CN109958415A - 一种低渗透及超低渗透稠油油藏的开采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低渗透及超低渗透稠油油藏的开采方法，通过压裂作业井向稠油油藏中注入盐溶液、引发剂和乳化剂；其中，盐溶液是含有尿素、亚硝酸盐、碳酸盐中的至少两种混合的水溶液；盐溶液在压裂作业全程持续注入，注入量占压裂液体积的5‑25％；引发剂和乳化剂在前置液阶段注入，注入量分别占前置液体积的1‑15％，在注入引发剂和乳化剂之间加入1‑5方隔离液；压裂施工结束后，关井扩压。本发明方法中具有低温可控自生热及稠油乳化的效果，当储层温度自然升温至60℃以上时发生氧化还原反应，产生的热量、释放的气体以及表面活性物质加速压裂液的乳化破胶，加热并乳化稠油，实现对稠油油藏的加热和乳化，以及压裂液的快速破胶返排。
Description
技术领域
本发明属于油田开发技术领域，具体涉及一种低渗透及超低渗透稠油油藏的开采方法。
背景技术
随着传统油气资源的快速消耗，稠油等非常规资源的产出比例逐步增高。我国稠油资源储量丰富，具有较高的开采潜力。最近几年全国稠油产量大致为1000万吨，占我国当年石油总产量的10％左右。稠油开采工艺主要有热蒸汽、电加热、化学降黏、出砂冷采、掺稀油等。目前应用较广泛的为热蒸汽和掺稀油开采方案。这些方案可以针对渗透率较高的储层，但针对低渗透、超低渗透储层效果不佳，增产效果不明显。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种适用于低渗透及超低渗透稠油油藏的开采方法，该方法具有低温可控自生热及稠油乳化的效果。
本发明提供的低渗透及超低渗透稠油油藏的开采方法，该方法具体为：通过压裂作业井向稠油油藏中注入盐溶液、引发剂和乳化剂。
其中，所述盐溶液是含有尿素、亚硝酸盐、碳酸盐中的至少两种混合的水溶液；盐溶液在压裂作业全程持续注入，注入量占压裂液体积的5-25％。
所述引发剂和乳化剂在前置液阶段注入，注入量分别占前置液体积的1-15％，在注入引发剂和乳化剂之间加入1-5方隔离液(压裂液)；先注入引发剂，然后注入隔离液，再注入乳化剂；所述压裂施工时所用工作介质(工作液)，即压裂液。
压裂施工结束后，关井扩压；当储层温度自然升温至60℃以上时发生氧化还原反应，产生的热量、释放的气体以及表面活性物质加速压裂液的乳化破胶，加热并乳化稠油，实现对稠油油藏的加热和乳化，以及压裂液的快速破胶返排。
所述引发剂为酯类，具体选用乙酸乙酯、乙酸甲酯，甲酸乙酯，甲酸甲酯、乙酰乙酸乙酯的一种或几种。
所述乳化剂为脂肪酸类，优选的是，脂肪酸是C8-C22的直链饱和酸和直链不饱和酸的一种或几种。
优选的是，所述碳酸盐包括碳酸氢盐。
所述盐溶液中尿素与亚硝酸盐的摩尔比为1：1～1：3。
上述方法中，当储层温度由于井自然升温而达到或高于60-70℃时，引发剂引发氧化还原反应，原理为：酯类引发剂受热水解产生酸，盐溶液中的尿素、亚硝酸盐或碳酸盐在酸性条件下发生氧化还原反应，以CH3COOCH2CH3作为引发剂为例，反应过程式如下：
酯类水解：
氧化还原反应：
通过上述氧化还原反应产生的热量、释放的气体及酯类水解产生的具有表面活性的酸和醇，加热并乳化稠油。释放出的酸和醇、氮气和二氧化碳还可以乳化及加速压裂液的破胶，从而实现对稠油油藏的加热和乳化，以及压裂液的快速破胶返排。
本发明的有益之处在于：
(1)本发明方法是针对低渗透、超低渗透稠油油藏研发设计的，盐溶液、引发剂及乳化剂与压裂液配伍性好。
(2)实现了油藏内部的中低温可控自生热方案，减少了能源消耗和能量损耗，实现对稠油油藏的加热和乳化，以及压裂液的快速破胶返排。
(3)通过引发剂用量、注入顺序的不同通过地层温度变化来控制体系的反应，有利于储层深部反应，扩大波及体积。
(4)若盐溶液与引发剂在地面混合是不会引发氧化还原反应。
(5)配方组分少，使用方便。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
将本发明的稠油油藏开采方法应用于鄂尔多斯盆地某稠油油藏。通过压裂施工向该稠油油藏井注入盐溶液、引发剂和乳化剂。盐溶液为同时含有尿素、亚硝酸钠、碳酸钠的水溶液，三种溶质的摩尔比为1:2:2，其中尿素质量分数为10％。盐溶液在压裂作业过程中全程注入，占压裂液体积份比例为6％。乳化剂在前置液阶段注入，占前置液体积份比例为2％。乳化剂是油酸和芥酸按体积比5:1的混合物。引发剂乙酸乙酯在前置液阶段注入，占前置液体积份比例为2％。其中先泵注乳化剂后泵注引发剂，乳化剂和引发剂之间加入5方压裂液进行隔离。
压裂施工结束后，随后关井扩压。
当储层自然恢复温度达到或高于60-70℃时，启动催化氧化还原反应，释放出氮气和二氧化碳等气体，通过该反应产生的热量、释放的表面活性物质乙酸、乙醇以及气体，加速压裂液的乳化破胶，加热乳化稠油，实现对稠油油藏的加热和乳化，及压裂液的快速破胶返排。
临井未使用本发明方案，其返排率约为29％，日产油0.5吨。与未采用本发明方法的其他邻井相比，按本发明的方法作业井返排率提高5％，日产油增加1.2t。
实施例2
将本发明的稠油油藏开采方法应用于鄂尔多斯盆地另一个稠油油藏。通过压裂施工向该稠油油藏井注入盐溶液、引发剂和乳化剂。盐溶液为尿素、亚硝酸钠、碳酸钠的水溶液，摩尔比为1:2.5:2.5，其中尿素质量分数为10％。盐溶液在压裂作业过程中全程注入，占压裂液体积份比例为6％。乳化剂油酸在前置液阶段注入，占前置液体积份比例为5％。引发剂乙酸甲酯在前置液阶段注入，占前置液体积份比例为5％，其中先泵注乳化剂后泵注引发剂，乳化剂和引发剂之间加入3方压裂液进行隔离。
压裂施工结束后，随后关井扩压。
当储层自然恢复温度达到或高于60-70℃时，启动催化氧化还原反应，释放出氮气和二氧化碳等气体，通过该反应产生的热量及释放的表面活性物质乙酸、甲醇、气体，加速压裂液的乳化破胶，加热乳化稠油，实现对稠油油藏的加热和乳化，及压裂液的快速破胶返排。
临井未使用本发明方案，其返排率约为33％，日产油0.3吨。与未采用本发明方法的其他邻井相比，按本发明的方法作业井返排率提高11％，日产油增加1.4t。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种低渗透及超低渗透稠油油藏的开采方法，其特征在于，通过压裂作业井向稠油油藏中注入盐溶液、引发剂和乳化剂；
其中，所述盐溶液是含有尿素、亚硝酸盐、碳酸盐中的至少两种混合的水溶液；盐溶液在压裂作业全程持续注入，注入量占压裂液体积的5-25％；
所述引发剂和乳化剂在前置液阶段注入，注入量分别占前置液体积的1-15％，在注入引发剂和乳化剂之间加入1-5方隔离液；
压裂施工结束后，关井扩压；当储层温度自然升温至60℃以上时发生氧化还原反应，产生的热量、释放的气体以及表面活性物质加速压裂液的乳化破胶，加热并乳化稠油，实现对稠油油藏的加热和乳化，以及压裂液的快速破胶返排。
2.如权利要求1所述的低渗透及超低渗透稠油油藏的开采方法，其特征在于，所述引发剂为酯类。
3.如权利要求2所述的低渗透及超低渗透稠油油藏的开采方法，其特征在于，所述酯类为乙酸乙酯、乙酸甲酯，甲酸乙酯，甲酸甲酯、乙酰乙酸乙酯的一种或几种。
4.如权利要求1所述的低渗透及超低渗透稠油油藏的开采方法，其特征在于，所述乳化剂为脂肪酸类。
5.如权利要求4所述的低渗透及超低渗透稠油油藏的开采方法，其特征在于，所述脂肪酸类为C8-C22的直链饱和酸和直链不饱和酸的一种或几种。
6.如权利要求1所述的低渗透及超低渗透稠油油藏的开采方法，其特征在于，先注入引发剂，然后注入乳化剂，在引发剂和乳化剂之间加入1-5方隔离液。
7.如权利要求1所述的低渗透及超低渗透稠油油藏的开采方法，其特征在于，所述碳酸盐包括碳酸氢盐。
8.如权利要求1所述的低渗透及超低渗透稠油油藏的开采方法，其特征在于，所述盐溶液中尿素与亚硝酸盐的摩尔比为1：1～1：3。
9.如权利要求1所述的低渗透及超低渗透稠油油藏的开采方法，其特征在于，所述隔离液为压裂作业所用的介质，即压裂液。
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