CN105909221B - 一种稠油井单井吞吐采油的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于三次采油技术领域，具体涉及一种稠油井单井吞吐采油的方法，该方法具体包括以下步骤：试验油井筛选；单井吞吐工艺选择；现场试验。本发明针对稠油井的特点选择单井吞吐工艺，较好地降低油水流度比，因此，能有效地提高稠油井的单井产量，同时，该发明具有工艺简单、可操作性强和有效期长的特点。因此，本发明可广泛地应用于提高稠油井单井产量的现场试验中。
Description
技术领域
本发明涉及一种三次采油的方法， 特别涉及一种稠油井单井吞吐采油的方法。
背景技术
我国陆上稠油资源占石油总资源量的20％以上，全国稠油资源量约为 198.7 亿吨，探明的稠油地质储量约为20.6亿吨。稠油油藏的原油产量达到了总原油产量的7％，稠油开发已经成为我国原油开采生产重要的组成部分。而且随着轻质油开采储量的减少，稠油开采所占的比重将会不断增大。
稠油由于沥青胶质含量高，蜡质含量少，因而粘度高，流动困难，开采难度很大，目前，蒸汽吞吐技术是我国目前稠油开采的主要方法，全国约有 80％的稠油产量是靠蒸汽吞吐获得的。但是，蒸汽吞吐技术存在以下几个方面的问题 ：（1） 生成蒸汽成本高，尤其在水资源短缺和水价昂贵的地区，水处理费用高；（2）由于注蒸汽，油井热损失、出砂、套管损坏等情况较严重， 影响到油井利用率和工艺措施的实施；（3）随着蒸汽吞吐轮次的增加，近井地带含水上升，消耗掉大部分蒸汽热量，热能有效利用程度变差，导致蒸汽吞吐效果变差；（4）部分非热采完井的稠油井，无法进行注蒸汽。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种稠油井单井吞吐采油的方法。该方法能有效地提高稠油井的产量，且具有有效期长和投入产出比高的特点。
本发明提供的一种稠油井单井吞吐采油的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
1、试验油井筛选
油井筛选标准为油层温度＜90℃、原油粘度＜5000mPa.s、地层水矿化度
＜50000mg/L，渗透率＞100×10-3μm2和油层厚度大于2m。
2、单井吞吐工艺选择
油井单井吞吐分为两个轮次：
第一轮次分3个段塞从油井的油套环空中依次注入液态CO2、降粘剂和地层水顶替液；地层水顶替液注完后关井5-10d；关井时间结束后，开井生产，第1个月的日产液量为试验前日产液量的1/3，第2个月的日产液量为试验前日产液量的2/3，从第3个月开始的日产液量为试验前的日产液量。
其中，液态CO2的注入量为每米油层厚度10-20m3，降粘剂的注入量为每米油层厚度20-40m3，地层水顶替液的注入量为50-80m3。
所述的降粘剂由混合芳烃溶剂、互溶剂和表面活性剂组成，质量浓度分别为2.0-3.0%、1.0-2.0%和0.5-1.0%。
第两轮次分3个段塞从油井的油套环空中依次注入微生物及其营养物、泡沫剂、空气和地层水顶替液；地层水顶替液注完后关井15-30d；关井时间结束后，油井开井生产，第1个月的日产液量为试验前日产液量的1/4，第2个月的日产液量为试验前日产液量的1/2，第3个月的日产液量为试验前日产液量的3/4，从第4个月开始的日产液量为试验前的日产液量。
其中，微生物及其营养物的体积注入量V为：`
V＝3.14R2HФβ
式中 ： V—微生物和营养物注入体积总量，m3；
R—处理半径，m，取值范围油水井井距的1/15～1/10；
H—油井油层有效厚度，m；
Ф—油井油层孔隙度，无量纲；
β—用量系数，无量纲，取值范围为0.4～0.6。
泡沫剂的注入量为每米油层厚度10-20m3；空气的注入量为与微生物及其营养物的体积比为5-10:1；地层水顶替液的注入量为80-100m3。
每个轮次之间间隔的时间为8-12个月。
3、现场试验
按照上述工艺进行现场试验。
所述的泡沫剂为烷基苯磺酸钠含量18-20wt%、烷基磺酸钠含量10-11wt%、十六烷基三甲基氯化铵1-2wt%、余量为水。
所述的微生物为地芽孢杆菌、 枯草芽孢杆菌和假单胞菌中的一种。
所述的营养物包括碳源、 氮源和磷源，碳源为米糠或麦麸，氮源为棉籽粉或豆粉，磷源为磷酸氢二钾或磷酸氢二钠，碳源、氮源和磷源的质量浓度分别为2.0-5.0%、1.0-2.0%和0.5-1.0%。
所述的液态CO2的注入速度5-8m3/h、降粘剂的注入速度10-15m3/h、微生物及其营养物的注入速度10-15 m3/h、泡沫剂的注入速度8-10m3/h、空气注入速度为8-12Nm3/h、地层水顶替液的注入速度15-20 m3/h。
本发明针对稠油油井的特点选择单井吞吐的工艺，首先进行第一轮次单井吞吐试验：利用CO2流动性强的特点提高降粘剂的波及体积，同时利用CO2在原油中溶解性强的特点与降粘剂综合大幅度地降低原油的粘度；其次，进行第2轮次的吞吐试验，注入的空气一方面为微生物提供氧气，另一方面能提高微生物及其营养物的波及体积，利用注入微生物的代谢产物以及泡沫剂的综合作用进一步降低原油的粘度；利用上述单井吞吐工艺能显著地降低稠油井的油水流度比，从而大幅度地提高油井的产量，同时作用的有效期长和投入产比高。
本发明有益效果是：
（1）该发明具有工艺简单、针对性和可操作性强的特点，有利于现场推广应用；
（2）本发明所采用的营养物，具有来源广，价格低廉，不伤害地层，不影响后续水处理的问题；
（3）油藏适用范围广，既适合中高渗透率的水驱稠油油藏，又适合中低渗透率的水驱稠油油藏；
（4）本发明具有现场试验效果好、有效期长和投入产出比高的特点，单井增油大于1500t、有效期大于3年，投入产出比大于1:5。
四、具体实施方式
下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
某油田油井B3，油层温度82℃、原油粘度3240mPa.s、地层水矿化度12590mg/L、渗透率250×10-3μm2、油层厚度2.5m，孔隙度0.325，井距为120m，试验前该井日产油4.3t，日产液120m3，含水96.4%，利用本发明的方法在油井B3实施单井吞吐现场试验，具体实施步骤如下：
1、试验油井筛选
油井筛选标准为油层温度＜90℃、原油粘度＜5000mPa.s、地层水矿化度
＜50000mg/L，渗透率＞100×10-3μm2和油层厚度大于2m；油井B3的油层温度82℃、原油粘度3240mPa.s、地层水矿化度12590mg/L、渗透率250×10-3μm2、油层厚度2.5m，符合油井的筛选标准，可以在该井实施本发明。
2、单井吞吐工艺选择
油井单井吞吐分为两个轮次：
第一轮次分3个段塞从油井的油套环空中依次注入液态CO2、降粘剂和地层水顶替液；地层水顶替液注完后关井5d；关井时间结束后，开井生产，第1个月的日产液量为40m3，第2个月的日产液量为80m3，从第3个月开始的日产液量为120m3。
其中，液态CO2的注入量为每米油层厚度20m3，为50m3，注入速度为5m3/h；降粘剂由混合芳烃溶剂、互溶剂和表面活性剂组成，质量浓度分别为2.0%、1.5%和1.0%，降粘剂的注入量为每米油层厚度30m3，为75 m3，注入速度12m3/h；地层水顶替液的注入量为50m3，注入速度15m3/h。
第两轮次分3个段塞从油井的油套环空中依次注入微生物及其营养物、泡沫剂、空气和地层水顶替液；地层水顶替液注完后关井20d；关井时间结束后，油井开井生产，第1个月的日产液量为30m3，第2个月的日产液量为60m3，第3个月的日产液量为90m3，从第4个月开始的日产液量为120m3。
微生物及其营养物的体积注入量V＝3.14×102×2.5×0.325×0.6=153m3，微生物为地芽孢杆菌，营养物由米糠、棉籽粉和磷酸氢二钾组成，质量浓度分别为2.0%、1.5%和0.5%，微生物及其营养物的注入速度15 m3/h；泡沫剂的注入量为每米油层厚度10m3，为25m3，泡沫剂为烷基苯磺酸钠含量18wt%、烷基磺酸钠含量11wt%、十六烷基三甲基氯化铵1.5wt%和水含量69.5wt%，注入速度10 m3/h；空气的注入量为与微生物及其营养物的体积比为5:1，为765m3，注入速度为10Nm3/h；地层水顶替液的注入量为90m3，注入速度15 m3/h。
每个轮次之间间隔的时间为8个月。
3、现场试验
按照上述工艺进行现场试验。
在油井B3实施本发明后，截止到2015年12月30日，有效期达到4年，平均日增油1.6t，累计增油2336t，投入产出比为1:7.2，现场试验效果良好。
实施例2
某油田油井D1，油层温度73℃、原油粘度3860mPa.s、地层水矿化度8970mg/L、渗透率800×10-3μm2、油层厚度6.2m，孔隙度0.302，井距为180m，试验前该井日产油8.5t，日产液180m3，含水95.3%，利用本发明的方法在油井D1实施单井吞吐现场试验，具体实施步骤如下：
1、试验油井筛选
油井筛选标准为油层温度＜90℃、原油粘度＜5000mPa.s、地层水矿化度
＜50000mg/L，渗透率＞100×10-3μm2和油层厚度大于2m；油井D1的油层温度73℃、原油粘度3860mPa.s、地层水矿化度8970mg/L、渗透率800×10-3μm2、油层厚度6.2m，符合油井的筛选标准，可以在该井实施本发明。
2、单井吞吐工艺选择
油井单井吞吐分为两个轮次：
第一轮次分3个段塞从油井的油套环空中依次注入液态CO2、降粘剂和地层水顶替液；地层水顶替液注完后关井8d；关井时间结束后，开井生产，第1个月的日产液量为60m3，第2个月的日产液量为120m3，从第3个月开始的日产液量为180m3。
其中，液态CO2的注入量为每米油层厚度10m3，为62m3，注入速度为8m3/h；降粘剂由混合芳烃溶剂、互溶剂和表面活性剂组成，质量浓度分别为2.5%、1.0%和0.8%，降粘剂的注入量为每米油层厚度20m3，为124m3，注入速度15m3/h；地层水顶替液的注入量为80m3，注入速度20m3/h。
第两轮次分3个段塞从油井的油套环空中依次注入微生物及其营养物、泡沫剂、空气和地层水顶替液；地层水顶替液注完后关井30d；关井时间结束后，油井开井生产，第1个月的日产液量为45m3，第2个月的日产液量为90m3，第3个月的日产液量为135m3，从第4个月开始的日产液量为180m3。
微生物及其营养物的体积注入量V＝3.14×122×6.2×0.302×0.5=423.3m3，微生物为枯草芽孢杆菌，营养物由麦麸、棉籽粉和磷酸氢二钠组成，质量浓度分别为5.0%、2.0%和0.8%，微生物及其营养物的注入速度12m3/h；泡沫剂的注入量为每米油层厚度20m3，为124m3，泡沫剂为烷基苯磺酸钠含量19wt%、烷基磺酸钠含量10wt%、十六烷基三甲基氯化铵2.0wt%和水含量69.0wt%，注入速度9m3/h；空气的注入量为与微生物及其营养物的体积比为10:1，为4233m3，注入速度为12Nm3/h；地层水顶替液的注入量为100m3，注入速度20m3/h。
每个轮次之间间隔的时间为12个月。
3、现场试验
按照上述工艺进行现场试验。
在油井D1实施本发明后，截止到2015年12月30日，有效期达到4年，平均日增油1.3t，累计增油1898t，投入产出比为1:6.2，现场试验效果良好。
实施例3
某油田油井G2，油层温度65℃、原油粘度2785mPa.s、地层水矿化度5670mg/L、渗透率650×10-3μm2、油层厚度4.0m，孔隙度0.312，井距为150m，试验前该井日产油6.3t，日产液150m3，含水95.8%，利用本发明的方法在油井G2实施单井吞吐现场试验，具体实施步骤如下：
1、试验油井筛选
油井筛选标准为油层温度＜90℃、原油粘度＜5000mPa.s、地层水矿化度
＜50000mg/L，渗透率＞100×10-3μm2和油层厚度大于2m；油井G2油层温度65℃、原油粘度2785mPa.s、地层水矿化度5670mg/L、渗透率650×10-3μm2、油层厚度4.0m，符合油井的筛选标准，可以在该井实施本发明。
2、单井吞吐工艺选择
油井单井吞吐的轮次分为两个：
第一轮次分3个段塞从油井的油套环空中依次注入液态CO2、降粘剂和地层水顶替液；地层水顶替液注完后关井10d；关井时间结束后，开井生产，第1个月的日产液量为50m3，第2个月的日产液量为100m3，从第3个月开始的日产液量为150m3。
其中，液态CO2的注入量为每米油层厚度15m3，为60m3，注入速度为6m3/h；降粘剂由混合芳烃溶剂、互溶剂和表面活性剂组成，质量浓度分别为3.0%、2.0%和0.5%，降粘剂的注入量为每米油层厚度40m3，为160 m3，注入速度10m3/h；地层水顶替液的注入量为60m3，注入速度16m3/h。
第两轮次分3个段塞从油井的油套环空中依次注入微生物及其营养物、泡沫剂、空气和地层水顶替液；地层水顶替液注完后关井15d；关井时间结束后，油井开井生产，第1个月的日产液量为37.5m3，第2个月的日产液量为75m3，第3个月的日产液量为112.5m3，从第4个月开始的日产液量为150m3。
微生物及其营养物的体积注入量V＝3.14×152×4.0×0.312×0.4=353m3，微生物为假单胞菌，营养物由米糠、豆粉和磷酸氢二钾组成，质量浓度分别为4.0%、1.0%和1.0%，微生物及其营养物的注入速度10 m3/h；泡沫剂的注入量为每米油层厚度15m3，为60m3，泡沫剂为烷基苯磺酸钠含量20wt%、烷基磺酸钠含量10.5wt%、十六烷基三甲基氯化铵1.0wt%和水含量68.5wt%，注入速度8 m3/h；空气的注入量为与微生物及其营养物的体积比为7:1，为2471m3，注入速度为8Nm3/h；地层水顶替液的注入量为80m3，注入速度18 m3/h。
每个轮次之间间隔的时间为10个月。
3、现场试验
按照上述工艺进行现场试验。
在油井G2实施本发明后，截止到2015年12月30日，有效期达到4.5年，平均日增油1.7t，累计增油2792t，投入产出比为1:7.8，现场试验效果良好。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种稠油井单井吞吐采油的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
（1）试验油井筛选
油井筛选标准为油层温度＜90℃、原油粘度＜5000mPa.s、地层水矿化度
＜50000mg/L，渗透率＞100×10-3μm2和油层厚度大于2m；
（2）单井吞吐工艺选择
油井单井吞吐分为两个轮次：
第一轮次分3个段塞从油井的油套环空中依次注入液态CO2、降粘剂和地层水顶替液；地层水顶替液注完后关井5-10d；关井时间结束后，开井生产，第1个月的日产液量为试验前日产液量的1/3，第2个月的日产液量为试验前日产液量的2/3，从第3个月开始的日产液量为试验前的日产液量；
其中，液态CO2的注入量为每米油层厚度10-20m3、降粘剂的注入量为每米油层厚度20-40m3、地层水顶替液的注入量为50-80m3；
所述的降粘剂由混合芳烃溶剂、互溶剂和表面活性剂组成，质量浓度分别为2.0-3.0%、1.0-2.0%和0.5-1.0%；
第两轮次分3个段塞从油井的油套环空中依次注入微生物及其营养物、泡沫剂、空气和地层水顶替液；地层水顶替液注完后关井15-30d；关井时间结束后，油井开井生产，第1个月的日产液量为试验前日产液量的1/4，第2个月的日产液量为试验前日产液量的1/2，第3个月的日产液量为试验前日产液量的3/4，从第4个月开始的日产液量为试验前的日产液量；
其中，微生物及其营养物的体积注入量V为：`
V＝3.14R2HФβ
式中 ： V—微生物和营养物注入体积总量，m3；
R—处理半径，m，取值范围油水井井距的1/15～1/10；
H—油井油层有效厚度，m；
Ф—油井油层孔隙度，无量纲；
β—用量系数，无量纲，取值范围为0.4～0.6；
泡沫剂的注入量为每米油层厚度10-20m3；空气的注入量为与微生物及其营养物的体积比为5-10:1；地层水顶替液的注入量为80-100m3；
每个轮次之间间隔的时间为8-12个月；
（3）现场试验
按照上述工艺进行现场试验。
2.根据权利要求1所述的一种稠油井单井吞吐采油的方法，其特征在于，所述的泡沫剂为烷基苯磺酸钠含量18-20wt%、烷基磺酸钠含量10-11wt%、十六烷基三甲基氯化铵1-2wt%、余量为水。
3.根据权利要求1或2所述的一种稠油井单井吞吐采油的方法，其特征在于，所述的微生物为地芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和假单胞菌中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种稠油井单井吞吐采油的方法，其特征在于，所述的营养物包括碳源、氮源和磷源，碳源为米糠或麦麸，氮源为棉籽粉或豆粉，磷源为磷酸氢二钾或磷酸氢二钠。
5.根据权利要求4所述的一种稠油井单井吞吐采油的方法，其特征在于，所述的碳源、氮源和磷源的质量浓度分别为2.0-5.0%、1.0-2.0%和0.5-1.0%。
6. 根据权利要求1所述的一种稠油井单井吞吐采油的方法，其特征在于，所述液态CO2的注入速度5-8m3/h、降粘剂的注入速度10-15m3/h、微生物及其营养物的注入速度10-15m3/h、泡沫剂的注入速度8-10m3/h、空气注入速度为8-12Nm3/h、地层水顶替液的注入速度15-20 m3/h。
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