CN105156087B

CN105156087B - 一种利用胍胶类压裂返排液提高原油采收率的方法

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Publication number: CN105156087B
Application number: CN201510626770.1A
Authority: CN
Inventors: 汪卫东; 袁长忠; 潘永强; 徐鹏; 徐闯; 巴燕; 段传慧; 吴晓玲; 冯云; 王静
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering Shengli Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering Shengli Co
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2018-02-16
Anticipated expiration: 2035-09-28
Also published as: CN105156087A

Abstract

本发明属于三次采油技术领域，具体涉及一种利用胍胶类压裂返排液提高原油采收率的方法，具体包括以下步骤：将压裂返排液的pH调节至6.5～7.5；然后经两级过滤去除粒径大于50μm的悬浮杂质；调节压裂返排液中胍胶含量至质量浓度为1.0～1.5％，同时添加氮源和磷源，添加后氮源和磷源的质量浓度为分别为0.2～0.5％和0.1～0.3％；将添加氮源和磷源的压裂返排液从注水井注入油藏，并配注空气。本发明具有流程简单、处理单元工艺成熟、整体工艺稳定和成本低的特点，可实现压裂返排液回注油藏，实现污水的资源化利用，可广泛地应用于微生物提高原油采收率现场试验中。

Description

一种利用胍胶类压裂返排液提高原油采收率的方法

技术领域

本发明属于三次采油技术领域，具体涉及一种利用胍胶类压裂返排液提高原油采收率的方法。

背景技术

目前致密油气等非常规油气藏正在大力开发，大型水力压裂是其主要的开发方式。大型水力压裂会产生大量的返排液，单口非常规井的返排液量可达2000方以上。在目前所用压裂液体系中90％以上为胍胶类压裂液，返排液中不仅含大量原油、悬浮杂质，同时含有大量胍胶残液，成份复杂、COD高、处理困难，已成为影响非常规油气藏开发的重要问题。

目前对胍胶类压裂返排液主要有三种处理方式，分别是达标外排处理、回注处理和回用处理。三种处理方式目前都存在一些问题：(1)达标外排难度大，成本高。由于压裂返排液成分复杂，COD高达几万甚至十几万mg/L，而外排环境要求COD通常要低于60mg/L，导致处理工艺复杂，成本高达200元/方；(2)回注处理影响注水系统的稳定运行。压裂返排液的回注处理通常是对压裂返排液进行氧化破胶后，进联合站与采油污水一起处理，由于返排液中仍含大量高分子物质，不仅会影响联合站的原油脱水，同时也会造成过滤工艺负荷加重，外输水量的突然增大，也会影响区块的注水开发的效果；(3)回用处理的主要目的是将返排液净化后用于再次配制压裂液，是压裂返排液较理想的处置方式，但目前多处于试验阶段。

以再次配制压裂液为目的的回用处理方式，采用的处理工艺主要为除油、化学氧化、絮凝、过滤等，不仅将返排液中的原油、悬浮杂质、结垢离子等除去，还将残余的胍胶等有机物除去了，造成了资源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变废为宝，充分利用胍胶类压裂返排液提高原油采收率的方法，采用从注水井注入的方式，既有效地克服了现有技术的缺点和不足，又可有效地提高原油采收率，同时，节省了水驱油藏的注入水，降低了油藏的开发成本。

一种利用胍胶类压裂返排液提高原油采收率的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

(1)将胍胶类压裂返排液的pH调节至6.5～7.5，消除碱性条件对油藏微生物的伤害作用；

(2)调节pH后压裂返排液经两级过滤，去除粒径大于50μm的悬浮杂质，以确保在向地层注入过程中，不对油藏造成堵塞；

(3)将压裂返排液中胍胶的含量调节至质量浓度为1.0～1.5％，同时添加氮源和磷源，添加后氮源和磷源的质量浓度为分别为0.2～0.5％和0.1～0.3％。

(4)测定目标油藏地层水中的功能微生物，如果油藏中存在功能微生物，则将添加氮源和磷源的压裂返排液从目标油藏的注水井注入油藏，注入量体积为0.3～0.5PV(油藏孔隙体积)，同时配注(3.0～5.0)×10⁵Nm³的空气；如果油藏中不存在功能微生物，则向添加氮源和磷源的压裂返排液中接种功能微生物，接种量为功能微生物与压裂返排液的体积比1∶10000～50000，其次将接种功能微生物后的压裂返排液从目标油藏的注水井注入油藏，注入量总体积为0.3～0.5PV，同时配注(5.0～8.0)×10⁶Nm³的空气。

其中，所述的两级过滤分别为粗滤和精滤，所述的粗滤为石英砂过滤，精滤为纤维球或滤袋式过滤，粗滤去除粒径大于100μm悬浮杂质，精滤去除粒径大于50μm的悬浮杂质。

所述的氮源为玉米浆干粉、硝酸钠和硝酸钾中的一种，磷源为磷酸氢二钾或磷酸二氢钾。

所述的功能微生物为铜绿假单胞菌、产甲烷菌、枯草芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌中的一种或几种。

所述添加氮源和磷源的压裂返排液注入油藏的速度为60～80m³/d，所述的接种功能微生物的压裂返排液注入油藏的速度为80～100m³/d，所述的空气注入速度为(2～5)×10³Nm³/h。

本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：

(1)流程简单，处理单元工艺成熟、整体工艺稳定，操作管理方便；

(2)有效保留了压裂返排液中的残余胍胶类有机物，为采油微生物提供了廉价的碳源，减少微生物采油施工成本。

(3)解决了压裂返排液处理的难题，实现废物的资源化利用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1

胜利油田某区块A油井的胍胶类压裂返排液pH为9.5、悬浮物粒径中值为120μm、胍胶质量浓度为0.6％。胜利油田某区块H有油井25口，油藏温度为52℃，矿化度为9862mg/L，可采储量2.5×10⁵t，孔隙体积3.6×10⁴m³，含水92.3％，采出程度35.2％。利用本发明的方法将区块A油井的胍胶类压裂返排液用于提高胜利油田某区块H的原油采收率，具体步骤如下：

(1)将压裂返排液中的pH调节至7.0，消除了碱性环境对油藏微生物的伤害作用。

(2)将胍胶类压裂返排液经石英砂粗滤去除粒径大于100μm悬浮杂质，经纤维球精滤去除粒径大于50μm的悬浮杂质，以确保在向地层注入过程中，不对油藏造成堵塞。

(3)将压裂返排液中胍胶的含量调节至质量浓度为1.0％，同时添加玉米浆干粉和磷酸氢二钾，添加后玉米浆干粉和磷酸氢二钾的质量浓度为分别为0.5％和0.2％。

(4)测定目标油藏H地层水中的功能微生物，检测到油藏中的功能微生物有铜绿假单胞菌、产甲烷菌和枯草芽胞杆菌，菌浓分别1.1×10³个/mL、2.1×10³个/mL和3.5×10³个/mL。

由于目标油藏H中存在功能微生物铜绿假单胞菌、产甲烷菌和枯草芽胞杆菌，则将添加玉米浆干粉和磷酸氢二钾的压裂返排液从目标油藏以80m³/d速度从注水井注入油藏，注入量体积为1.08×10⁴m³，同时以2×10³Nm³/h速度配注3.0×10⁵Nm³的空气。

现场试验结果：截止到2014年12月，区块H含水下降至83.5％，含水下降8.8个百分点，累计增油3.2×10⁴t，提高采收率12.8％。

实施例2

胜利油田某区块D油井的胍胶类压裂返排液pH为10.2、悬浮物粒径中值为115μm、胍胶质量浓度为0.8％。胜利油田某区块F有油井21口，油藏温度为65℃，矿化度为12536mg/L，可采储量4.3×10⁵t，孔隙体积5.9×10⁴m³，含水95.1％，采出程度32.3％。利用本发明的方法将区块D油井的胍胶类压裂返排液用于提高胜利油田某区块F的原油采收率，具体步骤如下：

(1)将压裂返排液中的pH调节至6.5，消除了碱性环境对油藏微生物的伤害作用。

(2)将胍胶类压裂返排液经石英砂粗滤去除粒径大于100μm悬浮杂质，经滤袋式精滤去除粒径大于50μm的悬浮杂质，以确保在向地层注入过程中，不对油藏造成堵塞。

(3)将压裂返排液中胍胶的含量调节至质量浓度为1.2％，同时添加硝酸钠和磷酸二氢钾，添加后硝酸钠和磷酸二氢钾的质量浓度为分别为0.3％和0.3％。

(4)测定目标油藏F地层水中的功能微生物，检测到油藏中的功能微生物有铜绿假单胞菌、地衣芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌，菌浓分别2.5×10³个/mL、1.0×10⁴个/mL和7.5×10³个/mL。

由于目标油藏F中存在功能微生物铜绿假单胞菌、地衣芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌，则将添加硝酸钠和磷酸二氢钾的压裂返排液从目标油藏F以60m³/d速度从注水井注入油藏，注入量体积为2.36×10⁴m³，同时以5×10³Nm³/h速度配注5.0×10⁵Nm³的空气。

现场试验结果：截止到2015年6月，区块F含水下降至86.8％，含水下降8.3个百分点，累计增油3.7×10⁴t，提高采收率8.6％。

实施例3

胜利油田某区块G油井的胍胶类压裂返排液pH为6.2、悬浮物粒径中值为132μm、胍胶质量浓度为0.9％。胜利油田某区块M有油井18口，油藏温度为70℃，矿化度为7896mg/L，可采储量7.2×10⁵t，孔隙体积6.6×10⁴m³，含水91.0％，采出程度37.5％。利用本发明的方法将区块G油井的胍胶类压裂返排液用于提高胜利油田某区块M的原油采收率，具体步骤如下：

(1)将压裂返排液中的pH调节至7.5，消除碱性环境对油藏微生物的伤害作用。

(3)将压裂返排液中胍胶的含量调节至质量浓度为1.5％，同时添加硝酸钾和磷酸氢二钾，添加后硝酸钾和磷酸氢二钾的质量浓度为分别为0.2％和0.1％。

(4)测定油藏M地层水中的功能微生物，没有检测到铜绿假单胞菌、产甲烷菌、枯草芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌或蜡样芽孢杆菌，

由于目标油藏M中不存在功能微生物铜绿假单胞菌、产甲烷菌和枯草芽胞杆菌，则向添加硝酸钾和磷酸氢二钾的压裂返排液中接种功能微生物铜绿假单胞菌、产甲烷菌和枯草芽胞杆菌，接种量为功能微生物与压裂返排液的体积比1∶10000，其次将接种功能微生物后的压裂返排液从目标油藏的注水井以100m³/d速度注入油藏，注入量总体积为3.3×10⁴m³，同时以3×10³Nm³/h速度配注8.0×10⁶Nm³的空气。

现场试验结果：截止到2014年12月，区块M含水下降至81.3％，含水下降9.7个百分点，累计增油8.5×10⁴t，提高采收率11.8％。

Claims

1.一种利用胍胶类压裂返排液提高原油采收率的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

(3)将压裂返排液中胍胶含量调节至质量浓度为1.0～1.5％，同时添加氮源和磷源，添加后氮源和磷源的质量浓度为分别为0.2～0.5％和0.1～0.3％；

(4)测定目标油藏地层水中的功能微生物，如果油藏中存在功能微生物，则将添加氮源和磷源的压裂返排液从目标油藏的注水井注入油藏，注入量体积为0.3～0.5PV，同时配注3.0×10⁵～5.0×10⁵Nm³的空气；如果油藏中不存在功能微生物，则向添加氮源和磷源的压裂返排液中接种功能微生物，接种量为功能微生物与压裂返排液的体积比1∶10000～50000，其次将接种功能微生物后的压裂返排液从目标油藏的注水井注入油藏，注入量总体积为0.3～0.5PV，同时配注(5.0～8.0)×10⁶Nm³的空气。

2.根据权利要求1所述的利用胍胶类压裂返排液提高原油采收率的方法，其特征在于所述的两级过滤分别为粗滤和精滤。

3.根据权利要求2所述的利用胍胶类压裂返排液提高原油采收率的方法，其特征在于所述的粗滤为石英砂过滤，精滤为纤维球或滤袋式过滤。

4.根据权利要求1或2所述的利用胍胶类压裂返排液提高原油采收率的方法，其特征在于所述的氮源为玉米浆干粉、硝酸钠和硝酸钾中的一种，磷源为磷酸氢二钾或磷酸二氢钾。

5.根据权利要求1或2所述的利用胍胶类压裂返排液提高原油采收率的方法，其特征在于所述的功能微生物为铜绿假单胞菌、产甲烷菌、枯草芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌中的一种或几种。

6.根据权利要求4所述的利用胍胶类压裂返排液提高原油采收率的方法，其特征在于所述添加氮源和磷源的压裂返排液注入油藏的速度为60～80m³/d。

7.根据权利要求6所述的利用胍胶类压裂返排液提高原油采收率的方法，其特征在于所述的接种功能微生物的压裂返排液注入油藏的速度为80～100m³/d。

8.根据权利要求1所述的利用胍胶类压裂返排液提高原油采收率的方法，其特征在于所述的空气注入速度为2×10³～5×10³Nm³/h。