CN111594116A - 一种低渗油藏的就地乳化驱油方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低渗油藏的就地乳化驱油方法。该方法包括向低渗油藏中注入前置保护段塞作为牺牲剂，减少后续就地乳化驱油剂段塞的吸附损失；在完成前置保护段塞注入后，向低渗油藏中注入具有强乳化能力、弱乳液稳定性和适度低界面张力的就地乳化驱油剂段塞，一方面能以乳化的方式启动残余油/剩余油，另一方面利用就地乳化驱油剂与残余油/剩余油就地生成的乳状液暂堵孔喉效应，有效扩大微观波及效率；在完成就地乳化驱油剂段塞注入后，向低渗透油层注入低流动阻力的驱油剂，实现对油藏中残余油和剩余油的高效驱替。
Description
技术领域
本发明涉及一种驱油方法，尤其涉及一种低渗油藏的就地乳化驱油方法，属于石油开采技术领域。
背景技术
低渗油藏具有储层物性差、孔喉半径细小、非均质性强等特点，在注水开发过程中，注入水会沿着高渗层位或裂缝窜流，水驱波及效率低；由于低渗透油藏储层基质致密和裂缝发育的特征，剩余油、残余油多存在于渗透率更低的宏观和微观区域，其驱替难度远大于常规油藏；低渗储层孔隙结构复杂，孔喉半径细小，比表面大，表面活性剂在储层岩石表面的吸附、滞留损失严重。显然，与常规油藏相比，低渗油藏中原油的驱替难度更大，其技术原理差异很大。适用于中高渗油藏的常规化学驱技术不适用于低渗油藏。
目前，表面活性剂驱、聚合物-表面活性剂、碱-表面活性剂-聚合物等化学驱技术均取得了工业化应用和大规模矿场试验的成功。但是，这些技术在应用中也暴露了一些问题，如对储层的溶蚀和结垢、化学剂的滞留损失、聚合物对储层的污染堵塞、采出液处理困难等。以往针对中高渗油藏驱油用表面活性剂的研究很多，主要是以降低界面张力为主要指标(通常要求达到10-3mN/m量级)，而忽略了驱油剂的就地乳化能力。最新研究表明，不同类型油藏水驱后残余油类型不同，对驱油剂的性能要求也不同。超低界面张力驱油剂仅对以孔喉残余油滴为主的油藏具有较好效果，而对于低渗油藏，水驱后残余油类型以微观非均质残余油为主，该类油藏对驱油剂性能要求不同于传统驱油剂，更注重驱油剂的就地乳化能力。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种针对低渗油藏的可以有效提高驱油效率的就地乳化驱油方法。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种低渗油藏的就地乳化驱油方法，包括：
向低渗油藏中注入前置保护段塞作为牺牲剂，减少后续就地乳化驱油剂段塞的吸附损失；
向低渗油藏中注入就地乳化驱油剂段塞，一方面以乳化的方式启动残余油和剩余油；另一方面利用就地生成的乳状液的暂堵孔喉效应，提高微观波及效率；
向低渗油藏中注入驱油剂，驱替低渗油藏中的残余油和剩余油。
本发明的低渗油藏的就地乳化驱油方法，可根据目标油藏的实际需要，多轮次循环进行，达到经济极限产量时，结束生产。
本发明的低渗油藏的就地乳化驱油方法，通过注入前置保护段塞作为牺牲剂，能够很好的减少后续就地乳化驱油剂段塞的吸附、滞留损失。
在本发明的一具体实施方式中，前置保护段塞采用的化学剂根据具体的油藏条件，选择木质素磺酸盐溶液、磷酸盐溶液、硅酸盐溶液、羧酸盐溶液中的一种。其中，前置保护段塞的注入浓度为0.5％-3.0％。
前置保护段塞的注入量可根据目标油藏的条件进行选择。在本发明的一具体实施方式中，前置保护段塞的注入量优选为0.05PV-0.25PV。
在本发明的低渗油藏的就地乳化驱油方法中，通过对就地乳化驱油剂性能指标的限定(不低于指定乳化系数、不低于指定乳状液半衰期且不高于指定乳状液半衰期、不高于指定油水界面张力)，在驱油过程中与残余油和剩余油实现就地乳化。
乳化能力是指表面活性剂溶液与原油乳化的难易程度。在施加于油水混合体系的扰动一定的情况下，形成油水乳状液的量越大、速度越快，其乳化能力越强。以乳化系数EI表征油水乳化能力，其值越大(EI＝[0,1])乳化能力越强。以乳状液半衰期t1/2表征乳状液稳定性，半衰期越短，乳液稳定性越弱(参见①发明专利“高温乳化动态测试仪及测试方法”，ZL 201710261369.1；②中国石油天然气股份有限公司企业标准“油水乳化性能评定方法”，Q/SY JD97-2017)。
在本发明的一具体实施方式中，采用的就地乳化驱油剂的乳化系数不低于0.5，乳液半衰期不低于10min且不高于40min，油水界面张力不高于10-1mN/m。其中，就地乳化驱油剂段塞的注入浓度为0.2％-0.55％。就地乳化驱油剂由0.1％-0.45％主剂、0.05％-0.25％辅剂和余量的水组成。其中，主剂为烷基酰胺甲基甜菜碱、烷基酰胺丙基甜菜碱、烷基酰胺丁基甜菜碱中的一种或两种的组合；辅剂为烷基醚硫酸盐、烷基醇硫酸盐、烷基醇磺酸盐一种或两种的组合。
就地乳化驱油剂段塞的注入量可根据目标油田的条件进行选择。在本发明的具体一具体实施方式中，就地乳化驱油剂段塞的注入量优选为0.3-0.6PV。
本发明的低渗油藏的就地乳化驱油方法，向低渗油藏中注入就地乳化驱油剂段塞后，再注入驱油剂。
在本发明的一具体实施方式中，驱油剂为粘度不高于2mPa·s、界面张力不高于10-2mN/m的表面活性剂水溶液或气体。
其中，表面活性剂水溶液的注入浓度为0.05％-0.5％。表面活性剂为烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、石油羧酸盐中的一种或两种的组合。
驱油剂的注入量可根据目标油藏的条件进行选择。在本发明的一具体实施方式中，驱油剂的注入量优选为0.3-0.8PV。
其中，气体为CO2、CH4、N2中的一种气体或两种气体的组合。
本发明的低渗油藏的就地乳化驱油方法，通过注入具有强乳化能力、弱乳液稳定性和适度低界面张力的就地乳化驱油剂，在就地乳化驱油剂与残余油、剩余油接触过程中发生就地乳化，一方面，以乳化的方式启动残余油、剩余油；另一方面，利用就地生成的乳状液在运移过程中的贾敏效应暂堵孔喉，扩大微观波及效率。同时，利用就地乳化生成的乳状液具有的弱稳定性，实现油滴聚并和油墙的形成，并且从根本上解除且避免了化学驱采出液破乳处理的难点。在暂堵孔喉基础上，本发明的驱油剂粘度较低，使其能够进入油藏中渗透率更低的残余油和剩余油区域，驱动其中的原油。
本发明的就地乳化驱油方法不同于向油藏中注乳状液的乳液驱油方法。乳液驱油方法是以在地面制备的乳状液作为驱油剂，其主要性能要求是乳液的强稳定性，主要作用范围为注入井附近。而本发明的就地乳化驱油方法是以表面活性剂溶液作为驱油剂，其主要性能要求是表面活性剂溶液的强乳化能力、弱乳液稳定性和适度低界面张力，主要作用范围为油藏深部。
本申请的低渗油藏的就地乳化驱油方法，通过先后段塞的协同作用，可以有效提高低渗油藏的驱油效率。
附图说明
图1为实施例1中低渗油藏的就地乳化驱油方法的流程图。
图2为实施例1驱油剂的乳化油率动态曲线。
图3为实施例1驱油剂的乳化油率与油水分离时间的关系曲线。
图4为实施例1驱油剂的界面张力动态曲线。
图5为实施例2驱油剂的乳化油率动态曲线。
图6为实施例2驱油剂的乳化油率与油水分离时间的关系曲线。
图7为实施例2驱油剂的界面张力动态曲线。
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低渗油藏的就地乳化驱油方法，其具有如图1所示的步骤，具体包括：
1、所用水为某低渗油田模拟地层水，矿化度为3200mg/L，所用原油为该油田脱气原油，粘度为1.5mPa.s，油藏温度为55℃。
2、就地乳化驱油剂由0.15％烷基酰胺丙基甜菜碱、0.05％烷基醇硫酸盐和余量的水组成，其性能指标如图2、图3、图4所示。从图中可以看出，就地乳化驱油剂的乳化系数为0.713，乳液半衰期约为30min，界面张力为6.3×10-3mN/m。所用驱油剂为0.1％的烷基苯磺酸盐水溶液(粘度为0.85mPa·s，界面张力为5.2×10-3mN/m)。
3、柱状岩心(
10mD)驱油实验过程为水驱至残余油状态，先注入0.15PV的1％磷酸纳溶液，然后注入0.6PV的就地乳化驱油剂，后续驱油剂驱。水驱驱油效率为41.30％，总驱油效率为54.79％，驱油效率增幅为13.49％。
实施例2
本实施例提供了一种低渗油藏的中粘原油就地乳化驱油方法，其步骤具体包括：
1、所用水为某低渗油田模拟地层水，矿化度为3900mg/L，所用原油为该油田脱气原油，粘度为14.5mPa·s，油藏温度为77℃。
2、就地乳化驱油剂由0.35％烷基酰胺丙基甜菜碱、0.2％烷基醚硫酸盐和余量的水组成，其性能指标如图5、图6、图7所示。从图中可以看出，就地乳化驱油剂的乳化系数为0.609，乳液半衰期约为25min，界面张力为8.5×10-2mN/m。所用的驱油剂为0.05％的石油羧酸盐水溶液(粘度为0.93mPa·s，界面张力为3.1×10-3mN/m)。
3、柱状岩心(
50mD)驱油实验过程为水驱至残余油状态，先注入0.15PV的1％磷酸纳溶液，然后注入0.6PV的就地乳化驱油剂，后续驱油剂驱。水驱驱油效率为42.41％，总驱油效率为54.33％，驱油效率增幅为11.92％。
4、柱状岩心(
50mD)驱油实验过程为水驱至残余油状态，先注入0.15PV的1％磷酸纳溶液，然后注入0.6PV的就地乳化驱油剂，后续CO2驱。水驱驱油效率为40.22％，总驱油效率为57.33％，驱油效率增幅为17.11％。
5、柱状岩心(
50mD)驱油实验过程为水驱至残余油状态，表面活性剂驱。水驱驱油效率为39.23％，总驱油效率为44.37％，驱油效率增幅为5.14％。
Claims (10)
1.一种低渗油藏的就地乳化驱油方法，包括：
向低渗油藏中注入前置保护段塞作为牺牲剂，减少后续就地乳化驱油剂段塞的吸附损失；
向低渗油藏中注入就地乳化驱油剂段塞，一方面以乳化的方式启动残余油和剩余油，另一方面利用就地生成的乳状液的暂堵孔喉效应，提高微观波及效率；
向低渗油藏中注入驱油剂，驱替低渗油藏中的残余油和剩余油。
2.如权利要求1所述的就地乳化驱油方法，其中，所述前置保护段塞选自木质素磺酸盐溶液、磷酸盐溶液、硅酸盐溶液、羧酸盐溶液中的一种。
3.如权利要求1或2所述的就地乳化驱油方法，其中，所述前置保护段塞的注入浓度为0.5％-3.0％。
4.如权利要求1所述的就地乳化驱油方法，其中，所述就地乳化驱油剂段塞采用的就地乳化驱油剂的乳化系数不低于0.5，乳液半衰期不低于10min且不高于40min，油水界面张力不高于10-1mN/m。
5.如权利要求4所述的就地乳化驱油方法，其中，就地乳化驱油剂由0.1％-0.45％主剂、0.05％-0.25％辅剂和余量的水组成；
优选地，主剂为烷基酰胺甲基甜菜碱、烷基酰胺丙基甜菜碱、烷基酰胺丁基甜菜碱中的一种或两种的组合；
优选地，辅剂为烷基醚硫酸盐、烷基醇硫酸盐、烷基醇磺酸盐一种或两种的组合。
6.如权利要求1或4所述的就地乳化驱油方法，其中，所述就地乳化驱油剂段塞的注入浓度为0.2％-0.55％。
7.如权利要求1所述的就地乳化驱油方法，其中，驱油剂为粘度不高于2mPa·s、界面张力不高于10-2mN/m的表面活性剂水溶液或气体。
8.如权利要求7所述的就地乳化驱油方法，其中，表面活性剂水溶液的注入浓度为0.05％-0.5％。
9.如权利要求7或8所述的就地乳化驱油方法，其中，表面活性剂为烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、石油羧酸盐中的一种或两种的组合。
10.如权利要求7所述的就地乳化驱油方法，其中，气体为CO2、CH4、N2中的一种气体或两种的组合。
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