘的主要机理如下：
1、形成O/W型乳状液。O/W(水包油)型乳状液粘度与水的粘度成正比，而水在50℃的粘度仅为0.55mPa·s，远远低于原油的粘度，而且含水越高，原油乳状液粘度越小。
2、降低油水界面张力。表面活性剂在油水界面吸附，可以降低油水界面张力，从粘附功理论知油水界面张力越低，粘附功越小，即油越易从地层表面被洗下来，洗油效率越高。
3、改变原油中胶质、沥青质分子堆积方式。表面活性剂分子借助强的形成氢键的能力和渗透、分散作用进入胶质和沥青质片状分子之间，破坏了胶质、沥青质分子平面重叠的聚集体，使聚集结构变得疏松，因而降低原油粘度。
4、使地层发生润湿反转。驱油用的表面活性剂的亲水性大于亲油性，它们在地层表面吸附可使亲油的地层表面反转为亲水表面，减小了地层表面对原油的粘附功，提高洗油效率。
5、提高地层表面电荷密度。当驱油表面活性剂为阴离子型(或非离子-阴离子型)表面活性剂时，它们在油珠和岩石表面吸附，可提高表面的电荷密度，增加油珠与岩石表面之间的静电斥力，使油珠易为驱替介质带走，提高了洗油效率。阴离子表面活性剂的价格稍低，但其耐盐性差，大多数不耐Ca2+、Mg2+等二价阳离子，而其它种类表面活性剂一般价格较高，不适宜进行大规模的驱替应用。
稠油泡沫油开发技术最早见于加拿大和委内瑞拉的以溶解气驱为驱动能量的稠油油藏中，其特征是低的生产气油比、高的采油速度和高于预期的一次采收率。泡沫油被认为是这种异常生产动态的原因之一，特定条件下油相连续的含有大量气泡的原油称为泡沫油。现场开发实践表明泡沫油的形成可有效提高稠油油藏单井产能和采收率，是有效的稠油开发技术之一。目前国内外学者就泡沫油的性质、形成过程、影响因素和机理作了大量研究，也已有学者提出将人为制造泡沫油，并应用于增加稠油在井筒中的流动性，但目前尚没有形成人造泡沫油(在油层条件下，人为引入气体和人造泡沫油促发体系溶液，使油水两项形成水包油乳状液，气体以小气泡的形式分散存在于水包油乳状液之中，形成油、气、水三相的拟混相状态，使油、气、水三相流动变为拟单相流动，同时降低原油粘度、增加流体弹性能量，使流动特性符合泡沫油流的特性，这种方式改质后的原油称为人造泡沫油)开发地层原油的有效技术。
如“稠油井筒泡沫油流降粘方法的研究”(李燕，西南石油大学，2011.5)所述，向稠油生产井井筒中加入起泡剂，通过搅拌，产生稳定的泡沫油，利用泡沫油的特点增加原油流动性从而有利于原油从井筒采出。该技术利用人为方法形成了泡沫油以降低原油的粘度、改善其流变性，但该技术仅应用于井筒中，其作用范围仅限于从井底到井口这一范围内。因此该技术仅为一种辅助采油手段而不是作用于地层中的提高采收率的方法；此外，该技术所采用的起泡剂的耐温效果较差，较高温度下起泡剂的半衰期短；而且，耐高温高盐的起泡剂品种有限，选择范围窄，而且所述起泡剂在原油存在的情况下气泡性能和半衰期均受到严重影响。
如Foamy Oil Flow in Primary Production of Heavy Oil under SolutionGas Drive.(Brij B.Maini.SPE 56541)所述的稠油衰竭冷采技术，部分案例伴随有出砂冷采过程。对稠油油藏，该技术的主要特征是衰竭冷采，利用溶解气的弹性膨胀和地层弹性能作为驱油动力开发稠油油藏。随着地层压力降低，在一定条件下地层原油将处于“泡沫油”状态，该状态下原油粘度大幅降低，流动性增加，单井产能和油藏采收率均较高。该技术中所述的“泡沫油”开采原理为天然条件下形成的，没有人为助剂的参与。然而能天然形成“泡沫油”的油藏和流体条件极为特殊，很多稠油油藏尤其是我国绝大部分稠油油藏都不具备形成天然泡沫油流的条件，对于水驱后的稠油油藏，由于其含水饱和度高，直接衰竭冷采很难形成泡沫油。
如“稠油油藏混气表面活性剂驱技术研究”(尚朝辉，中国石油大学，2010.5)所述的稠油油藏混气表面活性剂驱技术，通过在表面活性剂体系中引入少量气体，形成气体乳状液，提高驱油体系的波及系数。同泡沫驱(气体含量大于50％、小于90％)相比，混气表面活性剂驱不存在气体注入量大、注气能耗高等问题。该技术为混气表面活性剂驱替技术，其主要作用机理为混气表面活性剂与原油之间的非混相驱替过程，气体在驱替过程中很难进入原油中形成分散的小气泡以增加原油流动性，因此该技术对原油流动性改善很少。该技术为节约氮气注入量而只注入少量氮气形成氮气乳状液，而不是氮气泡沫作为驱油介质，该技术可以节约氮气用量，但为了达到相等驱替倍数，表面活性剂的用量则比常规氮气泡沫驱大；该技术作为一种原油驱替技术，其驱替介质的用量往往较大，且易发生指进等现象，尤其是在非均质性强的油藏其波及效率差。
CN101016828A公开的一种油田增产措施，其主要目的是解除新钻井泥浆漏失污染、疏通射孔炮眼以及解除生产过程中近井地带堵塞。因而该技术的作用范围仅为近井地带区域(即井筒周围10m范围内的地层)，其作用范围极为有限。由于其作用范围限于近井地层，因而其作用于原油的储量极为有限。其主要增产原理为增加近井地层渗透率，而不是改善原油流变性。由于泡沫注入量极为有限，不能有效波及到井眼周围的地层原油，降粘效果差，对补充地层能量的贡献小。该技术应用了泡沫吞吐的思想，即周期性进行注入氮气泡沫，关井，开井排液这一过程。但其主要目的在于疏通近井地带及井筒，减少近井地层表皮系数，对于渗透性较高的稠油油藏适应性有限。
CN1831294A公开的技术方案是将氮气与配置好的泡沫剂按1:2-2:1的地下体积比混合，用于注水井的选择性封堵和驱油，能有效地开发厚油层顶部的低渗透部位和低渗透层位的作用，具有降水增油效果明显及成本低的优点。但是，该技术为氮气泡沫驱技术，其作用机理为氮气泡沫驱替原油的非混相驱替过程，因而无法实现人为诱导形成“泡沫油”的油、气、水拟混相采油机理。该技术利用了泡沫剂遇水起泡，遇油消泡的特点对厚层油藏的中下部高渗透层进行封堵，提高油层顶部中低渗透层的原油动用程度，因而该技术中的氮气泡沫的作用机理主要为封堵机理，其对稠油的乳化降粘作用有限。
如“表面活性剂辅助氮气吞吐工艺技术”(王海平，刘应学，石油钻采工艺，23(6)，2001)所述，为表面活性剂辅助氮气吞吐开采工艺。该技术对中高孔中高渗的轻质油藏注入氮气进行吞吐开采，继而在第二周期开始加入表面活性剂辅助氮气吞吐，以提高氮气吞吐的开发效果。该技术针对轻质油藏设计，在轻质油藏中氮气在原油中的溶解作用强，且氮气对原油中的轻质组分有“抽提”作用，因而氮气吞吐有一定增产效果。但对于稠油油藏，氮气在其中的溶解度小，抽提作用有限；另外，该技术在实施过程中，由于氮气的“抽提”作用而使原油中的轻质组分提前采出，使得剩余油粘度逐渐变高，流动性逐渐变差，不利于采收率的进一步提高；而且，该技术中气体为单一气相，不具有拟混相作用，由于气相的强流动能力，极易单相脱气，膨胀增加弹性能量的作用有限。
如“新型表面活性剂吞吐采油技术应用研究”(姜彬，内蒙古石油化工，2003.5)所述，该技术针对低孔、低渗、低丰度的“三低”油田的油井进入中高含水期后，开发难度大，部分油井产油量无法进一步提高的问题，进行了新型表面活性剂吞吐采油，利用表面活性剂的洗油及解堵特性进行单井吞吐采油，提高油井产量。但是该技术仅针对水驱后稀油油藏设计的表面活性剂吞吐采油方案，没有氮气的注入，因而其增产效果限于表面活性剂的洗油与解堵特性，而没有氮气在补充地层压力方面的优势；而且，该技术在稀油油藏中实施时无法取得因形成泡沫油而改善原油流变性这一优势。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法，该采油方法可以降低原油粘度，增加流体弹性能量，以增加单井产能和油田的采收率。
为了达到上述目的，本发明提供了一种稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：选定目标区域和目标井位后，向稠油油藏中注入200t-1000t的浓度为1.5wt％的泡沫油促发剂的水溶液，然后注入标准状况下15万m3-50万m3的氮气；其中，所述泡沫油促发剂包括质量比为1:1:1的泡沫油促发A剂、泡沫油促发B剂和泡沫油促发C剂；
步骤二：焖井1-5天，以待油藏压力平衡，焖井过程中氮气将充分溶解于乳化后的原油中，增加原油溶解气油比；
步骤三：在5-35MPa的生产压差下开井采油，采油过程可辅助以有杆泵抽油机进行，期间可调整采油参数，最大限度地发挥泡沫油的作用，当单井日产油量达到单井经济极限时(单井经济极限指当前油价下，单井的日产油量所对应的价值与生产上述原油的成本相等的时刻)，停止采油；
步骤四：重复步骤一至步骤三，步骤一至步骤三为一个周期，直至单井的周期采油量达到周期经济极限(周期经济极限指当前油价下，某周期达到单井经济极限时的累计产油量所对应的价值与该周期的生产成本相等)，停止生产；
其中，所述稠油油藏为油层厚度>2m，油层渗透率>10×10-3μm2，油层温度<120℃，原油粘度>50mPa·s，含油饱和度>30％，含水饱和度>50％的稠油油藏。
根据本发明的具体实施方案，泡沫油促发剂的水溶液和氮气的注入量可依据地层性质的不同而有所调整，事先的现场试验可为该采油方法的实施提供必要经验和参数。
单井经济极限和周期经济极限是根据油藏具体情况确定的，油藏不同、井况不同、生产方式不同其值也不同，但每个油田都已经有确定好的单井经济极限值和周期经济极限，因此这里不再赘述。
本发明提供的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法中，优选地，采用泡沫油促发剂的水溶液中，溶剂水的矿化度为0-100000mg/L。
本发明提供的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法中，优选地，采用的泡沫油促发A剂包括质量比为2:1:2的重烷基苯磺酸钠、溶剂油和水。
本发明提供的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法中，优选地，采用的溶剂油包括油墨溶剂油。
本发明提供的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法中，优选地，采用的泡沫油促发B剂包括十八烷基二甲基磺丙基甜菜碱。
本发明提供的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法中，优选地，采用的泡沫油促发C剂包括质量比为1:1:2的木质素磺酸钠、烷基糖苷和水。
本发明提供的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法中，优选地，采用的烷基糖苷包括天然脂肪醇和葡萄糖合成的物质，采用的烷基糖苷包括所有天然脂肪醇和葡萄糖合成的物质。
本发明提供的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法中，泡沫油促发剂的水溶液和氮气的注入顺序可根据实际情况调整，优选地，泡沫油促发剂的水溶液和氮气可以同时注入或先后注入或以更小的段塞交替注入。
本发明提供的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法是一种周期性的采油方式，周期性进行如下过程：注入人造泡沫油促发剂的水溶液、氮气-焖井-采油。其中，焖井过程以油藏压力基本达到平衡为主要结束标志，采油过程以单井日产油量达到单井经济极限为结束标志，采油周期的结束标志是指单井的周期采油量达到周期经济极限。回采时的生产参数可事先根据目标区块原油和地层性质进行实验确定，也可利用以往相近的成功案例的经验来确定。单周期的注采时间和注采周期数量因不同油藏条件而不同。
本发明提供的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法是一种提高稠油油藏的采收率的采油方法，本发明的提高单井产能和油藏采收率的采油方法通过人为向地层注入稠油人造泡沫油促发剂的水溶液以降低原油表面张力和乳化降低原油的粘度，增加其气体溶解度，形成有利于氮气泡沫形成的水包油乳状液；随后注入氮气，一方面在水包油乳状液中形成氮气泡沫，另一方面氮气可部分溶解于原油中，增加原油的溶解气油比；在回采过程中，由于地层压力降低，溶解于原油中的氮气逐渐析出，进一步分散于原油乳状液中强化泡沫油的形成，最终形成油、气、水三相拟混相流体。具体采油机理包括以下几个方面：
1、本发明的采油方法使用的泡沫油促发剂可降低所波及到的地层的油水、气水界面张力，有利于形成水包油乳状液，同时氮气以微小气泡分散于乳状液中，并随之一起流动，形成油、气、水拟混相流，增加油藏流体整体流动性及弹性能量，提高单井产能和油藏采收率。泡沫油的形成是本发明的主要采油机理，对很多稠油油藏而言，尤其是水驱后的油藏，直接衰竭开发很难形成泡沫油，需要人工诱导，在本发明的采油过程中，由于泡沫油中分散的大量微小气泡弹性能量大、流动性好、不易脱气，增加了原油的流动性。
2、本发明的提高采收率的采油方法中人工形成泡沫油的方法是向地层引入泡沫油促发剂的水溶液和气体，其中，泡沫油促发剂可大幅降低油水、气水界面张力。因而，泡沫油促发剂的水溶液一方面可有效乳化原油，乳化后的原油粘度远远小于乳化前，其降粘幅度达到90％以上；另一方面可大幅增加氮气泡沫向乳化的原油中的扩散，使氮气以微小气泡的形式大量分散于原油乳化液中。另外，乳化后的原油中氮气的溶解度会显著增加，氮气在原油中的溶解相当于向原油中引入了轻质组分，这就降低了原油的粘度，而且增加了原油弹性。
3、在本发明提供的采油方法中，由于氮气的注入将近井地层的泡沫油促发剂的水溶液推向地层深处，扩大了泡沫油促发剂的作用范围。
4、本发明提供的提高采收率的采油方法，待井底压力变化幅度足够小时，认为地层压力达到平衡，焖井阶段结束，焖井阶段为原油乳化和氮气在其中的溶解提供了时间。
5、在本发明提供的采油方法中，在一定压力和压力梯度作用下，有利于溶解于原油中的氮气和烃类气体将以小气泡的形式析出并分散于油水乳状液中，随之一起流动。一定的压力梯度等油藏条件及人造泡沫油促发剂使微小气泡难以合并成大气泡而从原油中分离形成单独的气相，微小气泡和原油以拟单相流向井筒。
6、本发明的提高采收率方法，在实施过程中，地层深处的原油的补给作用保证了本发明所述的提高采收率方法可多周期有效进行。
本发明的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法较常规稠油开采方法具有以下优势：
本发明的提高采收率的采油方法对地面设备要求低，无需稠油常规热采方法中的锅炉设备，现场实施安全性、经济性高。相对于蒸汽吞吐、蒸汽驱而言，本发明的采油方法为冷采过程，可避免地面蒸汽发生设备和热采井筒建设的投入成本，降低排放、有利于环保；另外，对于深井(井深>1500m)传统的蒸汽吞吐、蒸汽驱方法热利用率将会很低，经济效益也变差，而本发明对其具有更好的适应性。
相对于表面活性剂驱而言，本发明的采油方法可以显著减少表面活性剂的用量，也可有效避免驱替过程中的指进现象，提高采出原油与注入表面活性剂量的比值，最终提高该采油方法的经济效益。
相对于氮气泡沫驱而言，本发明的采油方法可以减少氮气和发泡剂的用量，提高经济效益；本发明提供的采油方法可适用于原油粘度更高的油藏，此时氮气泡沫驱替的会因注采压差太大而无法进行，但本发明的方法只以单井为中心，作用于井周围一定范围内的油藏，所以当原油粘度更高时依然可以实现注入；本发明的采油方法可放宽对地层连通性的要求，适应地层、井筒、地面条件范围广，可在地层埋藏深、非均质性强、地层原油粘度高以及地表水源匮乏、CO2或天然气资源匮乏的区域进行现场应用。
本发明的采油方法可形成油、气、水拟混相流动，可同时具有表面活性剂和氮气泡沫在提高原油采收率方面的优势，达到协同作用的最佳优势。
本发明的提高采收率的采油方法可在原油回采时形成泡沫油，大幅增加原油流动性。本发明的提高采收率的采油方法可有效降低所波及地层的原油粘度，降低油水界面张力，补充地层能量，增加单井产能和最终采收率，是水驱后稠油油藏提高采收率的有效方法之一。
本发明所涉及的提高采收率方法的应用范围广，可适用于边底水发育的油藏、水驱后的稠油油藏和非均质性较严重的地层等。本发明的提高采收率的采油方法利用氮气与泡沫油促发剂的水溶液一起形成氮气泡沫。该氮气泡沫一方面在回采中分散于原油之中与之形成拟混相流体一起流动，形成人造泡沫油流，降低原油粘度，改善流变性，减少回流阻力；另一方面氮气泡沫补充地层弹性能量，为原油回采提供动力。而且，由于氮气泡沫具有良好的堵水性能，可适用于边底水发育的油藏，可有效抑制边底水的突进氮气泡沫弹性能量大、流动性差、不易脱气，是补充地层能量，增加原油反排能力的极好助剂。由于氮气泡沫的堵水性能可有效抑制因长期水驱而形成的高含水饱和度通道，另外，氮气的注入增加了地层的含气饱和度，减小了水相的相对渗透率，降低了单井含水率，使得该采油方法适用于水驱后的稠油油藏。由于氮气泡沫可优先封堵高渗含水条带，迫使后续氮气将人造泡沫油促发剂驱向水驱未波及的中低渗透层，增加波及效率，使得本发明的提高采收率的采油方法适用于非均质性较严重的地层。本发明所涉及的采油方法在氮气注入过程中，近井地层的泡沫油促发剂将被后续氮气驱替到地层深处，增加其作用范围，采用氮气作为形成泡沫的气相成分，实施过程安全性好。
附图说明
图1为实施例1提供的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法的流程图；
图2为实施例1的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法注入泡沫油促发剂的水溶液后地层流体分布示意图；
图3为实施例1的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法注入氮气后地层流体分布示意图；
图4为实施例1的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法生产结束后地层流体分布示意图；
图5为实施例1的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油过程中日产油量随时间变化的曲线图。
主要附图标号说明
1 乳化区 2 未波及区 3 富气原油区 4 周期采油结束时的波及区 5 采油过程结束时的地层未波及区 6 氮气未波及区
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法，工艺流程如图1所示，选择的稠油油藏为国内某稠油油藏，其油藏深度为2155m，截止2013年3月底，已探明石油地质储量为9867万吨，动用5963万吨，动用率为60.4％。油田中西区现有开发井457口，油井开井331口，日产油1358吨，平均单井日产4.0吨，水井开井96口，日注水3067方，单井日注水32方，综合含水率为66％，采油速度为0.81％，采出程度为3.82％。油藏构造形态总体表现为自东向西逐渐倾伏的大型鼻状隆起，构造的展布具有南北分带，东西分块的特点。油藏平均孔隙度在20％以上，最高可达29％；平均渗透率在100×10-3μm2以上，最高可达2500×10-3μm2。油田原油溶解气油比12.99m3/m3，饱和压力4.1MPa，油藏条件下粘度为500mPa·s，50℃时地面脱气原油粘度为20000mPa·s，该采油方法包括以下步骤：
步骤一：向稠油油藏中注入浓度为1.5wt％的泡沫油促发剂的水溶液，注入泡沫油促发剂的水溶液后地层流体分布，如图2所示，随泡沫油促发剂的水溶液的注入，地层原油开始乳化形成乳化区1，乳化区1中含有地层乳化原油、地层水和泡沫油促发剂；由于注入量有限，地层乳化区域也有限，因此尚存在较大的未波及区2，未波及区2中含有未乳化的地层原油和地层水；
然后注入氮气，注入氮气后的地层流体分布，如图3所示，当氮气注入到乳化区1后，一部分氮气将溶解于原油中，使其溶解气油比显著增加。而更大量的氮气将在泡沫油促发剂的作用下与油水乳状液形成氮气泡沫。由于含油饱和度高，为便于说明，称该区域为富气原油区3。氮气未波及到的区域定义为氮气未波及区6(这里的氮气未波及区小于泡沫促发剂未波及区，由于氮气的注入量大，所以氮气波及的区域大于泡沫促发剂所波及的范围，因而氮气未波及区小于泡沫促发剂未波及区)，不过此时的未波及区的大小因氮气的注入量而变化，若氮气的注入量足够大，则氮气可将近井地带的泡沫油促发剂推向地层深处，因而未波及区2将减少，富气原油区3将增加；其中，所述泡沫油促发剂包括质量为1：1：1的泡沫油促发A剂(质量比为2:1:2的重烷基苯磺酸钠、油墨溶剂油和水)、泡沫油促发B剂(十八烷基二甲基磺丙基甜菜碱)和泡沫油促发C剂(质量比为1:1:2的木质素磺酸钠、烷基糖苷和水)；
步骤二：焖井5天，以待油藏压力平衡；
步骤三：开井采油，当单井日产油量达到单井经济极限时，停止采油；
步骤四：重复步骤一至步骤三，直至单井的周期采油量达到周期经济极限，停止生产。该油田先进行水驱开发，待水驱含水率达到70％、单井日产油下降到约4.5m3/d时，进行3周期人造泡沫油吞吐。各周期注入泡沫油促发剂的水溶液的浓度、注入量以及氮气注入量如表1所示。焖井5天后开始采油，各周期生产时间、累计产油量、综合含水等参数如表2所示。周期增油量分别为第一周期667t，第二周期538t，第三周期505t，增油量如表3所示。
表1
表2
| 周期 | 生产时间(天) | 累计产油量(t) | 平均日产油量(t) | 综合含水(％) |
| 1 | 230 | 1702 | 7.4 | 51.30 |
| 2 | 215 | 1504 | 7 | 62.60 |
| 3 | 215 | 1472 | 6.85 | 63.80 |
由表3可以看出，本实施例提供的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法的增油效果明显。
表3
| 周期 | 平均日产油量(t) | 平均日增油量(t) | 周期增油量(t) |
| 吞吐前 | 4.5 | ||
| 1 | 7.4 | 2.9 | 667 |
| 2 | 7 | 2.5 | 538 |
| 3 | 6.85 | 2.35 | 505 |
本实施例的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法在生产结束后地层流体分布，如图4所示。当井底流压降低，与地层之间形成一定的生产压差时，地层原油将在压力的驱动下流向井筒。在特定地层压力和压力梯度作用下，原油中溶解的氮气和烃类气体将会析出，析出气体和图3所示过程中分散到原油乳状液中的氮气微小气泡一起分散于原油乳状液中随之一起流动。微小气泡的加入可大幅降低原油表观粘度，改善其流变性。由于富气原油区3中的流体(包括乳化原油、泡沫油、地层水、氮气等)被采出，该区域压力下降，而未波及区2中的原油将在地层压力的驱动下流向富气原油区3。因此采油过程结束时的地层未波及区5已不再是注气结束时的未波及区2：其流体饱和度和压力已发生变化。富气原油区3是主要的采油区域。随着采油过程的进行，氮气泡沫不断膨胀，部分泡沫破裂，氮气随之被采出；注入的泡沫油促发剂和乳化原油也会逐渐流向井筒，来自未波及区2的原油和地层水将不断补充到富气原油区3中。周期采油结束时的波及区4已不再是开采之前的富气原油区3，其流体饱和度(地层原油、地层水、氮气、泡沫油促发剂)都发生变化。由于未波及区2的补给作用，周期采油结束时的波及区4仍可继续进行下一轮的吞吐开发。
本实施例的稠油油藏人造泡沫油吞吐过程中日产油量随时间变化关系如图5所示。由图5可以看出，与蒸汽吞吐等周期性采油方式相近，本实施例的采油方法的周期日产油量曲线也是呈现出生产初期产油量很高，但随着时间增加、能量衰竭而迅速下降。最后一定时间之后达到单井经济极限，此时即停止采油进入下一周期的注入阶段。
综上所示，可以看出本发明提供的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法可以有效的降低原油粘度，增加流体弹性，进而增加单井产能和油田的采收率。
Claims (8)
1.一种稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：向稠油油藏中注入200t-1000t的浓度为1.5wt％的泡沫油促发剂的水溶液，然后注入标准状况下15万m3-50万m3的氮气；其中，所述泡沫油促发剂包括质量比为1:1:1的泡沫油促发A剂、泡沫油促发B剂和泡沫油促发C剂；
步骤二：焖井1-5天；
步骤三：在5-35MPa的生产压差下开井采油，当单井日产油量达到单井经济极限时，停止采油；
步骤四：重复步骤一至步骤三，步骤一至步骤三为一个周期，直至单井的周期采油量达到周期经济极限，停止生产；
其中，所述稠油油藏为油层厚度>2m，油层渗透率>10×10-3μm2，油层温度<120℃，原油粘度>50mPa·s，含油饱和度>30％，含水饱和度>50％的稠油油藏。
2.根据权利要求1所述的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法，其特征在于，所述泡沫油促发剂的水溶液中，溶剂水的矿化度为0-100000mg/L。
3.根据权利要求1所述的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法，其特征在于，所述泡沫油促发A剂包括质量比为2:1:2的重烷基苯磺酸钠、溶剂油和水。
4.根据权利要求3所述的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法，其特征在于，所述溶剂油包括油墨溶剂油。
5.根据权利要求1所述的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法，其特征在于，所述泡沫油促发B剂包括十八烷基二甲基磺丙基甜菜碱。
6.根据权利要求1所述的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法，其特征在于，所述泡沫油促发C剂包括质量比为1:1:2的木质素磺酸钠、烷基糖苷和水。
7.根据权利要求6所述的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法，其特征在于，所述烷基糖苷包括天然脂肪醇和葡萄糖合成的物质。
8.根据权利要求1所述的稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法，其特征在于，所述泡沫油促发剂的水溶液和所述氮气同时注入或先后注入或分多个段塞交替注入。
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| CN109113700A (zh) * | 2018-07-20 | 2019-01-01 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种稠油油藏老区多介质蒸汽吞吐采油的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104314539A (zh) | 2015-01-28 |
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