CN109082269A - 用蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱的方法，该方法包括将所述蒸汽驱脱硫后伴生气及适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂依次注入至稠油区块的注入井。该方法向注入井注入蒸汽驱脱硫后的伴生气和中性发泡剂，通过该蒸汽驱脱硫后的伴生气和中性发泡剂的协同作用，驱动原油向连通性好的油井流动，从而实现提高水驱开发的普通稠油区块产量的目的。

Description

用蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱的方法

技术领域

本发明涉及一种用蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱的方法，属于油田应用技术领域。

背景技术

油井伴生气指的是油田在开采过程中，在油层间伴随石油液体出现的气体，其主要成分为甲烷，通常还含有大量的乙烷和碳氢重组分。对能点燃的油井伴生气，本领域的普遍做法是将其采取集中回收，处理后，作为加热炉的燃料使用。

蒸汽驱的转驱开发，使油井产生的伴生气组分发生变化，硫化氢等危害大的气体组分逐渐升高，造成油井产生的伴生气无法利用。据初步统计，蒸汽驱部分油井硫化氢含量高达1000ppm，如果仍采取回收燃烧的办法，一旦燃烧不充分，将导致人员中毒死亡，存在较大安全风险。目前蒸汽驱油井伴生气的处理方法主要是将其采取集中回收进站，再进脱硫塔经脱硫处理后，直接放空处理。

但是这部分放空脱硫后的蒸汽驱伴生气，经检测，其气体组分主要为甲烷和二氧化碳。多次化验数值为甲烷含量在30％左右，二氧化碳含量在60％左右。其中单独组分的甲烷可以燃烧，单独组分二氧化碳可以压成干冰也可作为降粘驱油用，现采用直接放空的方式将造成浪费，同时二氧化碳的排放也将导致大气污染。

目前，涉及伴生气和废气的关键技术及专利方法研究主要集中在：气液分离、有毒气体分离等伴生气回收方法和装置的研制。如朱天寿研究的一种油田伴生气的增压混输装置及其回收方法(201010504863.4)，主要是研制了一种增压混输装置，使伴生气随原油混合输送至集输站。一种橇装化油田湿伴生气脱水脱烃工艺装置(201220317562.5)，张玉玺研究的立式伴生气分液器(201320320603.0)，魏立军研究的接入式伴生气回收装置(201310449877.4)等，主要集中在伴生气回收装置的研制。周云霞研究的一种化学法丙烯酰胺生产汇总废气的处理方法(201110070853.9)，主要研究了一种处理废气，回收丙烯腈的方法。柳荣伟研究的一种火烧油层生产井伴生气处理剂及其制备方法和应用(201511005894.4)，主要利用化学药剂处理有毒伴生气。上述专利研究中，均未提及伴生气的再利用技术。

目前利用伴生气和废气的技术主要是提纯伴生气和废气中的有效成分，去除无效成分。如现场针对可以燃烧的组分，通过加压等物理方法去除无效成分，实现燃烧组分的提纯和应用至燃烧。或者针对有二氧化碳组分的伴生气和废气，采取物理办法压制成干冰进行再利用。但是将二氧化碳压制成干冰存在处理费用高的问题，同时也必须具备超过5万方伴生气或废气的苛刻条件。此外，在现场也直接应用蒸汽驱脱硫后的伴生气与天然气混合后进行燃烧的办法以实现其再利用，但是在混烧过程中，存在混烧比例不易控制，燃烧状况不好等问题。但是在上述回收再利用的办法中，也未提及到将伴生气应用至油水井增产中。

油水井增产的技术很多，如表面活性剂、气驱、蒸汽吞吐等等，涉及利用气体的，主要有氮气助排，非烃类气驱等，具有较好的增油增产效果。但是上述提及的气体增产措施均采用专用设备产生，未采用油井伴生气进行实施增产。

目前，普通稠油区块(粘度在100-500mPa·s)，一般采用水驱开发或者吞吐开发。而采用水驱开发的过程中，因渗透率低、孔隙度低等储层物性和原油仍有一定粘度的流体性质等影响，水驱驱油效果不佳，导致水驱开发效果逐年变差。针对该类普通稠油区块也实施过氮气泡沫驱以提高开发效果，但是因为氮气需购进，成本较高。在上述应用过程中，未提及将油井产生的伴生气直接用于气驱用。

因此，提供一种利用蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的普通稠油区块进行气驱的驱油方法已经成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂。

本发明的目的还在于提供上述适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂的制备方法。

本发明的目的还在于提供一种用蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱的方法。本发明所提供的该方法向注入井注入蒸汽驱脱硫后的伴生气和中性发泡剂，通过该蒸汽驱脱硫后的伴生气和中性发泡剂的协同作用，驱动原油向连通性好的油井流动，从而实现提高水驱开发的普通稠油区块产量的目的。

本发明的目的还在于提供所述蒸汽驱脱硫后伴生气在水驱开发的稠油区块气驱中的应用。

为达到上述目的，一方面，本发明提供一种适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂，其中，以所述发泡剂的总重量为100％计，其包含5-15％的具有降粘性能的中性表面活性剂、10-25％具有发泡性能的中性表面活性剂及余量水。

根据本发明具体实施方案，在该适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂中，所述具有降粘性能的中性表面活性剂包括脂肪酸烷醇酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚及脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合。

根据本发明具体实施方案，在该适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂中，所述具有降粘性能的中性表面活性剂包括脂肪酸烷醇酰胺及烷基酚聚氧乙烯醚的组合。

根据本发明具体实施方案，在该适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂中，所述具有发泡性能的中性表面活性剂包括聚氧乙烯烷基醇醚-8、聚氧乙烯烷基醇醚-10、聚氧乙烯烷基醇醚-15、聚氧乙烯烷基醇醚-20及聚氧乙烯烷基醇醚-22中的一种或几种的组合。

根据本发明具体实施方案，在该适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂中，所述具有发泡性能的中性表面活性剂为聚氧乙烯烷基醇醚-10及聚氧乙烯烷基醇醚-20的组合。

根据本发明具体实施方案，在该适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂中，以所述发泡剂的总重量为100％计，其包含1-3％的脂肪酸烷醇酰胺、4-6％的烷基酚聚氧乙烯醚、5-10％的聚氧乙烯烷基醇醚-10、6-8％的聚氧乙烯烷基醇醚-20及余量水。

本发明所提供的该发泡剂包含中性表面活性剂，兼具发泡和降粘性能，具体由具有降粘性能的中性表面活性剂和具有发泡性能的中性表面活性剂组成，选择中性表面活性剂的原因为，蒸汽驱脱硫后伴生气的组分主要为甲烷和二氧化碳，其中二氧化碳组分为酸性气体，如选择溶解水后呈碱性的表面活性剂，将消耗二氧化碳，协同作用会降低。

另一方面，本发明还提供了所述适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂的制备方法，其包括以下步骤：

按照配比将具有降粘性能的中性表面活性剂、具有发泡性能的中性表面活性剂混合后得到发泡活性组分；

再将该发泡活性组分加入到目标配比的水中，得到所述适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂。

根据本发明具体实施方案，在该适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂的制备方法中，所述混合为在室温下进行混合，混合时间为6-12h。

根据本发明具体实施方案，在该适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂的制备方法中，制备发泡活性组分时，对具有降粘性能的中性表面活性剂、具有发泡性能的中性表面活性剂的加入顺序不做具体要求，在本发明更为具体的实施方式中，即对脂肪酸烷醇酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基醇醚-10以及聚氧乙烯烷基醇醚-20的加入顺序不做具体要求。

再一方面，本发明还提供了一种用蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱的方法，其中，所述方法包括：

将所述蒸汽驱脱硫后伴生气及所述的适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂依次注入至稠油区块的注入井。

根据本发明具体实施方案，在该用蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱的方法中，所述方法采用点滴式注入工艺。

根据本发明具体实施方案，在该用蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱的方法中，所述发泡剂及蒸汽驱脱硫后伴生气二者注入量的体积比为1:2000-3500。

根据本发明具体实施方案，在该用蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱的方法中，该水驱开发的普通稠油区块是指原油粘度为100-500mPa·s的普通稠油区块。

在本发明具体实施方式中，该用蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱的方法的具体施工工艺为：措施井作业，连接管线，依次注入蒸汽驱脱硫后伴生气(采用专用设备，如压风机)，点滴发泡剂。

在本发明所提供的该用蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱的方法，蒸汽驱脱硫后伴生气复配发泡剂使用，一是气体组分中的二氧化碳和发泡剂的协同作用，可更好地降低原油粘度，改善油水界面亲和力，提高原油流动性；二是气体注入较水驱开发更易于注入，伴生气中的二氧化碳组分在驱动原油过程中，部分溶解于原油中，使原油体积膨胀，驱动能力更强；三是发泡剂的使用，在注入过程中可产生泡沫，泡沫的贾敏效应对注入层具有暂堵作用，进一步提高气驱的驱动波及体积。

又一方面，本发明还提供了所述蒸汽驱脱硫后伴生气在水驱开发的稠油区块气驱中的应用。

具体而言，该用蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱的方法所实现的有益技术效果如下：

1、开辟了蒸汽驱脱硫后的伴生气再利用的新途径；

2、杜绝了脱硫后伴生气外排造成污染环境的风险；

3、注入脱硫后的伴生气和中性发泡剂，可使普通稠油注水开发方式转变为气驱开发，进而实现降低原油粘度、混合液体的表面张力，提高躯替效果的效果；

4、再利用方法易于实现，现场操作性强。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合以下具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂，其中，以所述发泡剂的总重量为100％计，其包含2.1％的脂肪酸烷醇酰胺、5％的烷基酚聚氧乙烯醚、8％的聚氧乙烯烷基醇醚-10以及6.5％的聚氧乙烯烷基醇醚-20及余量清水；

本实施例所提供的该发泡剂的具体制备步骤如下：

按照配比，依次将脂肪酸烷醇酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基醇醚-10、聚氧乙烯烷基醇醚-20加入混合罐中，于室温下混合8小时，得到发泡活性组分；

再将所得该发泡活性组分加入到目标配比(78.4％)的清水中，得到所述发泡剂。

实施例2

本实施例提供了一种利用蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的普通稠油区块进行气驱的驱油方法，其包括以下步骤：

某普通稠油注水开发区块，原油密度为0.954mg/cm³，在50℃条件下脱气原油粘度为333mPa·s，含蜡量为5-8％，沥青质加胶质含量平均为18-25％，凝固点为-16℃。该普通稠油注水开发区块某注水井，平均地层压力为6.2MPa，原始地层温度为51℃，注入井注入压力为7.8MPa，受效井8口，正常注入过程中，日均产液量为118方，日均产油量约为11吨，停注水半年后，日均产液量为90方，日均产油量约为8方。对该注水井转伴生气气驱。

具体实施工艺方法如下：

1、在蒸汽驱伴生气脱硫点气体出口连接活动注汽管线至热注站，通过热注管网和活动注入管线连接至该井井场，并将活动注入管线出口连接至连接压风机或其它气体专用设备，再通过专用设备连接至注入井。

2、打开蒸汽驱伴生气脱硫点气体出口供气阀门，通过注汽活动管线进入压风机或气体专用设备加压后通过隔热管注入至井内。

3、通过专用设备(本领域常规设备)，点滴注入实施例1配制的发泡剂。点滴注入速度控制在气体注入量3000方配合1方发泡剂。

实施例1配制的该发泡剂的药剂性能：在50℃及油水比为7:3时，对锦99块稠油降粘率为75.2％。在压力为8.5MPa，温度为50℃的条件下，起泡体积为130mL，半衰期为174min。

4、注入2个月，该注入井8口受效井中4口受效井产液量上升，总产液量达到131方，日均产油量达到16吨。

Claims (12)

1.一种适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂，其特征在于，以所述发泡剂的总重量为100％计，其包含5-15％的具有降粘性能的中性表面活性剂、10-25％具有发泡性能的中性表面活性剂及余量水。

2.根据权利要求1所述的发泡剂，其特征在于，所述具有降粘性能的中性表面活性剂包括脂肪酸烷醇酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚及脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求2所述的发泡剂，其特征在于，所述具有降粘性能的中性表面活性剂包括脂肪酸烷醇酰胺及烷基酚聚氧乙烯醚的组合。

4.根据权利要求1所述的发泡剂，其特征在于，所述具有发泡性能的中性表面活性剂包括聚氧乙烯烷基醇醚-8、聚氧乙烯烷基醇醚-10、聚氧乙烯烷基醇醚-15、聚氧乙烯烷基醇醚-20及聚氧乙烯烷基醇醚-22中的一种或几种的组合。

5.根据权利要求4所述的发泡剂，其特征在于，所述具有发泡性能的中性表面活性剂为聚氧乙烯烷基醇醚-10及聚氧乙烯烷基醇醚-20的组合。

6.根据权利要求1-5任一项所述的发泡剂，其特征在于，以所述发泡剂的总重量为100％计，其包含1-3％的脂肪酸烷醇酰胺、4-6％的烷基酚聚氧乙烯醚、5-10％的聚氧乙烯烷基醇醚-10、6-8％的聚氧乙烯烷基醇醚-20及余量水。

7.权利要求1-6任一项所述适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂的制备方法，其包括以下步骤：

按照配比将具有降粘性能的中性表面活性剂、具有发泡性能的中性表面活性剂混合后得到发泡活性组分；

再将该发泡活性组分加入到目标配比的水中，得到所述适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述混合为在室温下进行混合，混合时间为6-12h。

9.一种用蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱的方法，其特征在于，所述方法包括：

将所述蒸汽驱脱硫后伴生气及权利要求1-6任一项所述的适用于蒸汽驱脱硫后伴生气对水驱开发的稠油区块气驱驱油的发泡剂依次注入至稠油区块的注入井。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法采用点滴式注入工艺。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述发泡剂及蒸汽驱脱硫后伴生气二者注入量的体积比为1:2000-3500。

12.蒸汽驱脱硫后伴生气在水驱开发的稠油区块气驱中的应用。