CN104499990B - 聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法及所用处理剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法及所用处理剂，所述方法包括：将聚沉絮凝处理液按照每米油层5‑25m3的用量从油层环空挤入地层，其中挤入速度采取先慢后快的方式，速度控制在5‑20m3/小时；其中，所述聚沉絮凝处理液为包含聚沉剂和/或絮凝剂的处理液，聚沉剂、絮凝剂在聚沉絮凝处理液中的含量为5％～30％；用顶替液将聚沉絮凝处理液顶入地层深部，速度控制在8‑20m3/小时，同样是先慢后快的原则；关井8‑16小时，开井生产。本发明的方法可有效在聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜，针对性强，成功率高。

Description

聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法及所用处理剂
技术领域
本发明涉及一种预防或阻止聚窜的方法，更具体的是涉及一种聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法，属于油田开发提高采收率技术领域。
背景技术
中国绝大多数油田都采用早期注水进行开发，目前各主力油田均已先后进入高含水期，含水率迅速上升，含水率高，迫切需要发展新的石油开发技术，提高老油田的采收率。其中化学法的聚合物驱技术是我国目前开展最广泛的三次采油的技术之一，已经由先导性试验步入大面积推广应用阶段。目前大庆、大港、河南、胜利、辽河油田均进行了聚合物驱矿场应用，取得了较好的增油效果。但由于长期的注水开发，造成油藏储层及流体物性发生很大变化，虽然经过前期的堵水调剖，但是驱油过程中高渗透条带引起聚合物的突进，导致聚合物发生严重的窜流，使聚合物驱效率降低，受效井或生产井过早见聚，含水上升快，采出液聚合物浓度高，驱油波及体积小，采收率提高幅度小，增加了产出液的处理难度。
为防止聚合物窜流，相关人员已进行了大量研究工作。当前研究主要集中在聚合物的窜流规律、现场影响窜聚的地质与工艺因素、窜聚影响因素的敏感分析等方面，窜聚井的治理也主要集中在注入井上，多是关注注入工艺及封窜剂的研究。相关的技术可参见文献“聚合物驱窜聚机理及防窜技术研究”(崔洁，中国石油大学硕士论文，2006年10月)、“聚合物驱窜聚机理及防窜技术研究”(王世军，中国石油大学硕士论文，2007年11月)等。
另有一些在聚合物驱后利用地层残留的聚合物进行调剖驱油的实验研究。相关的技术可参见文献“聚合物驱后阳离子聚合物调剖驱油实验研究”(衣艳静，中国石油大学硕士论文，2004年4月)，该论文主要是根据聚合物驱后地层非均质性严重、地下残留大量聚合物的特点，研制了阴、阳离子絮状沉淀调剖剂；为增加絮状沉淀对地层的堵塞强度，研制了阴、阳离子+粉煤灰调剖剂；此外，为增加调剖剂的利用率、调剖强度及调剖半径，研制了成胶时间长短不同、成胶强度大的以水介质分散型聚丙烯酰胺为主剂的冻胶，这种新型调剖剂加入粉煤灰后，可对高渗透地层进行封堵，不加粉煤灰时，可对中低渗透的地层进行封堵，即该冻胶能满足聚合物驱后不同非均质程度的油水井的调剖、堵水。相关文献还有“聚合物驱后热化学沉淀调剖提高采收率技术研究”(范森、侯吉瑞李宜强等，油气地质与采收率，2005，2：66-68)等。
上述现有技术文献均是在聚合物驱的注入井上进行处理，离不开调剖驱油等方式。
另外，还有一些研究涉及了对聚合物采出液的处理方法等。如CN101250393A公开了一种含聚合物采出液的处理剂，其中采用硫酸亚铁或高锰酸钾为降粘剂、三氯化铁为添加剂、乙酸或柠檬酸为稳定剂的水溶液来处理含聚合物的采出液，证明具有降粘效果。
尽管以上现有技术说明了治理聚合物窜聚(聚窜)的必要性以及难度，但都没有提供在聚合物驱对应油井上(受效井或生产井)进行选择性封窜、进行早期预防或阻止聚合物过早进入对应油井的方法。
发明内容
本发明的主要目的在于开发一种选择性强、可以早期预防或阻止聚合物过早进入对应油井的方法，以提高聚合物在聚合物驱中的利用率及聚合物驱的效率。
本发明的另一目的在于提供一种聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的处理剂。
一方面，本发明提供一种聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法，该方法包括步骤：
(1)将聚沉絮凝处理液按照每米油层5-25方的用量从油层环空挤入地层，其中挤入速度采取先慢后快的方式，速度控制在5-20m3/小时；
其中，所述聚沉絮凝处理液为包含聚沉剂和/或絮凝剂的处理液，聚沉剂、絮凝剂在聚沉絮凝处理液中的含量为5％～30％；
(2)用顶替液将步骤(1)的聚沉絮凝处理剂顶入地层深部，速度控制在8-20m3/小时，同样是先慢后快的原则；
(3)关井8-16小时，开井生产。
本发明的聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法中，主要是将聚沉剂、絮凝剂应用在油井上进行选择性封窜，从聚合物驱的对应油井将包含聚沉剂和/或絮凝剂(主要是各种阳离子)的处理液(由于通常聚沉、絮凝作用同时存在，本发明将包含聚沉剂和/或絮凝剂的处理液称为聚沉絮凝处理液)挤入地层，聚沉剂、絮凝剂遇到聚合物，将其捕集，逐渐絮凝成大颗粒，堵塞在地层孔喉中，使其不能产出，完成选择性阻止聚窜，并使后续的液流发生转向，发挥更好的驱油作用，增加波及体积，提高采收率。并且，本发明的聚沉絮凝处理液不会对地层产生二次污染。
根据本发明的具体实施方案，本发明的聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法中，所述聚沉剂、絮凝剂可选自聚合硫酸铝铁、聚合氯化铝、氯化锌、聚合硅酸铝铁中的一种或多种。根据聚合物驱对应油井的具体情况，可选用不同聚沉剂、絮凝剂作为有效成分配制聚沉絮凝处理液。例如，对于需早期预防聚窜的聚合物驱对应油井，聚沉剂和/或絮凝剂选用聚合硫酸铝和/或聚合氯化铝；对于日产液40方以下、含水90-95％的油井，聚沉剂和/或絮凝剂选用氯化锌，可深部选择性阻止聚合物进入生产井；对于日产液40方以上、含水95％以上的油井，聚沉剂和/或絮凝剂选用聚合硅酸铝铁，可高强度选择性阻止聚合物进入生产井。
根据本发明的具体实施方案，本发明的聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法中，所述聚沉絮凝处理液中还可选择性包括一种或多种其他添加剂，例如破乳剂、粘土稳定剂等，这些添加剂的具体量可按照常规用量使用。
本发明所述的“聚合物驱”，是指向油层中挤入聚合物溶液以提高开采效率的手段，包括但不限于单纯聚合物驱油方式，含有聚合物驱油方式的二元复合驱油方式，如聚合物驱油与表面活性剂复合驱油体系，三元复合驱油方式，如聚合物驱油、表面活性剂及碱的复合驱油体系。
本发明对所述方法中所使用的化学试剂的级别不作特别限定，选用工业级别的即可满足本发明的要求。
根据本发明的具体实施方案，在本发明聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法中，其中步骤(1)中注入聚沉絮凝处理液时采用先慢后快的方式，挤入速度初期慢可使处理液更好地进入聚窜通道，注入后期可加快速度，此时由于聚沉絮凝处理液的前缘因已离井筒已较远，半径的增大，前缘推进速度降低，不会进入非目的通道。优选地，本发明的聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法中，注入聚沉絮凝处理液时，初始注入速度控制在5-10m3/小时，注入10％～50％(聚沉絮凝处理液总量的体积百分数，以下相同)后逐渐加快注入速度，至最后30％～10％达到10-20m3/小时。
根据本发明的具体实施方案，在本发明所述的聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法中，步骤(2)中注入的顶替液可以清水和/或污水，顶替液中也可选择性包括粘土稳定剂等添加剂。顶替液的注入量可根据现场实际情况而定，主要是将聚沉絮凝处理液推入油层深部，一般500～3000方可满足本发明要求。顶替液的注入速度也采用先慢后快的方式，本发明中注入顶替液时，优选初始注入速度控制在8-12m3/小时，注入10％～30％(顶替液总量的体积百分数，以下相同)后逐渐加快注入速度，至最后30％～10％达到15～20m3/小时。
根据本发明的具体实施方案，本发明的聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法还包括：在注入聚沉絮凝处理液前，向地层中注入10％～20％氯化铵水溶液、或注入稀原油以隔离地层流体。其中的氯化铵溶液还可起到粘土稳定剂的作用，避免油层受到伤害。氯化铵水溶液或稀原油的具体用量能起到隔离地层流体的作用即可，以防止和地层聚合物过早相遇影响后续处理剂的注入，一般15～40方即可满足本发明要求。
根据本发明的具体实施方案，本发明的聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法还包括：在注入聚沉絮凝处理液后，向地层中注入补充处理剂；优选地，所述补充处理剂为5％～15％的水玻璃溶液，该补充处理剂可加强封口的强度。补充处理剂的具体其用量可根据所需强度而定，一般15～40方可满足本发明要求。
根据本发明的具体实施方案，本发明的聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法还包括：在注入所述聚沉絮凝处理液与注入补充处理剂之间，向地层中注入稀原油(粘度100mPa.s以下)，以隔离地层流体。
另一方面，本发明还提供了用于所述聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法的处理剂组合物，该处理剂组合物包括聚沉絮凝处理液，所述聚沉絮凝处理液为包含聚沉剂和/或絮凝剂的处理液，所述聚沉剂、絮凝剂优选选自聚合硫酸铝铁、聚合氯化铝、氯化锌、聚合硅酸铝铁中的一种或多种，聚沉剂、絮凝剂在聚沉絮凝处理液中的含量为5％～30％。根据具体情况，本发明的处理剂组合物还可进一步包括补充处理剂，所述补充处理剂为5％～15％的水玻璃溶液，优选10％的水玻璃溶液。
本发明的有益技术效果：
(1)从聚合物驱对应油井进行聚窜治理，针对性强。
(2)利用地层聚合物，形成絮凝沉淀，封堵地下聚窜渗流孔道，选择性高。
(3)产出液中的聚合物先行聚沉，降低产出液处理难度，节约产出液处理成本。
具体实施方式
以下通过具体实施例详细说明本发明技术方案的实施和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。以下各实施例中，除特别注明外，开井生产的数据是指开井生产初期一个月内的平均数，生产一定时期后的数据为该期间内的平均数。
实施例1：
某聚驱对应生产井，采油井段1382.20-1404.70米，厚度14.1米/4层，平均渗透率522毫达西，泥质含量11％，有效孔隙度24％。日产液16方，日产油3.2吨，含水80％，2013年8月检出产出液含聚合物20.2ppm，决定实施早期预防聚窜处理工艺。
本实施例的早期预防聚窜处理施工步骤包括：
1、聚沉絮凝处理剂的配制：聚合硫酸铝铁(工业级)10％，原油破乳剂聚醚L64(工业级)10％，氯化铵(工业级)1％，其余为纯净水，将上述原料混合复配得聚沉絮凝处理剂成品。
2、利用调剖用长注塞泵，将施工处理液分以下三段依次从油层环空按顺序挤入地层：
第一段：氯化铵水溶液15％，其中配制水为清水；20方；
第二段：聚沉絮凝处理剂：200方，速度先期控制在5方/小时，100方后，逐渐加快速度，最后50方达到10方/小时；
第三段：用油田回注污水500方，速度先期控制在10方/小时，100方后，逐渐加快速度，最后50方达到20方/小时；
3、关井12小时后，抽油机冲次从6次降到4次开井生产，五天后恢复施工前生产状态，七天取样一次，对比聚合物产出情况。
本实施例中，恢复施工前生产状态后已生产7个月，每7天取一次样品进行检测，截止目前均未检出聚合物，日产液从施工前16方下降至11.5方，日产油从3.2吨上升至4吨，含水从80％下降至65％，达到了驱油防聚窜效果。
实施例2：
某聚驱对应生产井，采油井段1388.00-1402.60米，厚度23.7米/7层，平均渗透率735毫达西，泥质含量5％，有效孔隙度26.10％。日产液37方，日产油2.9吨，含水92％，2013年11月检出产出液含聚合物309.7ppm，决定实施深部防止聚窜处理工艺。
本实施例的深部防止聚窜处理施工步骤包括：
1、聚沉絮凝处理剂的配制：柴油20％，十二烷基苯磺酸钠1％，氯化锌20％，其余为盐酸(工业级10％)59％。将十二烷基苯磺酸钠加入柴油中处于充分搅拌状态，将氯化锌溶解在盐酸溶液中后向搅拌中的柴油缓慢加入，直至全部加入形成油包水乳状液，即得本实施例的聚沉絮凝处理剂成品。
2、利用调剖用长注塞泵，将以下施工处理液分为三段依次从油层环空按顺序挤入地层：
第一段：稀原油(粘度26mPa.s)15方，隔离地层流体；
第二段：缓速聚沉絮凝处理剂：280方，速度先期控制在5方/小时，100方后，逐渐加快速度，最后70方达到10方/小时；
第三段：用油田回注污水2000方，速度先期控制在10方/小时，500方后，逐渐加快速度，最后400方达到20方/小时；
3、关井8小时，之后开井生产，七天取样一次，对比聚合物产出情况。
本实施例中，实施防聚窜处理后已生产4个月，每7天取一次样品进行检测，截止目前均未检出聚合物，日产液从施工前37方下降至28方，日产油从2.9吨上升至5.1吨，含水从92％下降至81.7％。
实施例3：
某聚驱对应生产井，采油井段1426.80-1448.60米，厚度10.4米/5层，平均渗透率71.8毫达西，泥质含量33％，有效孔隙度23.70％。日产液83.2方，日产油3.3吨，含水96％，2013年9月检出产出液含聚合物1136.8ppm，该井已形成聚窜优势通道，决定采用高强度阻止聚窜处理工艺。
本实施例的高强度阻止聚窜处理施工步骤包括：
1、聚沉絮凝处理剂的配制：柴油20％，十二烷基苯磺酸钠1％，聚合硅酸铝铁20％，其余为盐酸(工业级10％)59％。将十二烷基苯磺酸钠加入柴油中处于充分搅拌状态，将聚合硅酸铝铁溶解在盐酸溶液中后向搅拌中的柴油缓慢加入，直至全部加入形成油包水乳状液，即得本实施例的聚沉絮凝处理剂成品。
补充处理剂：10％的水玻璃溶液。
2、利用调剖用长注塞泵，将以下施工处理液分五段依次从油层环空按顺序挤入地层：
第一段：稀原油(粘度31mPa.s)15方，隔离地层流体；
第二段：聚沉絮凝处理剂：200方，速度先期控制在5方/小时，100方后，逐渐加快速度，最后50方达到10方/小时；
第三段：稀原油(粘度31mPa.s)15方，速度控制在10方/小时，隔离地层流体；
第四段：补充处理剂100方，速度控制在10方/小时。
第五段：用油田回注污水1000方，速度先期控制在10方/小时，300方后，逐渐加快速度，最后100方达到20方/小时；
3、关井13小时后，开井生产，七天取样一次，对比聚合物产出情况。
本实施例中，开井生产后，日产液从施工前83.2方下降至54方，日产油从3.3吨上升至4.2吨，含水从96％下降至92.2％；施工后前3个月中每7天取一次样品进行检测，未检出聚合物，第91天，产出液检出聚合物26.7ppm，通道打开，开始见聚，该井失效。

Claims (8)

1.一种聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法，该方法包括步骤：
(1)将聚沉絮凝处理液按照每米油层5-25m3的用量从油层环空挤入地层，其中挤入速度采取先慢后快的方式，速度控制在5-20m3/小时；
其中，所述聚沉絮凝处理液为包含聚沉剂和/或絮凝剂的处理液，聚沉剂、絮凝剂在聚沉絮凝处理液中的含量为5％～30％；
(2)用顶替液将步骤(1)的聚沉絮凝处理液顶入地层深部，速度控制在8-20m3/小时，同样是先慢后快的原则；
(3)关井8-16小时，开井生产；
所述聚沉剂、絮凝剂选自聚合硫酸铝铁、聚合氯化铝、氯化锌、聚合硅酸铝铁中的一种或多种；所述顶替液为清水和/或污水，顶替液中选择性包括粘土稳定剂；
根据聚合物驱对应油井的具体情况，选用不同聚沉剂、絮凝剂作为有效成分配制聚沉絮凝处理液：
对于需早期预防聚窜的聚合物驱对应油井，聚沉剂和/或絮凝剂选用聚合硫酸铝和/或聚合氯化铝；
对于日产液40方以下、含水90-95％的油井，聚沉剂和/或絮凝剂选用氯化锌；
对于日产液40方以上、含水95％以上的油井，聚沉剂和/或絮凝剂选用聚合硅酸铝铁。
2.根据权利要求1所述的聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法，其中，注入聚沉絮凝处理液时，初始注入速度控制在5-10m3/小时，注入10％～50％后逐渐加快注入速度，至最后30％～10％达到10-20m3/小时；
注入顶替液时，初始注入速度控制在8-12m3/小时，注入10％～30％后逐渐加快注入速度，至最后30％～10％达到15-20m3/小时。
3.根据权利要求1所述的聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法，该方法还包括：在注入聚沉絮凝处理液前，向地层中注入10％～20％氯化铵水溶液、或注入稀原油以隔离地层流体。
4.根据权利要求1所述的聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法，该方法还包括：在注入聚沉絮凝处理液后，向地层中注入补充处理剂；所述补充处理剂为5％～15％的水玻璃溶液。
5.根据权利要求4所述的聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法，该方法还包括：在注入所述聚沉絮凝处理液与注入补充处理剂之间，向地层中注入稀原油以隔离地层流体。
6.根据权利要求1所述的聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法，其中，所述聚沉絮凝处理液中还包括一种或多种破乳剂、粘土稳定剂。
7.一种用于权利要求1～6任意一项所述聚合物驱对应油井上预防或阻止聚窜的方法的处理剂组合物，该处理剂组合物包括聚沉絮凝处理液，所述聚沉絮凝处理液为包含聚沉剂和/或絮凝剂的处理液，所述聚沉剂、絮凝剂选自聚合硫酸铝铁、聚合氯化铝、氯化锌、聚合硅酸铝铁中的一种或多种，聚沉剂、絮凝剂在聚沉絮凝处理液中的含量为5％～30％。
8.根据权利要求7所述的处理剂组合物，该组合物还包括补充处理剂，所述补充处理剂为5％～15％的水玻璃溶液。
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