CN108350347A - 含表面活性剂的凝胶对裂隙碳酸盐储层的化学渗吸 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种促使水相自发渗吸至储层基质的渗吸凝胶组合物。所述渗吸凝胶组合物包含表面活性剂，所述表面活性剂能够有效地将储层基质表面的润湿性由油湿改变为水湿，并且所述表面活性剂还能够有效地扩散通过水相。所述渗吸凝胶组合物还包含凝胶体系，其能够有效地保持表面活性剂，并且所述凝胶体系还能够有效地在水相存在下释放表面活性剂，其中将所述储层基质表面的润湿性改变为水湿促使了水相自发渗吸至储层基质。

Description

含表面活性剂的凝胶对裂隙碳酸盐储层的化学渗吸

技术领域

本发明公开了在含烃储层中的提高石油采收率(EOR)操作期间提高石油采收率的组合物和方法。

背景技术

当在地质非均质性变化较大的含烃储层中实施诸如水驱或表面活性剂驱的驱替工艺时，注入的流体倾向于流过具有最高渗透率的区域；因此，低渗透率区域仅能接收小部分的注入流体。绕过低渗透率区域会导致相对于每桶采收石油，注入流体的体积相对较大。其结果可能是大量的石油留在储层的绕流区域或未波及区域中。一致性控制的使用可以提高注水波及效率。一致性控制是一个通用术语，其描述了改进石油采收率并降低水的采收率和使用的方法和体系。许多一致性控制法在注入井中使用凝胶。通过注入将凝胶置于高渗透率区域，其中凝胶呈胶体(gelant)的形式。随后注入的水将转移到未波及区域，从而改变主要的储层流入行为并最终开采剩余的石油。目前的凝胶法仅限于裂隙储层，这是因为凝胶是三维网络，其不能在储层基质中流动。

水性表面活性剂被用于通过二次和三次采油工艺从地下地层中采收原油。在表面活性剂驱中，注入流体的表面活性剂浓度范围为0.2％至1.0％。在表面活性剂驱工艺中，注入流体对储层基质进行驱替，注入流体中的水作为载体，并且表面活性剂以水的流速在储层基质的表面上移动。在表面活性剂驱或表面活性剂-聚合物驱中，将表面活性剂或表面活性剂-聚合物注入储层中，其中当表面活性剂使石油从储层基质中释放出来时，会形成油富集带(oil bank)。第二次注入的粘性水将油富集带由储层驱赶至生产井并最终到达地表。为了使表面活性剂驱中的表面活性剂起作用，石油与表面活性剂溶液之间必须有超低的界面张力。表面活性剂驱的缺点之一是由于表面活性剂溶液的低粘度—接近水的粘度。在注入流体并通过储层传播时，低粘度会导致非均质储层中的粘性指进。粘性指进限制了单独使用表面活性剂的应用的有效性。此外，表面活性剂在储层基质的岩石表面的吸附导致溶液中表面活性剂的损失，使得单独使用表面活性剂在经济上是不可行的。

发明内容

本发明公开了在含烃储层中的提高石油采收率(EOR)操作期间提高石油采收率的组合物和方法。更具体而言，本发明公开了通过在水驱操作期间通过将凝胶体系中的表面活性剂引入碳酸盐储层，从而改善一致性控制的组合物和方法。

在第一方面中，提供了一种促使水相自发渗吸至储层基质的渗吸凝胶组合物。所述渗吸凝胶组合物包含这样的表面活性剂，该表面活性剂能够有效地将储层基质表面的润湿性由油湿改变为水湿。所述表面活性剂还能够有效地扩散通过水相。所述渗吸凝胶组合物还包含凝胶体系，该凝胶体系能够有效地保留表面活性剂。所述凝胶体系还能够有效地在水相存在下释放表面活性剂，其中将储层基质表面的润湿性改变为水湿会促使水相自发渗吸至储层基质。

在某些方面，所述凝胶体系是交联凝胶体系。在某些方面，所述交联凝胶体系是聚丙烯酰胺交联体系。在某些方面，所述交联凝胶体系是用0.01重量％的铬(III)交联剂交联的0.5重量％的磺化聚丙烯酰胺。在某些方面，所述表面活性剂是甜菜碱型两性表面活性剂。在某些方面，所述渗吸凝胶组合物中所述表面活性剂的浓度为凝胶体系的0.3重量％至0.6重量％。在某些方面，所述渗吸凝胶组合物中所述表面活性剂的浓度为凝胶体系的0.5重量％至1.0重量％。

在第二方面中，提供了一种促使水相自发渗吸至储层基质的一致性控制流体。所述一致性控制流体包含渗吸凝胶组合物，所述渗吸凝胶组合物包含能够有效地将储层基质表面的润湿性由油湿改变为水湿的表面活性剂。所述表面活性剂还能够有效地扩散通过水相。所述渗吸凝胶组合物还包含凝胶体系，该凝胶体系能够有效地保留表面活性剂。所述凝胶体系能够有效地在水相存在下释放表面活性剂，其中将储层基质表面的润湿性改变为水湿会促使水相自发渗吸至储层基质。所述一致性控制流体还包含载液，所述载液能够有效地携带渗吸凝胶组合物使之与储层基质的表面接触。

在某些方面，所述载液是水基载液。在某些方面，所述载液包括盐度为35,000重量ppm至100,000重量ppm的盐水。在某些方面，所述载液包含盐度为55,000重量ppm至60,000重量ppm的盐水。

在第三方面中，提供了一种通过促使水相自发渗吸至储层基质从而由含烃储层中石油采收方法。所述石油采收方法包括：通过含烃储层中的注入井将渗吸凝胶组合物引入到可渗透通道中的步骤。所述可渗透通道由与储层基质交界并穿过储层基质的表面限定。所述可渗透通道含有水相。所述渗吸凝胶组合物包含这样的表面活性剂，该表面活性剂能够有效地将储层基质表面的润湿性由油湿改变为水湿。所述表面活性剂还能够有效地扩散通过水相。所述渗吸凝胶组合物还包含凝胶体系，该凝胶体系能够有效地保留表面活性剂。所述凝胶体系能够有效地在水相存在下释放表面活性剂。所述储层基质是油湿储层基质。石油采收方法还包括：将所述渗吸凝胶组合物保持在可渗透通道中，以使表面活性剂从凝胶体系中释放出来的步骤，当表面活性剂从凝胶体系中释放出来时，表面活性剂扩散通过水相并到达油湿储层基质的表面，其中所述表面活性剂吸附到油湿储层基质的表面，使得储层基质表面的润湿性从油湿改变为水湿，其中储层基质表面润湿性的改变促使水相自发渗吸至储层基质，其中自发渗吸使得从储层基质中释放出采收石油。石油采收方法还包括通过生产井开采产出液的步骤，该产出液包含采收的石油。

在某些方面，所述方法包括将所述表面活性剂与凝胶体系结合以形成渗吸凝胶组合物的步骤。在某些方面，所述方法包括将所述渗吸凝胶组合物与载液混合并将渗吸凝胶组合物和载液的混合物引入可渗透通道中的步骤，其中所述混合物填充所述渗透通道。在某些方面，所述含烃储层是碳酸盐储层。

附图说明

基于以下描述、权利要求和附图，本发明范围中的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。然而，应当注意的是，附图仅示出了几个实施方案，因此不认为是对本发明范围的限制。

图1是实施例中开采的石油相对于时间的曲线图。

图2是渗吸单元的图示。

图3是在实施方案中制备的裂隙岩心塞样品的图示。

图4A-D是用于石油采收方法的说明性图示。

具体实施方式

虽然将通过下述几个实施方案来描述本发明的范围，但是应该理解的是，相关领域的普通技术人员将会认识到，本文所述的设备和方法的许多实例、变化和替换都在本发明的范围和精神内。因此，本文所描述的实施方案不会使本发明丧失通用性，且对本发明没有限制。本领域技术人员将会理解，本发明的范围包括说明书中描述的特定特征的所有可能的组合和用途。

提供了一种从含烃储层中采收石油的方法。该含烃储层可以是含有孔隙的任何类型的岩石材料，由此具有孔隙的岩石材料构成含烃储层的储层基质。岩石材料的实例包括碳酸盐岩、砂岩和页岩。在至少一个实例中，含烃储层为碳酸盐储层，其中储层基质是多孔碳酸盐岩。储层基质中的孔隙可以为任何形状或任何大小。孔隙可以连接贯穿储层基质以形成连续的流体通路，或者可以不在储层基质中连接以形成不连续的通路。连续的流体通路可连接含烃储层中的两个可渗透通道。通篇所用的“可渗透通道”是指连接至注入井或生产井或连接至注入井和生产井这两者的通路，并且可渗透通道包括具有一个可渗透通道的储层和具有多个可渗透通道的储层。可渗透通道允许流体(包括储层流体和注入流体)流过储层基质。在至少一个实施方案中，可渗透通道是来自先前的压裂过程的裂隙。在至少一个实施方案中，可渗透通道天然存在于储层基质中。在至少一个实施方案中，可渗透通道是天然的可渗透通道和来自先前压裂过程的裂隙的混合。储层流体的实例包括石油、天然气、盐水和原生水。

储层基质的可渗透通道和储层基质的孔隙的表面与流过含烃储层的流体发生接触。储层基质的孔隙表面具有可润湿状态。润湿性是流体对固体表面的亲和性，并且可以通过铺展并附着至固体表面的流体在另一种不混溶流体的存在下与该固体表面形成的接触角来推断润湿性。润湿性可以包括油湿、水湿和混合湿。

水湿表面是在石油存在下具有水润湿性且油接触角(在油相内测量)在120度和180度之间的表面。油湿表面是具有油润湿性的表面，即，油湿表面是石油沿表面铺展或在表面上成珠的表面。油湿储层基质是这样一种储层基质，其中石油铺展于储层基质的表面和储层基质孔隙的表面上。不受特定理论的束缚，据信大多数碳酸盐储层是混合湿(油湿和水湿混合)或油湿储层。例如，在由碳酸盐岩构成的海相或湖相沉积环境中，储层基质是水湿的。在海相或湖相环境中的油气运移过程中，由于烃相中存在的极性成分或带电成分吸附在岩石表面上，储层基质的湿润状态可以从水湿转变为油湿。

该石油采收方法是整体EOR法或三次采油法的一部分。该石油采收方法适用于含有高含水量的产出液的含烃储层。通篇所用的“产出液”或“储层流体”是指从井筒中采收的源自井筒的流体；产出液和储层流体在全文中可互换使用。在至少一个实施方案中，该方法适用于对井(pair well)或注入-提取井系统。在至少一个实施方案中，该石油采收方法适用于多井应用，例如多注入井和生产井。

渗吸凝胶组合物是通过混合凝胶体系和表面活性剂而制备的。在至少一个实施方案中，将渗吸凝胶组合物在泵入储层之前在注入位置处混合。在一个替代的实施方案中，将渗吸凝胶组合物在置于含烃储层的注入位置之前混合。在至少一个实施方案中，表面活性剂与线性聚合物-交联剂的凝胶体系混合。一旦发生凝胶化，表面活性剂即处于凝胶网络中。

将渗吸凝胶组合物与载液混合以产生一致性控制流体。

凝胶体系起到将表面活性剂保留在载液中以确保表面活性剂到达油湿储层基质的作用。该凝胶体系也有助于一致性控制。该凝胶体系可以是堵剂的形式。凝胶体系的实例包括交联凝胶体系。交联凝胶体系由加入了交联剂的聚合物溶液形成。交联凝胶体系(表示为聚合物/交联剂)的实例包括黄原胶/Cr(III)、聚丙烯酰胺/Al(III)、聚丙烯酰胺/苯酚-甲醛、磺化聚丙烯酰胺/Cr(III)、丙烯酰胺叔丁基磺酸与丙烯酰胺/Cr(III)的共聚物、以及丙烯酰胺/N，N'-亚甲基双丙烯酰胺。在至少一个实施方案中，交联凝胶体系是用0.01重量％的铬(III)交联剂交联的0.5重量％的磺化聚丙烯酰胺。在至少一个实施方案中，凝胶体系不存在线性聚合物。

表面活性剂改变油湿储层基质的孔隙表面的润湿性。表面活性剂从凝胶体系中逐渐释放出来并扩散通过载液。表面活性剂进入存在于油湿储层基质中的游离水相，包括存在于油湿储层基质的孔隙中的游离水相。表面活性剂的实例包括阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂。表面活性剂的实例包括甜菜碱型两性表面活性剂。渗吸凝胶组合物中表面活性剂的浓度范围为渗透凝胶组合物的约0.05重量％至渗吸凝胶组合物的约10.0重量％，或者渗透凝胶组合物的约0.1重量％至渗吸凝胶组合物的约5.0重量％，或者渗透凝胶组合物的约0.3重量％至渗吸凝胶组合物的约0.6重量％，或者渗透凝胶组合物的约0.5重量％至渗吸凝胶组合物的约1.0重量％，或者渗透凝胶组合物的约0.5重量％至渗吸凝胶组合物的约0.75重量％，或者渗透凝胶组合物的约0.75重量％至渗吸凝胶组合物的约1.0重量％，。

在至少一个实施方案中，一致性控制流体含有0.5重量％的凝胶体系，其中该凝胶体系含有1.0重量％的表面活性剂。

一致性控制流体的段塞尺寸小于常规表面活性剂驱所需的段塞尺寸。在常规表面活性剂驱中，段塞尺寸在约0.3至约0.4孔隙体积的范围内。一致性控制流体的段塞尺寸在约0.05至0.1孔隙体积之间。因此，用于石油采收方法中的表面活性剂的用量少于用于常规表面活性剂驱的表面活性剂用量。

载液是可以从注入位置注入含烃储层并填充含烃储层的可渗透通道的任何流体。载液的实例包括水基流体、烃基流体、气基流体及其组合。水基流体的例子包括水、采出水、原生水、海水和盐水。载液可以是盐度为约35,000重量ppm至约100,000重量ppm、或者约55,000重量ppm至约60,000重量ppm的盐水。在至少一个实施方案中，载液是盐度为约57,000ppm的海水。不受特定理论的束缚，较高的水基流体盐度会导致较低的界面张力，而较低的界面张力会增加含烃储层中的烃采收量。

在将一致性控制流体混合后，将一致性控制流体引入注入井处的含烃储层。当将一致性控制流体引入含烃储层时，一致性控制流体填充与注入井相连的可渗透通道，从而将渗吸凝胶组合物输送至可渗透通道。

在可渗透通道和孔隙中存在游离水相，这是由于在注入一致性控制流体之前进行的水驱过程的水基流体或存在于储层中的水(如地层盐水)。游离水相可以是预洗水。

在至少一个实施方案中，在可渗透通道中，相对于载液的速度，渗吸凝胶组合物在油湿储层基质表面处减速。由于渗吸凝胶组合物具有比载液更高的化学势，因此表面活性剂从渗吸凝胶组合物的凝胶体系扩散至载液。然后表面活性剂吸附到油湿储层基质的表面(包括孔隙的表面)，从而将储层基质的表面(包括孔隙的表面)的润湿性由油湿改变为水湿。将润湿性由油湿改变为水湿促使水相自发渗吸至储层基质。此处所使用的“自发渗吸”是指其中润湿流体由于毛细力而置换多孔介质中的非润湿流体的机制。水相向储层基质中的自发渗吸使得由储层基质的表面(包括储层基质的孔隙表面)释放出石油。储层基质表面的润湿性改变使得先前附着在油湿表面上的烃在发生了改变的水湿表面上成珠，其使得游离水相移动至储层基质中并与储层基质的额外表面接触。在一些情况下，珠状的烃与发生改变的表面完全分离并成为释放的烃。通过与自发渗吸结合，释放的烃可以被驱使远离储层基质的表面，或者可以通过毛细作用进一步推入储层基质，或者可以被推出储层基质。如果释放的烃通过连续的流体通路被推入储层基质，则将从位于该连续流体通路的另一端的储层基质中排出等量的烃流体。在一些实例下，从储层基质中排出的烃流体可作为采收石油的一部分而被采收。

凝胶体系不会吸附到储层基质的表面。

在一致性控制液体的注入和烃的释放之后，开采采收的石油。将驱赶流体(chasefluid)注入含烃储层并将采收的石油从含烃储层中清扫到补偿生产井中以作为产出液。至少有一部分载液是在补偿生产井处与采收的石油和驱赶流体一同开采出来的。在至少一个实例中，补偿生产井中的驱赶流体可包含在含烃储层中收集的其他颗粒。对在补偿生产井中收集的驱赶流体加以处理，以分离采收的石油以进一步收集和精炼，同时分离出载液。在至少一个实施方案中，在将采收的石油与驱赶流体分离之后，可处理驱赶流体并重新使用。

所提供的石油采收方法使石油采收率的总增量达到约1体积％的原始石油地质储量(OOIP)至约10体积％的OOIP，或者约1体积％的OOIP至约6体积％的OOIP，或者约2体积％的OOIP至约5体积％的OOIP，或者约3体积％的OOIP至约5体积％的OOIP。在至少一个实施方案中，该石油采收方法使石油采收率的总增量达到约3体积％的OOIP至约5体积％的OOIP。在至少一个实施方案中，使用所述渗吸凝胶组合物得到的石油采收率的总增量比仅使用凝胶体系得到的石油采收率的总增量高500％。

所述石油采收方法可以承受含烃储层的储层温度。储层温度在约70℃和约120℃之间，或者在约80℃和约110℃之间，或者在约90℃和约100℃之间。在至少一个实施方案中，储层温度为约100℃。

在该方法的过程中，渗吸凝胶组合物到达可渗透通道和孔隙，其中表面活性剂促使水渗吸至储层基质中以释放剩余的石油。在此过程中，渗吸凝胶组合物输送表面活性剂，相对于注入流体的速度，渗吸凝胶组合物阻碍表面活性剂的运动。随着渗吸凝胶组合物在储层基质表面减速，其中的表面活性剂也减速。渗吸凝胶组合物使得表面活性剂被逐渐释放，这又使得表面活性剂吸附到储层基质中。向储层基质表面的吸附使润湿性向水湿条件转变，从而释放存在于储层基质表面的油膜并促进储层基质内的毛细作用，从而使被困在储层基质中的烃从储层基质中流出。

在一个替代实施方案中，从含烃储层中采收石油的方法可以包括三个阶段。在第一阶段，可将注入流体注入含烃储层。该注入流体可以是水驱操作的一部分。该注入流体填充可渗透通道。在一个实施方案中，注入流体产生额外的可渗透通道，例如裂隙。在至少一个实施方案中，注入流体是水基流体。在至少一个实施方案中，注入流体是盐水。注入流体可以在可渗透通道中留下游离水。在第二阶段，将一致性控制流体注入含烃储层并进入可渗透通道。如前面部分所述，一致性控制流体改变了可渗透通道和孔隙表面的润湿性。如前面部分所述，改变的润湿性会使烃从表面释放或从孔隙和连续通路产生。一致性控制流体的载液可以与注入流体相同，并且来自同一来源。在一个实施方案中，一致性控制流体以有限的体积注入，使得一致性控制流体不会置换在注入一致性控制流体之前存在于可渗透通道中的全部游离水。在第三阶段，将驱赶流体注入含烃储层。驱赶流体兼有携带渗吸凝胶组合物并将其更深地推入储层基质中、以及将可回收烃清扫至生产井的双重目的。驱赶流体可以是水基流体。驱赶流体可以是水驱过程的一部分。驱赶流体可以与用作注入流体或载液相同的流体，或者当注入流体和载液相同时，驱赶流体可以为与用作注入流体和载液相同的流体。

图4A-D示出了从含烃储层中采收石油的方法的一个实施方案。应该理解的是，虽然这些数字代表了石油采收方法的各阶段，但各阶段内的某些阶段和步骤可以同时发生。

参考图4A，提供了水驱操作之后的含烃储层的图示，其中注入流体100填充可渗透通道12。可渗透通道12穿过储层基质10。可渗透通道12具有表面14。储层基质10包括孔隙16。孔隙16可以被石油110填充或者可以具有油湿表面18。储层基质10可以包括非连续通路20和连续流体通路22。图4A示出了油湿基质，其中石油110以各种形式存在。如图4A的细节图所示，石油110可以填充孔隙16，可以铺展于表面14上，或者可以在表面14上成珠。

图4B是在采用渗吸凝胶组合物的石油采收方法的一个步骤之后的含烃储层的图示。将一致性控制流体120注入并填充到至少一个可渗透通道12中。在一个实施方案中，注入流体100在可渗透通道12的表面14上形成层，如细节图(i)所示。位于表面14上的注入流体100的层可以在1μm(微米)和1mm(毫米)之间，或者在1μm和5μm之间，或者在5μm和1mm之间。位于表面14上的注入流体100的层的厚度可以取决于诸如裂隙开口宽度和凝胶体系收缩率之类的因素。一致性控制流体120包括如细节视图(i)所示的表面活性剂S。在细节图(ii)中，表面活性剂S从一致性控制流体120(和渗吸凝胶组合物(未示出)的凝胶体系)扩散进入与层14相邻的注入流体100的层中。在细节图(iii)中，表面活性剂S吸附到储层基质10的表面14和孔隙16中，从而置换铺展于表面14上的石油110并使石油110成珠。通篇所用的“成珠”意味着形成液滴或凝聚。石油110成珠的原因是由于储油基质10的表面14的润湿性从油湿改变为水湿。

图4C是采用渗吸凝胶组合物的石油采收方法的一个步骤之后的含烃储层的图示。图4C描绘了由在储层基质10中发现的三种类型的结构中释放的烃。图4C是在使用渗吸凝胶组合物进行的石油采收方法期间石油采收的各种模式的图示。细节图(a)示出了来自不连续通路20的释放石油130。通过水渗吸，将石油110从不连续通路20中冲出以作为释放石油130。细节图(b)描绘了由于表面活性剂S被吸附到储层基质10的表面14上以及孔隙16中，从而与表面14分离的释放石油130。参照图4B(iii)，当表面活性剂S吸附到表面时，如图4C(b)所示，石油110继续成珠状直到被释放。在细节图(c)中，当表面活性剂S吸附在连续流体通路22的表面14上时，表面14的润湿性从油湿变为水湿。随着表面14的润湿性改变，一致性控制流体120的水相被拉入储层基质10的连续流体通路22中。在一致性控制流体存在下，石油110通过移动通过连续流体通路22从而远离表面活性剂S吸附到表面14上的区域，由此撤出。随着石油110撤出，连续流体通路22的更多表面14从油湿变为水湿。石油110从连续流体通路22中被推出并进入相连的可渗透通道12以作为释放石油130。

图4D是在使用渗吸凝胶组合物的石油采收方法中的一个步骤之后的含烃储层的图示。图4D示出了采收释放石油130的步骤。驱赶流体140被注入可渗透通道12以将释放石油130推入生产井(未示出)。驱赶流体140可以是用作水驱过程的一部分的任何流体。无论释放石油130是作为液流存在还是成珠状存在，驱赶流体140都将释放石油130推向生产井。当驱赶流体140被注入时，一致性控制流体120可继续被推入储层基质10中的孔隙和通路中。

例子

以下描述了使用饱和岩心塞样品进行渗吸测试的实验设置。岩心塞样品被原油饱和并老化4周，以维持岩心塞样品的油湿表面的润湿性。将岩心塞样品切成两块，并用碳酸盐岩颗粒进行人工压裂以支撑裂隙。

盐水

两种盐水用于渗吸测试。盐水#1是来自具有代表性的沙特阿拉伯碳酸盐储层的原生水。盐水#2是一种合成盐水。存在于盐水中的离子的组成可以在表1中找到。盐水#1中的总溶解固体(TDS)为229,870毫克每升(mg/L)。盐水#2中的TDS为57,670mg/L。

表1：盐水#1和盐水#2的组成

原油

实验中使用的原油是脱气原油。

岩心塞样品程序

从代表性的沙特阿拉伯碳酸盐储层中取出两个1.5英寸直径的圆柱形碳酸盐岩心塞样品。样品为岩心塞#338和岩心塞#388。通过常规岩心分析获得每个岩心塞的气体渗透率、孔隙体积和孔隙度。岩心塞样品经过清洁和干燥后称重以获得其干重。将干燥的岩心塞抽真空约8小时，然后引入脱气的原生水以使岩心塞样品饱和。再次称量水饱和的岩心塞样品以获得其湿重。在空气中，以每分钟4000转(RPM)的速度将岩心塞样品离心5小时以达到不能减缩的水饱和度，然后在原油下离心以建立初始石油饱和度。测试结果如表2所示。然后将岩心塞样品在75℃的原油中储存4周以使岩心塞样品老化，并将岩心塞表面的润湿性改变为油湿。

表2：岩心塞的信息

渗吸测试程序

如表3所示制备两个100mL的凝胶体系样品，样品1和样品2。凝胶体系是在盐水#2中的0.5重量％的丙烯酰胺叔丁基磺酸(ATBS)和丙烯酰胺(由SNF Floerger制造的Flopaam^TM AN125)的共聚物，该共聚物是通过使用0.01重量％的Cr(III)交联的。将凝胶体系样品保持在95℃烘箱中过夜，以引发与聚合物分子的交联反应。在凝胶体系样品形成后，将2mL表面活性剂SS816(一种甜菜碱型表面活性剂)加入到样品2中以形成凝胶渗吸样品。将凝胶渗吸样品保持在烘箱中过夜。

表3：凝胶体系样品配方

样品	聚合物	交联剂	表面活性剂
				1	盐水#2中0.5％的AN125	0.01％Cr(III)	无
2	盐水#2中0.5％的AN125	0.01％Cr(III)	1％SS816

将每个岩心塞样品沿长度方向切割以形成纵向裂隙。在产生裂隙后测量每个岩心塞样品的重量。将样品1的凝胶体系置于岩心塞样品#338的横截面上，使碳酸盐岩颗粒分散在凝胶体系样品上，另一半岩心置于顶部。用聚四氟乙烯包裹岩心塞样品#338，裂隙的孔径通过碳酸盐岩颗粒保持恒定为3mm。最后，将铜线缠绕在各岩心样品的末端。使用样品2的凝胶体系和岩心塞样品#388重复该过程。图3为所制备的岩心样品的图片。

将各裂隙的岩心塞样品装入渗吸单元。用盐水#2填充渗吸单元，渗吸单元保持在95℃的温度下。通过位于渗吸单元顶部的刻度管收集由岩心塞样品产生的石油。记录实验的总时间。图2为渗吸单元的图片。

结果与讨论

表4列出了裂隙的岩心样品中饱和石油的初始体积。切割后，岩心塞样品#338中的原始石油地质储量(OOIP)为6.813mL，岩心塞样品#388中的OOIP为7.899mL。

表4：岩心塞中的初始石油

裂隙的岩心塞样品#338(凝胶体系中没有表面活性剂)在渗吸测试过程中产生0.05mL的石油，采收率为0.73％。裂隙的岩心塞样品#388(含渗吸凝胶)所采收的石油为0.26mL，采收率为3.29％。

结果还表明，大部分石油在实验初期阶段被采收。尽管在约90小时内石油采收量持续增长，但如图1所示，大部分石油在最初的2至5小时内被采收。

虽然已经对本发明进行了详细地描述，但是应当理解，在不脱离本发明的原则和范围的情况下，可以对其进行各种改变、替换和更改。因此，本发明的范围应由所附权利要求及其适当的法定等同物来确定。

除非上下文另有明确规定，否则单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数形式。

“任选的”或“任选地”是指随后描述的事件或环境可能发生或可能不发生。该描述包括事件或环境发生的情况以及不发生的情况。

本文中的范围可以表达为从约某个特定值至约某个特定值。当表示为这样的范围时，应当理解，另一实施方案是从一个特定值到另一个特定值以及所述范围内的所有组合。

如全文以及所附权利要求中所使用的，术语“包括”、“具有”和“包含”及其所有语法变体均旨在具有不排除附加元素或步骤的开放式非限制性含义。

通篇所用的如“第一”和“第二”之类的术语是任意指定的，并且仅仅旨在区分设备的两个或更多个组件。应当理解的是，术语“第一”和“第二”不起其它作用，并且不是组件的名称或描述的一部分，也不必定义组件的相对位置或位置。此外，应当理解的是，仅仅使用术语“第一”和“第二”并不要求存在任何“第三”组件，尽管在该范围内设想了该可能性。

Claims (15)

1.一种渗吸凝胶组合物，其促使水相自发渗吸至储层基质中，该渗吸凝胶组合物包含：

表面活性剂，所述表面活性剂能够有效地将所述储层基质的表面的润湿性由油湿改变为水湿，并且所述表面活性剂还能够有效地扩散通过所述水相；以及

凝胶体系，所述凝胶体系能够有效地将所述表面活性剂保持在所述凝胶体系中，并且所述凝胶体系还能够有效地在所述水相的存在下释放所述表面活性剂，

其中，将所述储层基质的表面的润湿性改变为水湿促使了所述水相自发渗吸至所述储层基质中。

2.根据权利要求1所述的渗吸凝胶组合物，其中所述凝胶体系是交联凝胶体系。

3.根据权利要求2所述的渗吸凝胶组合物，其中所述交联凝胶体系是聚丙烯酰胺交联体系。

4.根据权利要求2所述的渗吸凝胶组合物，其中所述交联凝胶体系是用0.01重量％的铬(III)交联剂交联的0.5重量％的磺化聚丙烯酰胺。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的渗吸凝胶组合物，其中所述表面活性剂是甜菜碱型两性表面活性剂。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的渗吸凝胶组合物，其中所述渗吸凝胶组合物中所述表面活性剂的浓度为所述凝胶体系的0.3重量％至0.6重量％。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的渗吸凝胶组合物，其中所述渗吸凝胶组合物中所述表面活性剂的浓度为所述凝胶体系的0.5重量％至1.0重量％。

8.一种一致性控制流体，其促使水相自发渗吸至储层基质中，所述一致性控制流体包含：

渗吸凝胶组合物，所述渗吸凝胶组合物包含：

表面活性剂，所述表面活性剂能够有效地所述储层基质的表面的润湿性由油湿改变为水湿，并且所述表面活性剂还能够有效地扩散通过所述水相；以及

凝胶体系，所述凝胶体系能够有效地将所述表面活性剂保持在载液中，并且所述凝胶体系还能够有效地在所述水相的存在下释放所述表面活性剂，

其中，将所述储层基质的表面的润湿性改变为水湿促使了所述水相自发渗吸至所述储层基质中；以及

载液，所述载液能够有效地携带所述渗吸凝胶组合物使之与所述储层基质的表面接触。

9.根据权利要求8所述的一致性控制流体，其中所述载液是水基载液。

10.根据权利要求8或9所述的一致性载液，其中所述载液包括具有盐度的盐水，其中所述盐度为35,000重量ppm至100,000重量ppm。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的一致性载液，其中所述载液包括具有盐度的盐水，其中所述盐度为55,000重量ppm至60,000重量ppm。

12.一种通过促使水相自发渗吸至储层基质以从含烃储层中采收石油的方法，所述方法包括如下步骤：

通过位于所述含烃储层中的注入井将渗吸凝胶组合物引入到可渗透通道中，所述可渗透通道由与所述储层基质交界并穿过所述储层基质的表面限定，所述可渗透通道含有水相，

其中所述渗吸凝胶组合物包含：

表面活性剂，所述表面活性剂能够有效地所述储层基质的表面的润湿性由油湿改变为水湿，并且所述表面活性剂还能够有效地扩散通过所述水相；以及

凝胶体系，所述凝胶体系能够有效地保持所述表面活性剂，并且所述凝胶体系还能够有效地在所述水相的存在下释放所述表面活性剂，

其中所述储层基质是油湿储层基质；

将所述渗吸凝胶组合物保持在所述可渗透通道中，以使所述表面活性剂从所述凝胶体系中释放出来，

其中当所述表面活性剂从所述凝胶体系中释放出来时，所述表面活性剂扩散通过所述水相并到达所述油湿储层基质的表面，

其中所述表面活性剂吸附到所述油湿储层基质的表面中，使得所述储层基质的表面的润湿性从油湿改变为水湿，

其中所述储层基质的表面的润湿性的改变促使所述水相自发渗吸至所述储层基质中，

其中所述自发渗吸使得从所述储层基质中释放出采收石油；以及

通过生产井开采产出液，所述产出液包括所述采收石油。

13.根据权利要求12所述的采收石油的方法，还包括将所述表面活性剂与所述凝胶体系组合以形成所述渗吸凝胶组合物的步骤。

14.根据权利要求12或13所述的采收石油的方法，还包括将所述渗吸凝胶组合物与载液混合以制成一致性控制流体的步骤；以及

将所述渗吸凝胶组合物通过所述注入井引入所述可渗透通道中的步骤，其中所述一致性控制流体填充所述可渗透通道。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的采收石油的方法，其中所述含烃储层是碳酸盐储层。