CN106812509A - 一种聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐的采油方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐的采油方法，属于提高原油采收率技术领域。该方法为：依次向油藏注入聚表二元驱油体系前置段塞、二氧化碳主体段塞、聚表二元驱油体系后置段塞、封堵剂段塞以及水；焖井预设时间后开井进行原油开采；聚表二元驱油体系前置段塞以及聚表二元驱油体系后置段塞包括以下质量百分比的组分：聚丙烯酰胺，0.10％～0.40％；十二烷基二甲基胺乙内酯与十六烷基三甲基溴化铵复配的表面活性剂，0.05％～0.20％；水，余量；封堵剂段塞包括以下质量百分比的组分：部分水解聚丙烯酰胺，0.25％～0.50％；交联剂，0.20％～0.50％；稳定剂：0.01％～0.03％；pH调节剂：0.01％～0.02％；水，余量。该方法能够合理控制流度比，提高洗油效率及二氧化碳利用率，提高采收率。
Description
技术领域
本发明涉及提高原油采收率技术领域，特别涉及一种聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐的采油方法。
背景技术
二氧化碳吞吐采油技术是一项重要的提高原油采收率技术，在大庆油田、吉林油田以及冀东油田等油田得到广泛的应用。二氧化碳吞吐采油技术是指在一定压力下向油层中注入一定量的二氧化碳，焖井一段时间使二氧化碳在地层中扩散并溶解于原油中后，开井生产。
二氧化碳吞吐采油技术能够提高原油采收率的机理在于：将二氧化碳注入油层后，二氧化碳将溶解在原油和地层水中使原油和地层水碳酸化。二氧化碳溶解于原油后，能够使原油粘度显著下降，从而提高原油的流度；而二氧化碳溶于水后，会使水的粘度提高20％以上，从而降低水的流度。因此，二氧化碳能够改善原油和地层水的流度比，扩大波及体积，从而提高原油的采收率。此外，二氧化碳还能够使原油体积膨胀，萃取和汽化原油中的轻烃，降低油水界面张力，减小油相流动阻力，进一步提高原油的采收率。
在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：由于油藏储层的非均质性，经过多轮二氧化碳吞吐后，二氧化碳会沿着储层中的高渗透带或大孔道窜流，波及范围大幅缩小；在开井生产时，二氧化碳还会沿着注入时的孔道原路返回，这就造成了二氧化碳的无效循环；而且，由于二氧化碳对吸附在地层岩石表面的原油剥离作用较小，使得即使经过二氧化碳波及的区域仍然存在大量的剩余原油不能被采出。综上，现有的二氧化碳吞吐采油技术不能很好地起到提高原油采收率的作用。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供一种能够防止二氧化碳窜流、无效循环并且洗油效率高的聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐的采油方法
具体而言，包括以下的技术方案：
一种聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐的采油方法，所述采油方法为：从油井依次向油藏注入聚表二元驱油体系前置段塞、二氧化碳主体段塞、聚表二元驱油体系后置段塞、封堵剂段塞以及水；焖井预设时间后开井进行原油开采；
所述聚表二元驱油体系前置段塞以及所述聚表二元驱油体系后置段塞包括以下质量百分比的组分：聚丙烯酰胺，0.10％～0.40％；十二烷基二甲基胺乙内酯与十六烷基三甲基溴化铵复配的表面活性剂，0.05％～0.20％；水，余量；
所述封堵剂段塞包括以下质量百分比的组分：部分水解聚丙烯酰胺，0.25％～0.50％；交联剂，0.20％～0.50％；稳定剂：0.01％～0.03％；pH调节剂：0.01％～0.02％；水，余量。
进一步地，所述聚表二元驱油体系前置段塞的注入量为100t～400t；所述二氧化碳主体段塞的注入量为300t～600t；所述聚表二元驱油体系后置段塞的注入量为200t～800t；所述封堵剂段塞的注入量为10t～50t；所述水的注入量为20t～30t。
进一步地，所述聚表二元驱油体系前置段塞以5t/h～10t/h的排量注入；所述二氧化碳段塞以2t/h～5t/h的排量注入；所述聚表二元驱油体系后置段塞以5t/h～10t/h的排量注入；所述封堵剂段塞以2t/h～5t/h的排量注入。
进一步地，所述聚丙烯酰胺的粘均分子量为2.0×106～3.5×106。
进一步地，所述十二烷基二甲基胺乙内酯与所述十六烷基三甲基溴化铵的重量比为1:4～1:8。
进一步地，所述部分水解聚丙烯酰胺的粘均分子量为1.0×107～2.5×107，水解度为15％～25％。
进一步地，所述交联剂包括甲醛和苯酚，所述甲醛和所述苯酚的重量比为1:1～1:2。
进一步地，所述稳定剂包括亚硫酸钠和硫脲，所述亚硫酸钠和所述硫脲的重量比为1:2～1:5。
进一步地，所述pH调节剂为草酸。
进一步地，所述聚表二元驱油体系前置段塞及所述聚表二元驱油体系后置段塞的制备方法为：依次向水中加入所述聚丙烯酰胺、十二烷基二甲基胺乙内酯及十六烷基三甲基溴化铵，搅拌至完全溶解后即得所述聚表二元驱油体系前置段塞及所述聚表二元驱油体系后置段塞。
进一步地，所述封堵剂段塞的制备方法为：首先将部分水解聚丙烯酰胺溶解于水中得到部分水解聚丙烯酰胺溶液；向所述部分水解聚丙烯酰胺溶液中加入交联剂，交联剂完全溶解后再加入稳定剂、pH调节剂，混合均匀后即得所述封堵剂段塞。
进一步地，所述焖井的预设时间为20天～50天。
上述聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐的采油方法适用于各种工况条件的油藏，尤其适用于以下工况条件的油藏：油藏以边水或者底水驱动；所述油藏埋深为1300m～2400m；油藏的原油在65℃下的黏度为50mPa.s～10000mPa.s；油藏的温度为45℃～85℃；油藏的平均孔隙度20％～38％，平均渗透率50mD～2000mD；油藏的采出程度为30％以下；油藏的地层压力系数为0.8以上；油藏的饱和压力为5MPa～20MPa。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：
本发明实施例提供的聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐的采油方法中，聚表二元驱油体系中的表面活性剂能够将吸附在地层岩石表面的原油剥离下来，使二氧化碳能够溶解在这部分原油中，从而使二氧化碳吞吐采油发挥作用。同时注入的封堵剂段塞中的部分水解聚丙烯酰胺在交联剂的作用下发生交联反应形成凝胶，对二氧化碳注入时的孔道进行封堵。综上，本发明实施例提供的聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐的采油方法，工艺简单、适用范围广，能够有效减小储层非均质性对二氧化碳波及范围的影响，控制合理的流度比，让二氧化碳均匀推进；同时能够在开井生产过程中防止二氧化碳原路返回，提高二氧化碳利用率；聚表二元驱油体系的使用能够提高二氧化碳的洗油效率，采出更多已波及区域中的剩余油，从而提高原油采收率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例提供的聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐采油方法与单纯的二氧化碳吞吐采油方法的效果对比图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供一种聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐的采油方法，该采油方法为：从油井依次向油藏注入聚表二元驱油体系前置段塞、二氧化碳主体段塞、聚表二元驱油体系后置段塞、封堵剂段塞以及水；焖井预设时间后开井进行原油开采。
其中，聚表二元驱油体系前置段塞以及聚表二元驱油体系后置段塞包括以下质量百分比的组分：聚丙烯酰胺，0.10％～0.40％；十二烷基二甲基胺乙内酯与十六烷基三甲基溴化铵复配的表面活性剂，0.05％～0.20％；水，余量；
封堵剂段塞包括以下质量百分比的组分：部分水解聚丙烯酰胺，0.25％～0.50％；交联剂，0.20％～0.50％；稳定剂：0.01％～0.03％；pH调节剂：0.01％～0.02％；水，余量。
本发明实施例提供的聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐的采油方法中充分发挥了聚表二元驱油体系采油和二氧化碳吞吐采油这两种采油方法的优势，其中，聚表二元驱油体系中的表面活性剂能够将吸附在地层岩石表面的原油剥离下来，使二氧化碳能够溶解在这部分原油中，从而使二氧化碳吞吐采油发挥作用。同时注入的封堵剂段塞中的部分水解聚丙烯酰胺在交联剂的作用下发生交联反应形成凝胶，对二氧化碳注入时的孔道进行封堵。因此，本发明实施例提供的聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐的采油方法，能够有效减小储层非均质性对二氧化碳波及范围的影响，控制合理的流度比，让二氧化碳均匀推进；同时能够在开井生产过程中防止二氧化碳原路返回，提高二氧化碳利用率；聚表二元驱油体系的使用能够提高二氧化碳的洗油效率，采出更多已波及区域中的剩余油，从而提高原油采收率。而且本发明实施例提供的采油方法工艺简单，适用范围广。
在上述的采油方法中，聚表二元驱油体系前置段塞、二氧化碳主体段塞、聚表二元驱油体系后置段塞、封堵剂段塞以及水的注入量没有严格限定，本领域技术人员可以根据油藏的实际工况条件进行设定。优选地，聚表二元驱油体系前置段塞的注入量为100t～400t，例如可以为150t、200t、250t、300t、350t等；二氧化碳主体段塞的注入量为300t～600t，例如可以是350t、400t、450t、500t、550t等；聚表二元驱油体系后置段塞的注入量为200t～800t，例如可以为250t、300t、350t、400t、450t、500t、550t、600t、650t、700t、750t等；封堵剂段塞的注入量为10t～50t，例如可以为15t、20t、25t、30t、35t、40t、45t等；水的注入量为20t～30t，例如可以为22t、24t、25t、26t、28t等。
在上述的采油方法中，聚表二元驱油体系前置段塞、二氧化碳主体段塞、聚表二元驱油体系后置段塞以及封堵剂段塞注入时的排量也没有严格的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行设定。优选地，聚表二元驱油体系前置段塞以5t/h～10t/h的排量注入，例如可以是6t/h、7t/h、8t/h、9t/h等；二氧化碳段塞以2t/h～5t/h的排量注入，例如可以是3t/h、4t/h等；聚表二元驱油体系后置段塞以5t/h～10t/h的排量注入，例如可以是6t/h、7t/h、8t/h、9t/h等；封堵剂段塞以2t/h～5t/h的排量注入，例如可以是3t/h、4t/h等。
在上述的采油方法中，聚表二元驱油体系前置段塞和聚表二元驱油体系后置段塞中的聚丙烯酰胺的作用主要是增加聚表二元驱油体系的粘度，采用普通的聚丙烯酰胺即可。该聚丙烯酰胺的粘均分子量优选2.0×106～3.5×106，例如可以为2.2×106、2.4×106、2.5×106、2.6×106、2.8×106、3.0×106、3.2×106、3.4×106等。
在上述的采油方法中，聚表二元驱油体系前置段塞和聚表二元驱油体系后置段塞中的十二烷基二甲基胺乙内酯与十六烷基三甲基溴化铵的重量比优选为1:4～1:8，例如可以为1:5、1:6、1:7等。
在上述的采油方法中，封堵剂段塞中的部分水解聚丙烯酰胺的粘均分子量优选1.0×107～2.5×107，例如可以为1.2×107、1.4×107、1.5×107、1.6×107、1.8×107、2.0×107、2.2×107、2.4×107等；其水解度优选15％～25％，例如可以为16％、18％、20％、22％、24％等。
在上述的采油方法中，封堵剂段塞中的交联剂的具体种类没有严格限定，只要能够使部分水解聚丙烯酰胺交联形成凝胶即可。优选甲醛和苯酚复配的复合交联剂，与采用单一交联剂相比，该复合交联剂能够较快交联速度并提高交联后所得凝胶的强度。甲醛和苯酚的重量比为优选为1:1～1:2，例如可以是1:1.2、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.8等。
在上述的采油方法中，由于苯酚容易被氧化，因此封堵剂段塞中还添加有稳定剂来除去储层孔道中的氧气防止苯酚被氧化。本发明实施例中除氧剂优选亚硫酸钠和硫脲复配的复合稳定剂。亚硫酸钠和硫脲的重量比优选为1:2～1:5，例如可以是1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5等。
在上述的采油方法中，由于部分水解聚丙烯酰胺在一定pH值条件下才能进行凝胶反应，因此封堵剂段塞中还需要添加pH调节剂来使封堵剂段塞的pH值适合部分水解聚丙烯酰胺进行交联反应。本发明实施例中pH调节剂优选草酸。
在上述的采油方法中，聚表二元驱油体系前置段塞及聚表二元驱油体系后置段塞的制备方法为：依次向水中加入聚丙烯酰胺、十二烷基二甲基胺乙内酯及十六烷基三甲基溴化铵，搅拌至完全溶解后即得所述聚表二元驱油体系前置段塞及所述聚表二元驱油体系后置段塞。
在上述的采油方法中，封堵剂段塞的制备方法为：首先将部分水解聚丙烯酰胺溶解于水中得到部分水解聚丙烯酰胺溶液；向上述部分水解聚丙烯酰胺溶液中加入交联剂，交联剂完全溶解后再加入稳定剂、pH调节剂，混合均匀后即得封堵剂段塞。
在上述的采油方法中，焖井的预设时间为没有严格的限定，本领域技术人员可以根据实际情况确定，优选焖井20天～50天。
上述聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐的采油方法适用于各种工况条件的油藏，尤其适用于以下工况条件的油藏：油藏以边水或者底水驱动；所述油藏埋深为1300m～2400m；油藏的原油在65℃下的黏度为50mPa.s～10000mPa.s；油藏的温度为45℃～85℃；油藏的平均孔隙度20％～38％，平均渗透率50mD～2000mD；油藏的采出程度为30％以下；油藏的地层压力系数为0.8以上；油藏的饱和压力为5MPa～20MPa。
下面通过室内岩心模拟实验来对上述聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐的采油方法作进一步详细说明，并与单纯的二氧化碳吞吐采油方法进行对比。
实施例1
本实施例中，由于室内岩心模拟实验中所用岩心的体积较小，因此在实施例1中聚表二元驱油体系前置段塞、二氧化碳主体段塞、聚表二元驱油体系后置段塞、封堵剂段塞以及水的注入量按比例相应减少。
一、制备聚表二元驱油体系前置段塞、二氧化碳主体段塞以及聚表二元驱油体系后置段塞
1、制备聚表二元驱油体系前置段塞以及聚表二元驱油体系后置段塞
首先在配液罐中加入99.45g清水，再依次加入0.35g粘均分子量为2.5×106的聚丙烯酰胺、0.04g十二烷基二甲基胺乙内酯及0.16g十六烷基三甲基溴化铵，搅拌使至溶解完全即得聚表二元驱油体系前置段塞以及聚表二元驱油体系后置段塞。
2、制备封堵剂段塞
首先在配液罐中加入98.94g清水，再加入0.32g的粘均分子量为1.8×107，水解度为22％的部分水解聚丙烯酰胺，搅拌使其溶解完全部分水解聚丙烯酰胺溶液；向该部分水解聚丙烯酰胺溶液中加入0.50g甲醛溶液(质量浓度40％)和0.2g苯酚，搅拌使其溶解完全；向上述溶液中加入0.01g亚硫酸钠、0.02g硫脲、0.01g草酸，搅拌混合均匀后即得封堵剂段塞。
二、岩心实验
2.1聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐岩心实验按照以下步骤进行：
(1)、准备岩心，本实施例所用岩心样品的长度为30cm、直径为3cm；岩心样品的渗透率为420mD、孔隙度为36.5％；连接实验流程，本实施例的实验温度为65℃。
(2)、以3.0mL/min的排量让岩心饱和矿化度为8610mg/L的地层水，再以0.5mL/min的排量让岩心饱和原油，然后老化48h；所用原油在65℃下的黏度为62.6mPa.s。
(3)、用矿化度为1370mg/L的清水以0.5mL/min的排量驱替岩心中的原油，直到含水率达到90％。
(4)、以0.5mL/min的排量反向注入聚表二元驱油体系前置段塞3.0g。
(5)、以0.5mL/min的排量反向注入二氧化碳6.0g。
(6)、以0.5mL/min的排量反向注入聚表二元驱油体系后置段塞4.0g。
(7)、以0.5mL/min的排量反向注入封堵剂段塞1.0g。
(8)、以0.5mL/min的排量反向注入1.0g矿化度为1370mg/L的清水顶替。
(9)、放置25d后，测定出油量，计算采出程度。
2.2单纯二氧化碳吞吐岩心实验按照以下步骤进行：
(1)、准备岩心，本实施例所用岩心样品的长度为30cm、直径为3cm；岩心样品的渗透率为402mD、孔隙度为36.1％；连接实验流程，本实施例的实验温度为65℃。
(2)、以3.0mL/min的排量让岩心饱和矿化度为8610mg/L的地层水，再以0.5mL/min的排量让岩心饱和原油，然后老化48h；所用原油在65℃下的黏度为62.6mPa.s。
(3)、用矿化度为1370mg/L的清水以0.5mL/min的排量驱替岩心中的原油，直到含水率达到90％。
(4)、以0.5mL/min的排量反向注入矿化度为1370mg/L的清水3.0g。
(5)、以0.5mL/min的排量反向注入二氧化碳6.0g。
(6)、以0.5mL/min的排量反向注入矿化度为1370mg/L的清水6.0g。
(7)、放置25d后，测定出油量，计算采出程度。
三、岩心实验结果：由图1可知，实施聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐后再进行生产，提高采出程度13.5％；实施单纯二氧化碳吞吐后再进行生产，提高采出程度7.4％；聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐的提高采出程度比单纯二氧化碳吞吐高6.1个百分点，表现出较强的增油能力。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种聚表二元驱油体系辅助二氧化碳吞吐的采油方法，其特征在于，所述采油方法为：从油井依次向油藏注入聚表二元驱油体系前置段塞、二氧化碳主体段塞、聚表二元驱油体系后置段塞、封堵剂段塞以及水；焖井预设时间后开井进行原油开采；
所述聚表二元驱油体系前置段塞以及所述聚表二元驱油体系后置段塞包括以下质量百分比的组分：
聚丙烯酰胺，0.10％～0.40％；
十二烷基二甲基胺乙内酯与十六烷基三甲基溴化铵复配的表面活性剂，0.05％～0.20％；
水，余量；
所述封堵剂段塞包括以下质量百分比的组分：
部分水解聚丙烯酰胺，0.25％～0.50％；
交联剂，0.20％～0.50％；
稳定剂：0.01％～0.03％；
pH调节剂：0.01％～0.02％；
水，余量。
2.根据权利要求1所述的采油方法，其特征在于，所述聚表二元驱油体系前置段塞的注入量为100t～400t；
所述二氧化碳主体段塞的注入量为300t～600t；
所述聚表二元驱油体系后置段塞的注入量为200t～800t；
所述封堵剂段塞的注入量为10t～50t；
所述水的注入量为20t～30t。
3.根据权利要求2所述的采油方法，其特征在于，所述聚表二元驱油体系前置段塞以5t/h～10t/h的排量注入；
所述二氧化碳段塞以2t/h～5t/h的排量注入；
所述聚表二元驱油体系后置段塞以5t/h～10t/h的排量注入；
所述封堵剂段塞以2t/h～5t/h的排量注入。
4.根据权利要求1所述的采油方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的粘均分子量为2.0×106～3.5×106。
5.根据权利要求1所述的采油方法，其特征在于，所述十二烷基二甲基胺乙内酯与所述十六烷基三甲基溴化铵的重量比为1:4～1:8。
6.根据权利要求1所述的采油方法，其特征在于，所述部分水解聚丙烯酰胺的粘均分子量为1.0×107～2.5×107，水解度为15％～25％。
7.根据权利要求1所述的采油方法，其特征在于，所述交联剂包括甲醛和苯酚，所述甲醛和所述苯酚的重量比为1:1～1:2。
8.根据权利要求1所述的采油方法，其特征在于，所述稳定剂包括亚硫酸钠和硫脲，所述亚硫酸钠和所述硫脲的重量比为1:2～1:5。
9.根据权利要求1所述的采油方法，其特征在于，所述pH调节剂为草酸。
10.根据权利要求1所述的采油方法，其特征在于，所述焖井的预设时间为20天～50天。
11.根据权利要求1所述的采油方法，其特征在于，所述油藏的工况条件为：所述油藏以边水或者底水驱动；所述油藏埋深为1300m～2400m；所述油藏的原油在65℃下的黏度为50mPa.s～10000mPa.s；所述油藏的温度为45℃～85℃；所述油藏的平均孔隙度20％～38％，平均渗透率50mD～2000mD；所述油藏的采出程度为30％以下；所述油藏的地层压力系数为0.8以上；所述油藏的饱和压力为5MPa～20MPa。
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