CN109386263A - 一种提高深井油藏采收率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提高深井油藏采收率的方法,包括如下顺序进行的步骤:1)将气溶性表面活性剂、超临界CO2和助溶剂混合均匀,得到超临界CO2混合流体;2)向深井油藏注入所述超临界CO2混合流体;3)向深井油藏注入水或含有表面活性剂的水溶液;4)关井进行焖井,随后开井进行开采。本发明的方法能够有效避免CO2气窜,大幅提高了深井油藏的采收率。
Description
技术领域
本发明属于油气田开发工程技术领域,具体涉及一种提高深井油藏采收率的方法。
背景技术
深井通常是完钻井深为4500-6000米的井,而超深井通常是完钻井深为6000米以上的井。我国油井地质条件相对复杂,油藏储层埋藏深,其中塔里木盆地油气藏埋深普遍在5000米以上,而库车山前井的埋深甚至超过7000米,这些深井、超深井油藏在开采过程中存在许多技术性难题,开采难度巨大,采收率普遍较低。
向油藏注入二氧化碳气体能够有效降低原油粘度,溶解储层胶层,提高渗透率,在低渗油藏、高含水油藏以及深井油藏中具有良好的应用前景;特别是,注入二氧化碳能够减少空气污染,降低温室效应,有利于环境保护。尽管CO2吞吐采油能使低产井强化增产,然而其不能发挥封堵调驱的作用,在驱油过程中容易发生CO2气窜,采收率提高程度有限。
发明内容
本发明提供一种提高深井油藏采收率的方法,其能够有效避免CO2气窜,大幅提高了深井油藏的采收率。
本发明提供一种提高深井油藏采收率的方法,包括如下顺序进行的步骤:
1)将气溶性表面活性剂、超临界CO2和助溶剂混合均匀,得到超临界CO2混合流体;
2)向深井油藏注入所述超临界CO2混合流体;
3)向深井油藏注入水或含有表面活性剂的水溶液;
4)关井进行焖井,随后开井进行开采。
在本发明的超临界CO2混合流体中,CO2处于超临界状态(温度和压力分别处于31.1℃和7.38MPa以上),CO2的密度接近液体密度,此时CO2-气溶性表面活性剂的混合体系为液-液分散体系,其为乳状液范畴(简称为CO2乳液),向深井油藏中注入该超临界CO2混合流体不仅可以有效补充地层能量,还能防止CO2气窜,此外可以大幅提高波及体积和洗油效率。
具体地,本发明的提高深井油藏采收率的方法,先向深井油藏注入超临界CO2混合流体,再注入水或水溶液段塞,在焖井期间,超临界CO2混合流体与原油相遇后会溶于地层原油,导致地层原油的密度下降,溶解降粘,体积膨胀,增加了原油在地层条件下的可流动性,降低了水油流度比;焖井结束后开井生产,由于超临界CO2混合流体的流动性和扩散性均高于水,且溶有气溶性表面活性剂,在与水接触后能够在地层渗流作用下形成CO2乳液,CO2乳液主要在高速通道和水饱和度较高的位置形成,从而能够对这些位置形成有效封堵,并使超临界CO2混合流体流向流动阻力小且含油饱和度较高的位置,在压差作用下流向井筒,从而提高了深井油藏的采收率。
在本发明中,可以理解的是,气溶性表面活性剂应当在超临界CO2中具有一定的溶解度,从而使超临界CO2流体遇水后形成CO2乳液,该CO2乳液在运移过程中破灭后,溶解有气溶性表面活性剂的超临界CO2在与地层水接触后会再次乳化,从而提高了CO2乳液的破灭再生性能。
优选地,所述气溶性表面活性剂可以为二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠(简写为AOT)和/或月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(简写为C12E9P3;其中E代表聚氧乙烯基,P代表聚氧丙烯基),其在超临界CO2中具有良好的溶解度,质量浓度可达2.0%以上。
在本发明中,助溶剂用于增加气溶性表面活性剂在超临界CO2中的溶解度,对其不作严格限定,例如可以为乙醇、戊醇等。
进一步地,在混合时,可以控制所述气溶性表面活性剂与超临界CO2的质量配比为(0.2-2):100。
进一步地,在混合时,可以控制所述助溶剂与超临界CO2的质量配比为(0.1-10):100。
此外,可以理解的是,在混合气溶性表面活性剂与超临界CO2时,应当在使CO2处于超临界状态的条件下进行混合;具体地,可以在温度为32℃以上、绝对压力为7.4MPa以上的条件下进行混合。
进一步地,所述超临界CO2混合流体的注入量可以为0.05-0.15PV。
在本发明中,所述水溶液含有的表面活性剂可以为二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠和/或月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(即上述气溶性表面活性剂),所述表面活性剂在所述水溶液中的质量含量可以为0.05-0.5%,例如0.05-0.2%。
进一步地,所述水或水溶液的注入量可以为所述超临界CO2混合流体的注入量的1-5倍。
此外,可以控制焖井时的温度为50-150℃,绝对压力为20-120MPa。
在本发明中,所述深井油藏指的是深度为5000米以上。
本发明的实施,至少具有以下优势:
1、本发明的方法,通过依次向深井油藏注入超临界CO2混合流体和水溶液,在焖井期间,超临界CO2混合流体与原油相遇后会溶于地层原油,从而导致地层原油的密度下降,溶解降粘,体积膨胀,增加了原油在地层条件下的可流动性,降低了水油流度比。
2、本发明的方法,在焖井结束后开井生产时,由于超临界CO2混合流体的流动性和扩散性均高于水,且溶有气溶性表面活性剂,在与水接触后能够在地层渗流作用下形成CO2乳液,CO2乳液主要在高速通道和水饱和度较高的位置形成,从而能够对这些位置形成有效封堵,使超临界CO2混合流体流向流动阻力小且含油饱和度较高的位置,在压差作用下流向井筒,提高了深井油藏的采收率。
3、本发明的超临界CO2流体遇水后形成CO2乳液,该CO2乳液在运移过程中破灭后,溶解有气溶性表面活性剂的超临界CO2在与地层水接触后会再次乳化,从而提高了CO2乳液的破灭再生性能。
附图说明
图1为本发明一实施方式的提高深井油藏采收率方法的注入过程示意图;
图2为本发明一实施方式的提高深井油藏采收率方法的开采过程示意图。
附图标记说明:
1:混合装置;2:注入装置;3:井口装置;4:竖直井;5:水平井;6:深井油藏。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的实施例和附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
将深井油岩心置于岩心夹持器内,先注入饱和水,然后注入饱和油,得到模拟深井油藏;其中,模拟深井油藏的温度为80℃,实验压力为50MPa。
将超临界CO2、月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(C12E9P3)和助溶剂戊醇以质量比为100:1:4混合均匀,得到超临界CO2混合流体。
先向上述模拟深井油藏注入上述超临界CO2混合流体,超临界CO2混合流体的注入量为0.1PV;随后向模拟深井油藏注入水,水的注入量为0.2PV;关井,在温度为80℃、绝对压力为50MPa的条件下焖井24h,随后开井进行开采。
经检测,上述模拟深井油藏的采收率为16.2%。
实施例2
将深井油岩心置于岩心夹持器内,先注入饱和水,然后注入饱和油,得到模拟深井油藏;其中,模拟深井油藏的温度为90℃,实验压力为50MPa。
将超临界CO2、月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(C12E9P3)和助溶剂戊醇以质量比为100:0.8:2混合均匀,得到超临界CO2混合流体。
将月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚溶于水,得到含有月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚的水溶液,该水溶液中月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚的质量含量为0.05%。
先向上述模拟深井油藏注入上述超临界CO2混合流体,超临界CO2混合流体的注入量为0.1PV;随后向模拟深井油藏注入上述水溶液,水溶液的注入量为0.2PV;关井,在温度为90℃、绝对压力为50MPa的条件下焖井24h,随后开井进行开采。
经检测,上述模拟深井油藏的采收率为15.1%。
实施例3
将深井油岩心置于岩心夹持器内,先注入饱和水,然后注入饱和油,得到模拟深井油藏;其中,模拟深井油藏的温度为80℃,实验压力为60MPa。
将超临界CO2、月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(C12E9P3)和助溶剂戊醇以质量比为100:1:3混合均匀,得到超临界CO2混合流体。
先向上述模拟深井油藏注入上述超临界CO2混合流体,超临界CO2混合流体的注入量为0.1PV;随后向模拟深井油藏注入水,水的注入量为0.2PV;关井,在温度为80℃、绝对压力为60MPa的条件下焖井24h,随后开井进行开采。
经检测,上述模拟深井油藏的采收率为18.7%。
结合图1和图2所示,上述实施例1-3的提高深井油藏采收率的方法,可以通过如下系统进行,该系统包括:用于将气溶性表面活性剂、超临界CO2和助溶剂混合均匀的混合装置1;用于注入超临界CO2混合流体的注入装置2,其与混合装置1连通;用于将超临界CO2混合流体导入深井油藏的注入井,其与注入装置2连通。具体地,注入井包括井口装置3,与进口装置3连通的竖直井4和与竖直井4连通的水平井5;此外,上述系统还可以包括用于注入水或含有表面活性剂的水溶液的注入装置(未图示)。
将气溶性表面活性剂、超临界CO2和助溶剂在混合装置1中混匀后,得到超临界CO2混合流体;该超临界CO2混合流体通过注入装置2注入深井油藏6,随后向深井油藏6注入水或含有表面活性剂的水溶液,关井进行焖井,随后开井进行开采。
对照例1
将深井油岩心置于岩心夹持器内,先注入饱和水,然后注入饱和油,得到模拟深井油藏;其中,模拟深井油藏的温度为80℃,实验压力为50MPa。
将超临界CO2、月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(C12E9P3)以质量比为100:1混合均匀,得到超临界CO2混合流体。
先向上述模拟深井油藏注入上述超临界CO2混合流体,注入量为0.1PV;随后向模拟深井油藏注入水,水的注入量为0.2PV;关井,在温度为80℃、绝对压力为50MPa的条件下焖井24h,随后开井进行开采。
经检测,上述模拟深井油藏的采收率为13.3%。
对照例2
将深井油岩心置于岩心夹持器内,先注入饱和水,然后注入饱和油,得到模拟深井油藏;其中,模拟深井油藏的温度为90℃,实验压力为50MPa。
将超临界CO2、月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(C12E9P3)以质量比为100:0.8混合均匀,得到超临界CO2混合流体。
将月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚溶于水,得到含有月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚的水溶液,该水溶液中月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚的质量含量为0.05%。
先向上述模拟深井油藏注入上述超临界CO2混合流体,超临界CO2混合流体的注入量为0.1PV;随后向模拟深井油藏注入上述水溶液,水溶液的注入量为0.2PV;关井,在温度为90℃、绝对压力为50MPa的条件下焖井24h,随后开井进行开采。
经检测,上述模拟深井油藏的采收率为12.7%。
表1 各模拟深井油藏采收参数
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种提高深井油藏采收率的方法,其特征在于,包括如下顺序进行的步骤:
1)将气溶性表面活性剂、超临界CO2和助溶剂混合均匀,得到超临界CO2混合流体;
2)向深井油藏注入所述超临界CO2混合流体;
3)向深井油藏注入水或含有表面活性剂的水溶液;
4)关井进行焖井,随后开井进行开采。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述气溶性表面活性剂为二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠和/或月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述助溶剂为乙醇或戊醇。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法,其特征在于,在混合时,控制所述气溶性表面活性剂与超临界CO2的质量配比为(0.2-2):100。
5.根据权利要求1至3任一所述的方法,其特征在于,在混合时,控制所述助溶剂与超临界CO2的质量配比为(0.1-10):100。
6.根据权利要求1至3任一所述的方法,其特征在于,所述超临界CO2混合流体的注入量为0.05-0.15PV。
7.根据权利要求1至3任一所述的方法,其特征在于,所述水溶液含有的表面活性剂为二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠和/或月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚,所述表面活性剂在所述水溶液中的质量含量为0.05-0.5%。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述水或水溶液的注入量为所述超临界CO2混合流体的注入量的1-5倍。
9.根据权利要求1至3任一所述的方法,其特征在于,控制焖井时的温度为50-150℃,绝对压力为20-120MPa。
10.根据权利要求1至3任一所述的方法,其特征在于,所述深井油藏的深度为5000米以上。
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