CN112901128B - 盐度响应型乳状液用于含水层稠油油藏启动sagd方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盐度响应型乳状液用于含水层稠油油藏启动SAGD方法，该方法包括步骤：一、识别稠油油藏含水层和钻取SAGD水平井组；二、制备盐度响应型乳状液；三、注入盐度响应型乳状液调整地层非均质性；四、老化盐度响应型乳状液并引发转相形成封堵；五、扩容两口水平井之间地层；六、通过蒸汽循环预热启动SAGD。本发明利用盐度响应型乳状液能够有效封堵含水层，同时调节水平井周围地层非均质性，通过扩容提高两口水平井之间地层孔隙度和渗透率，从而实现SAGD技术蒸汽循环预热启动阶段对两口水平井之间地层的快速、均匀预热，进而实现蒸汽腔的均匀发育，大幅提高稠油油藏SAGD技术采收率和经济效益，便于推广使用。
Description
技术领域
本发明属于盐度响应型乳状液用于稠油油藏开采技术领域，具体涉及一种盐度响应型乳状液用于含水层稠油油藏启动SAGD的方法。
背景技术
稠油资源广泛分布于世界各地，尤其是加拿大、委内瑞拉、中国最为丰富。稠油油藏中的原油由于具有较高的粘度，因此都需要用有效的降粘技术进行开采，如蒸汽吞吐、蒸汽驱、注降粘剂法、火烧油层法。在这些众多的开采方法中，蒸汽辅助重力驱油技术SAGD由于具有采收率高、驱油效果好、采油速度高、地层接触面积大的优点，而成为目前应用最广泛、最成熟的商业开采方法。目前，在中国，SAGD技术在新疆风城油田和辽河油田也得到了广泛应用，并获得了巨大的经济效益。
SAGD技术通常分为两大阶段，即蒸汽循环预热启动阶段和蒸汽注入生产阶段。蒸汽循环预热启动阶段是指对SAGD工艺中的上下两口水平井同时进行蒸汽循环，预热水平井井筒周围的地层，降低两口水平井之间地层的原油粘度，逐渐建立上下两口水平井之间的渗流通道。蒸汽循环预热启动阶段结束后便可转为蒸汽注入生产阶段。由于国内超稠油油藏具有粘度高、渗透率低、常伴有含水层、油藏非均质性强的特征，因此，SAGD技术在蒸汽循环预热启动阶段表现出如下严重的缺点：(1)由于稠油油藏中有含水层且非均质性严重，在蒸汽循环预热阶段蒸汽倾向于向流动阻力低的含水层和渗透率高的区域流动，造成蒸汽在含水层内的无效快速扩展和蒸汽腔沿水平井长度方向上的不均匀发育，无法均匀预热水平井周围地层并均匀地建立上下两口水平井之间的渗流通道，进而降低了储层动用程度、原油采收率和经济效益； (2)由于国内超稠油油藏粘度高、渗透率低，蒸汽循环预热启动阶段的预热时间更长，国内平均预热时间可达6个月，有的甚至长达1年，因此，该阶段的蒸汽注入量和产出液量也非常多，导致生产成本高且环保处理压力大。所以，现如今缺少一种能够解决SAGD技术蒸汽循环预热启动阶段蒸汽在含水层无效快速扩展、预热均匀程度低、预热周期长的问题的有效方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种盐度响应型乳状液用于含水层稠油油藏启动SAGD的方法，其设计新颖合理，利用盐度响应型乳状液能够有效封堵含水层，同时调节水平井周围地层的非均质性，提高上下两口水平井之间的孔隙度和渗透率，从而实现SAGD技术蒸汽循环预热启动阶段对上下两口水平井之间地层的快速、均匀预热，进而实现蒸汽注入生产阶段蒸汽腔的均匀发育、大幅提高稠油油藏采收率和经济效益，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种盐度响应型乳状液用于含水层稠油油藏启动SAGD方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、识别稠油油藏含水层和钻取SAGD水平井组，钻取的一对水平井组中，上部水平井称为注入井，下部的水平井成为生产井；
步骤二、制备盐度响应型乳状液，所述盐度响应型乳状液其特征在于，包括稠油、亲水型乳化剂、亲油型乳化剂和配液水；所述盐度响应型乳状液中稠油的质量分数为 15％～40％，亲水型乳化剂的质量分数为0.1％～0.9％，亲油型乳化剂的质量分数为0.1％～0.8％，配液水的质量分数为60％～85％；所述稠油在60℃下的粘度为100～5000mPa·s；所述亲水型乳化剂为硅酸镁锂纳米颗粒、吐温80型乳化剂和石油磺酸钠中的一种或者多种；所述亲油型乳化剂为硬脂酸镁纳米颗粒、司盘60型乳化剂和OP-4乳化剂中的一种或者多种；所述配液水为清水或者经过处理的油田回注污水和清水的混合物；制备盐度响应型乳状液包括以下步骤：
步骤201、配制亲水型乳化剂水溶液，室温下取60～85g配液水加入烧杯中，向去配液水中加入0.1～0.9g亲水型乳化剂，利用均质机或者乳化机在1000～2000rpm搅拌速度下搅拌10～30分钟，得到亲水型乳化剂水溶液；
步骤202、预热亲水型乳化剂水溶液，将上述亲水型乳化剂水溶液密封并放置到恒温箱中在60～80℃下恒温1～5小时；
步骤203、添加稠油和亲油型乳化剂并预热混合物，向上述亲水型乳化剂水溶液中加入15～40g稠油和0.1～0.8g亲油型表面活性剂，然后将上述混合物密封并放置到恒温箱中在60～80℃下恒温4～10小时，得到稠油、乳化剂和配液水的混合物；
步骤204、利用均质机或者乳化机高速搅拌混合物，将上述加热的混合物放入到均质机或者乳化机中，在搅拌速度为3000～10000rpm下搅拌15～60分钟，便可得到初始粘度低于15mPa·s的盐度响应型乳状液；
步骤三、注入盐度响应型乳状液调整地层非均质性，为了防止盐度响应型乳状液遇到高矿化度地层水后发生转相，所以首先向两口水平井中同时注入少量低矿化度水作为预冲洗段塞；然后再注入盐度响应型乳状液；
步骤四、老化盐度响应型乳状液并引发转相形成封堵，关闭水平井2-6天来老化盐度响应型乳状液，在老化过程中原始地层水中高矿化度盐离子会引发乳状液转相形成高粘度稠油包水型乳状液，进而有效封堵地层深部含水层；
步骤五、扩容两口水平井之间地层，向注入井中大排量持续注入盐度响应型乳状液形成增压，进行水力扩容，直至建立两口水平井之间的连通性，最终使两口水平井之间地层形成高孔隙度和高渗透率的扩容区；
步骤六、通过蒸汽循环预热启动SAGD，对SAGD工艺中的两口水平井同时进行蒸汽循环，直到两口水平井之间的地层实现热联通；
优选的，在步骤一中，利用地震资料和测井资料识别出稠油油藏中含水层的位置及大小，并合理设计水平井组的井位，使至少一口水平井钻穿含水层或者靠近含水层，从而使盐度响应型乳状液更容易进入并封堵含水层；
优选的，在步骤二中，制备成功的盐度响应型乳状液的初始粘度要低于15cp；盐度响应型乳状液对矿化度比较敏感，在低矿化度下它是粘度较低的水包稠油乳状液，但是在高矿化度下就会发生转相并转变为高粘度的稠油包水型乳状液，原始地层水矿化度要高于转向矿化度，因此该乳状液遇到原始地层水时会发生转相；为了防止盐度响应型乳状液遇到高矿化度的地层水后发生转相并转变为高粘度的稠油包水型乳状液，进而阻碍其运移到油藏深部，所以首先向两口水平井中同时注入少量的低矿化度水作为预冲洗段塞；
优选的，在步骤三中，预冲洗段塞的体积注入量是含水层孔隙体积的1％-8％；注入压力要小于地层的最小主应力，最小主应力可以通过水平井相邻地层的小型水力压裂测试获得；由于含水层内含有大量的可流动水，水的流动能力比高粘度稠油的流动能力大很多，所以注入的乳状液会首先流入流动阻力较小的含水层内，并且利用贾敏效应对含水层逐渐形成有效封堵；当含水层内的流动阻力大于水平井筒周围的高渗层区域时，乳状液就会流入高渗层区域，封堵高渗层，进而调节水平井井筒周围地层的非均质性，通过封堵含水层和高渗透区域使地层的渗透率更加均匀；注入阶段的中止标准是注入压力达到地层最小主应力；
优选的，在步骤四中，由于预冲洗段塞的注入量很少且随着后续乳状液的持续注入，预冲洗段塞就会被顶替到地层深部并持续变薄，所以在老化过程中，原始地层水中的高矿化度盐离子就会很容易突破预冲洗段塞并接触到盐度响应型乳状液，从而引发转相，在油藏深部转变高粘度的稠油包水型乳状液，进而有效封堵地层深部的含水层，同时实现了步骤三中盐度响应型乳状液的贾敏效应封堵和步骤四中的转相封堵的双重封堵能力；
优选的，在步骤五中，扩容是指弱固结的稠油油藏地层在受到剪应力或者孔隙流体压力增加的情况下，其孔隙体积和地层渗透率增加的地层变形现象，从微观上看，可以被看作砂粒的重新排列；在扩容阶段，注入压力要低于地层破裂压力，并且持续监测并控制注入压力，及时调整注入速度，防止在上下两口水平井之间形成宏观的张拉裂缝；两口水平井之间建立连通性的判断方法是在注入井持续注入乳状液时，监测到生产井水平段内各压力传感器的压力变化趋于一致；
优选的，在步骤六中，蒸汽循环预热阶段停止的依据是两口水平井之间的地层温度达到80℃，表明注入井和生产井之间地层内的稠油已经能有效流动，然后转为SAGD正常生产阶段；其蒸汽注入压力应高于储层的孔隙压力并低于地层的最小主应力。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明盐度响应型乳状液用于含水层稠油油藏启动SAGD的方法，制备盐度响应型乳状液的原材料原油和水可以直接从油田现场获得，所以该方法具有低成本、易制备的优点，比注入化学暂堵剂或者应用封隔器，成本低，操作简单。
2、本发明中利用的盐度响应型乳状液堵塞形成的是非永久封堵技术，注入高温蒸汽或者低矿化度水可以使乳状液发生破坏进而解除封堵，因此，比聚合物化学堵剂例如冻胶、聚合物微球对油藏储层的伤害小。
3、本发明中盐度响应型乳状液具有有效封堵含水层、注入性好、地层深部运移性能好、封堵性能好、配伍性能好的优点。由于其具有远低于聚合物和冻胶溶液的初始粘度，因此它具有更好的注入性，良好的注入性是调剖剂在油田现场应用中的重要优势性能，而且其良好的注入性可以使其沿着含水层运移到地层深部，对远离水平井筒更深部的含水地层形成封堵；盐度响应型乳状液是通过贾敏效应产生的较小压差的逐步累加来实现封堵，因此它的封堵性能好，封堵压力能达到15MPa；盐度响应型乳状液是由油田现场采出的原油和地层水配制而成，它与地层流体有很好的配伍性，不会对地层造成污染和二次伤害。
4、本发明中盐度响应型乳状液具有盐度响应型，当该乳状液遇到矿化度高的地层水时会发生转相，由粘度很低的水包稠油乳状液转相为粘度非常高的稠油包水型乳状液，进而形成很强的封堵性能，而且该乳状液在地层孔隙中还可以通过贾敏效应产生的较小压差的逐步累加来实现对孔隙的封堵，因此该乳状液具有贾敏效应封堵和转相封堵双重封堵性能。
5、本发明中盐度响应型乳状液能够有效封堵沿水平井长度方向上的高渗透层，改善沿水平井长度方向上地层的非均质性，实现扩容阶段上下两口水平井之间地层的均匀扩容，进而实现蒸汽循环预热启动阶段两口水平井之间地层的均匀预热。
6、本发明中，扩容阶段可以直接注入盐度响应型乳状液作为扩容刺激物，无需注入溶剂、蒸汽其他刺激物，节省成本、施工方便。
7、本发明盐度响应型乳状液用于含水层稠油油藏启动SAGD的方法，通过注入盐度响应型乳状液，可以有效封堵含水层并调节沿水平井长度方向上地层的非均质性，进而实现上下两口水平井之间地层的均匀扩容，缩短SAGD技术蒸汽循环预热启动阶段的启动时间并且提高沿水平井长度方向上地层的连通均匀程度。
综上所述，本发明设计新颖合理，盐度响应型乳状液具有成本低、易制备、可破乳、能有效封堵含水层和高渗透层、注入性好、地层深部运移性能好、封堵性能好、配伍性能好的优点，进而可以有效封堵含水层并调节沿水平井长度方向上地层的非均质性，从而实现上下两口水平井之间地层的均匀扩容，实现SAGD技术的启动并且提高两口水平井之间地层的连通均匀程度，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明含水层稠油油藏水平井组的布置示意图。
图2为本发明盐度响应型乳状液在含水层深部转相封堵含水层示意图(沿A-A’截面)。
图3为本发明方法的流程框图。
附图标记说明：
1-稠油油藏储层； 2-储层中高渗透区域； 3-储层中不同大小的水层；
4-注入井； 5-生产井； 6-盐度响应型乳状液段塞；
7-稠油包水型乳状液段塞； 8-原始地层水段塞。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，当稠油油藏具有含水层和高渗透区域时，在蒸汽循环预热阶段蒸汽会倾向于向流动阻力低的含水层和渗透率高的区域流动，造成蒸汽在含水层内的无效快速扩展和蒸汽腔沿水平井长度方向上的不均匀发育，无法均匀预热水平井周围地层并均匀地建立上下两口水平井之间的渗流通道，进而降低了储层动用程度、原油采收率。本实施例中，超稠油油藏的地层概况：原始地层温度18℃，地层压力2.3MPa，平均渗透率为3100毫达西，含水层渗透率为8000毫达西，高渗透层渗透率为7000毫达西，地层温度下的原油粘度为12000mPa ·s。由于该超稠油油藏粘度高、渗透率低，蒸汽循环预热启动阶段的预热时间较长，平均预热时间为151天，因此，该阶段的蒸汽注入量和产出液量也非常多，导致生产成本高且环保处理压力大。
如图2和3所示，为解决上述难题，本发明提供一种盐度响应型乳状液用于含水层稠油油藏启动SAGD的方法，包括以下步骤：
步骤一、识别稠油油藏含水层和钻取SAGD水平井组，钻取的一对水平井组中，上部水平井称为注入井，下部的水平井成为生产井；
步骤二、制备盐度响应型乳状液，本实施例的盐度响应型乳状液包括稠油、亲水型乳化剂、亲油型乳化剂和配液水；所述盐度响应型乳状液中60℃下的粘度为1000mPa ·s稠油的质量分数为25％，硅酸镁锂纳米颗粒的质量分数为0.6％，硬脂酸镁纳米颗粒和司盘60型乳化剂的质量分数分别为0.3％和0.4％，清水的质量分数为73.7％。
本实施例的盐度响应型乳状液制备方法，包括以下步骤：
步骤201、配制亲水型乳化剂水溶液，室温下取73.7g清水加入烧杯中，向去清水中加入0.6g硅酸镁锂纳米颗粒，利用均质机或者乳化机在3000rpm搅拌速度下搅拌15 分钟，得到亲水型乳化剂水溶液；
步骤202、预热亲水型乳化剂水溶液，将上述亲水型乳化剂水溶液密封并放置到恒温箱中在60℃下恒温1小时；
步骤203、添加稠油和亲油型乳化剂并预热混合物，向上述亲水型乳化剂水溶液中加入25g稠油、0.3g硬脂酸镁纳米颗粒和0.4g司盘60型乳化剂，然后将上述混合物密封并放置到恒温箱中在60℃下恒温6小时，得到稠油、乳化剂和清水的混合物；
步骤204、利用乳化机高速搅拌混合物，将上述加热的混合物放入到乳化机中，在搅拌速度为6000rpm下搅拌25分钟，便可得到粒径中值为4.2微米、初始粘度为9.8mPa ·s的盐度响应型乳状液。
步骤三、注入盐度响应型乳状液调整地层非均质性，为了防止盐度响应型乳状液遇到高矿化度地层水后发生转相，所以首先向两口水平井中同时注入少量低矿化度水作为预冲洗段塞；然后再注入盐度响应型乳状液；
步骤四、老化盐度响应型乳状液并引发转相形成封堵，关闭水平井4天来老化盐度响应型乳状液，在老化过程中原始地层水中高矿化度盐离子会引发乳状液转相形成高粘度稠油包水型乳状液，进而有效封堵地层深部含水层；
步骤五、扩容两口水平井之间地层，向注入井中大排量持续注入盐度响应型乳状液形成增压，进行水力扩容，直至建立两口水平井之间的连通性，最终使两口水平井之间地层形成高孔隙度和高渗透率的扩容区；
步骤六、通过蒸汽循环预热启动SAGD，对SAGD工艺中的两口水平井同时进行蒸汽循环，直到两口水平井之间的地层实现热联通；
本实施例中，步骤一中，利用地震资料和测井资料识别出稠油油藏中含水层的位置及大小，并合理设计水平井组的井位，使注入井钻穿含水层或者靠近含水层，从而使盐度响应型乳状液更容易进入并封堵含水层；
本实施例中，步骤二中，制备成功的盐度响应型乳状液的初始粘度为9.8mPa·s；盐度响应型乳状液对矿化度比较敏感，在低矿化度下它是粘度较低的水包稠油乳状液，但是在高矿化度下就会发生转相并转变为高粘度的稠油包水型乳状液，原始地层水矿化度要高于转向矿化度，因此该乳状液遇到原始地层水时会发生转相；为了防止盐度响应型乳状液遇到高矿化度的地层水后发生转相并转变为高粘度的稠油包水型乳状液，进而阻碍其运移到油藏深部，所以首先向两口水平井中同时注入少量的低矿化度水作为预冲洗段塞；
本实施例中，步骤三中，预冲洗段塞的体积注入量是100m3；注入压力要小于地层的最小主应力，最小主应力可以通过水平井相邻地层的小型水力压裂测试获得；由于含水层内含有大量的可流动水，水的流动能力比高粘度稠油的流动能力大很多，所以注入的乳状液会首先流入流动阻力较小的含水层内，并且利用贾敏效应对含水层逐渐形成有效封堵；当含水层内的流动阻力大于水平井筒周围的高渗层区域时，乳状液就会流入高渗层区域，封堵高渗层，进而调节水平井井筒周围地层的非均质性，通过封堵含水层和高渗透区域使地层的渗透率更加均匀；注入阶段的中止标准是注入压力达到地层最小主应力；本实施例中制备的盐度响应型乳状液的粒径中值为4.2微米，小于含水层和高渗透层的平均孔隙直径26.7微米的三分之一，因此能够运移到含水层和高渗透层的深部；最终，盐度响应型乳状液体积注入量是900m3；
本实施例中，步骤四中，由于预冲洗段塞的注入量很少且随着后续乳状液的持续注入，预冲洗段塞就会被顶替到地层深部并持续变薄，所以在老化过程中，原始地层水中的高矿化度盐离子就会很容易突破预冲洗段塞并接触到盐度响应型乳状液，从而引发转相，在油藏深部转变高粘度的稠油包水型乳状液，进而有效封堵地层深部的含水层，同时实现了步骤三中盐度响应型乳状液的贾敏效应封堵和步骤四中的转相封堵的双重封堵能力；
需要说明的是，经过上述步骤后，通过注入压力测试发现含水层和高渗透区域均得到了有效封堵；
本实施例中，步骤五中，扩容是指弱固结的稠油油藏地层在受到剪应力或者孔隙流体压力增加的情况下，其孔隙体积和地层渗透率增加的地层变形现象，从微观上看，可以被看作砂粒的重新排列；在扩容阶段，注入压力要低于地层破裂压力，并且持续监测并控制注入压力，及时调整注入速度，防止在上下两口水平井之间形成宏观的张拉裂缝；两口水平井之间建立连通性的判断方法是在注入井持续注入乳状液时，监测到生产井水平段内各压力传感器的压力变化趋于一致；
本实施例中，步骤六中，蒸汽循环预热阶段停止的依据是两口水平井之间的地层温度达到80℃，表明注入井和生产井之间地层内的稠油已经能有效流动，然后转为SA6D 正常生产阶段；其蒸汽注入压力应高于储层的孔隙压力并低于地层的最小主应力。
本实施例中，经过上述步骤一至步骤六之后，SAGD技术蒸汽循环预热启动阶段的预热时间从原来的151天时间缩短到了24天，从而实现了SAGD技术蒸汽循环预热启动阶段对上下两口水平井之间地层的快速、均匀预热，进而实现蒸汽腔的均匀发育，节约了 3600吨蒸汽注入量，极大的节约了预热成本，并且稠油油藏SAGD技术的平均采收率从 30％大幅提高到57％，获得很大经济效益，现场试验效果良好。
实施例2
本实施例与实施例1不同的是，本实施例中超稠油油藏的地层概况不同：原始地层温度20℃，地层压力2.7MPa，平均渗透率为2100毫达西，含水层渗透率为6000毫达西，高渗透层渗透率为5000毫达西，地层温度下的原油粘度为19000mPa·s。由于该超稠油油藏粘度高、渗透率低，蒸汽循环预热启动阶段的预热时间较长，平均预热时间为180 天；
而且本实施例在步骤二中制备的盐度响应型乳状液也不同，本实施例的盐度响应型乳状液包括稠油、亲水型乳化剂、亲油型乳化剂和配液水；所述盐度响应型乳状液中60℃下的粘度为1500mPa·s稠油的质量分数为28％，吐温80型乳化剂和石油磺酸钠的质量分数分别为0.3％和0.25％，硬脂酸镁纳米颗粒的质量分数为0.65％，清水的质量分数为70.8％；本实施例的盐度响应型乳状液制备方法，包括以下步骤：
步骤201、配制亲水型乳化剂水溶液，室温下取70.8g清水加入烧杯中，向去清水中加入0.3g吐温80型乳化剂和0.25g石油磺酸钠，利用均质机或者乳化机在2000rpm 搅拌速度下搅拌15分钟，得到亲水型乳化剂水溶液；
步骤202、预热亲水型乳化剂水溶液，将上述亲水型乳化剂水溶液密封并放置到恒温箱中在60℃下恒温1小时；
步骤203、添加稠油和亲油型乳化剂并预热混合物，向上述亲水型乳化剂水溶液中加入28g稠油、0.65g硬脂酸镁纳米颗粒，然后将上述混合物密封并放置到恒温箱中在 60℃下恒温6小时，得到稠油、乳化剂和清水的混合物；
步骤204、利用乳化机高速搅拌混合物，将上述加热的混合物放入到乳化机中，在搅拌速度为6500rpm下搅拌30分钟，便可得到粒径中值为4.8微米、初始粘度为10.8 mPa·s的盐度响应型乳状液。
本实施例中，步骤三中，预冲洗段塞的体积注入量是130m3；本实施例中制备的盐度响应型乳状液的粒径中值为4.8微米，小于含水层和高渗透层的平均孔隙直径22.5微米的三分之一，因此能够运移到含水层和高渗透层的深部；最终，盐度响应型乳状液体积注入量是1100m3；
本实施例中，经过步骤一至步骤六之后，SAGD技术蒸汽循环预热启动阶段的预热时间从原来的180天时间缩短到了28天，从而实现了SAGD技术蒸汽循环预热启动阶段对上下两口水平井之间地层的快速、均匀预热，进而实现蒸汽腔的均匀发育，节约了4500 吨蒸汽注入量，极大的节约了预热成本，并且稠油油藏SAGD技术的平均采收率从38％大幅提高到58％，获得很大经济效益，现场试验效果良好。
实施例3
本实施例与实施例2不同的是，本实施例中超稠油油藏的地层概况不同：原始地层温度16℃，地层压力2.5MPa，平均渗透率为2500毫达西，含水层渗透率为5000毫达西，高渗透层渗透率为4500毫达西，地层温度下的原油粘度为16000mPa·s。由于该超稠油油藏粘度高、渗透率低，蒸汽循环预热启动阶段的预热时间较长，平均预热时间为165 天；
而且本实施例在步骤二中制备的盐度响应型乳状液也不同，本实施例的盐度响应型乳状液包括稠油、亲水型乳化剂、亲油型乳化剂和配液水；所述盐度响应型乳状液中60℃下的粘度为1300mPa·s稠油的质量分数为26％，吐温80型乳化剂和石油磺酸钠的质量分数分别为0.3％和0.25％，硬脂酸镁纳米颗粒的质量分数为0.65％，清水的质量分数为72.8％；本实施例的盐度响应型乳状液制备方法，包括以下步骤：
步骤201、配制亲水型乳化剂水溶液，室温下取72.8g清水加入烧杯中，向去清水中加入0.3g吐温80型乳化剂和0.25g石油磺酸钠，利用均质机或者乳化机在2000rpm 搅拌速度下搅拌15分钟，得到亲水型乳化剂水溶液；
步骤202、预热亲水型乳化剂水溶液，将上述亲水型乳化剂水溶液密封并放置到恒温箱中在60℃下恒温1小时；
步骤203、添加稠油和亲油型乳化剂并预热混合物，向上述亲水型乳化剂水溶液中加入28g稠油、0.65g硬脂酸镁纳米颗粒，然后将上述混合物密封并放置到恒温箱中在 60℃下恒温6小时，得到稠油、乳化剂和清水的混合物；
步骤204、利用乳化机高速搅拌混合物，将上述加热的混合物放入到乳化机中，在搅拌速度为6500rpm下搅拌30分钟，便可得到粒径中值为4.6微米、初始粘度为10.1 mPa·s的盐度响应型乳状液。
本实施例中，步骤三中，预冲洗段塞的体积注入量是90m3；本实施例中制备的盐度响应型乳状液的粒径中值为4.6微米，小于含水层和高渗透层的平均孔隙直径21.4微米的三分之一，因此能够运移到含水层和高渗透层的深部；最终，盐度响应型乳状液体积注入量是900m3；
本实施例中，经过步骤一至步骤六之后，SAGD技术蒸汽循环预热启动阶段的预热时间从原来的165天时间缩短到了30天，从而实现了SAGD技术蒸汽循环预热启动阶段对上下两口水平井之间地层的快速、均匀预热，进而实现蒸汽腔的均匀发育，节约了3800 吨蒸汽注入量，极大的节约了预热成本，并且稠油油藏SAGD技术的平均采收率从36％大幅提高到59％，获得很大经济效益，现场试验效果良好。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (1)
1.一种盐度响应型乳状液用于含水层稠油油藏启动SAGD方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、识别稠油油藏含水层和钻取SAGD水平井组，钻取的一对水平井组中，上部水平井称为注入井，下部的水平井成为生产井；
步骤二、制备盐度响应型乳状液，所述盐度响应型乳状液包括稠油、亲水型乳化剂、亲油型乳化剂和配液水；所述盐度响应型乳状液中稠油的质量分数为15％～40％，亲水型乳化剂的质量分数为0.1％～0.9％，亲油型乳化剂的质量分数为0.1％～0.8％，配液水的质量分数为60％～85％；所述稠油在60℃下的粘度为100～5000mPa·s；所述亲水型乳化剂为硅酸镁锂纳米颗粒、吐温80型乳化剂和石油磺酸钠中的一种或者多种；所述亲油型乳化剂为硬脂酸镁纳米颗粒、司盘60型乳化剂和OP-4乳化剂中的一种或者多种；所述配液水为清水或者经过处理的油田回注污水和清水的混合物；制备盐度响应型乳状液包括以下步骤：
步骤201、配制亲水型乳化剂水溶液，室温下取60～85g配液水加入烧杯中，向配液水中加入0.1～0.9g亲水型乳化剂，利用均质机或者乳化机在1000～2000rpm搅拌速度下搅拌10～30分钟，得到亲水型乳化剂水溶液；
步骤202、预热亲水型乳化剂水溶液，将上述亲水型乳化剂水溶液密封并放置到恒温箱中在60～80℃下恒温1～5小时；
步骤203、添加稠油和亲油型乳化剂并预热混合物，向上述亲水型乳化剂水溶液中加入15～40g稠油和0.1～0.8g亲油型表面活性剂，然后将上述混合物密封并放置到恒温箱中在60～80℃下恒温4～10小时，得到稠油、乳化剂和配液水的混合物；
步骤204、利用均质机或者乳化机高速搅拌混合物，将步骤203中的混合物放入到均质机或者乳化机中，在搅拌速度为3000～10000rpm下搅拌15～60分钟，便可得到初始粘度低于15mPa·s的盐度响应型乳状液；
步骤三、注入盐度响应型乳状液调整地层非均质性，为了防止盐度响应型乳状液遇到高矿化度地层水后发生转相，所以首先向两口水平井中同时注入少量低矿化度水作为预冲洗段塞；然后再注入盐度响应型乳状液；
步骤四、老化盐度响应型乳状液并引发转相形成封堵，关闭水平井2-6天来老化盐度响应型乳状液，在老化过程中原始地层水中高矿化度盐离子会引发乳状液转相形成高粘度稠油包水型乳状液，进而有效封堵地层深部含水层；
步骤五、扩容两口水平井之间地层，向注入井中大排量持续注入盐度响应型乳状液形成增压，进行水力扩容，直至建立两口水平井之间的连通性，最终使两口水平井之间地层形成高孔隙度和高渗透率的扩容区；
步骤六、通过蒸汽循环预热启动SAGD，对SAGD工艺中的两口水平井同时进行蒸汽循环，直到两口水平井之间的地层实现热联通；
步骤一中，利用地震资料和测井资料识别出稠油油藏中含水层的位置及大小，使至少一口水平井钻穿含水层，从而使盐度响应型乳状液更容易进入并封堵含水层；
步骤二中，制备成功的盐度响应型乳状液的初始粘度要低于15cp；
步骤三中，预冲洗段塞的体积注入量是含水层孔隙体积的1％-8％；注入压力要小于地层的最小主应力，最小主应力可以通过水平井相邻地层的小型水力压裂测试获得；注入的乳状液首先流入流动阻力较小的含水层内，并且利用贾敏效应对含水层逐渐形成有效封堵；当含水层内的流动阻力大于水平井筒周围的高渗层区域时，乳状液就会流入高渗层区域，封堵高渗层，通过封堵含水层和高渗透区域使地层的渗透率更加均匀；注入阶段的中止标准是注入压力达到地层最小主应力；
步骤四中，由于预冲洗段塞的注入量很少且随着后续乳状液的持续注入，预冲洗段塞就会被顶替到地层深部并持续变薄，在老化过程中，原始地层水中的高矿化度盐离子就会突破预冲洗段塞并接触到盐度响应型乳状液，从而引发转相，在油藏深部转变高粘度的稠油包水型乳状液，进而有效封堵地层深部的含水层，同时实现了步骤三中盐度响应型乳状液的贾敏效应封堵和步骤四中的转相封堵的双重封堵能力；
步骤五中，在扩容阶段，注入压力要低于地层破裂压力，并且持续监测并控制注入压力，及时调整注入速度，防止在上下两口水平井之间形成宏观的张拉裂缝；两口水平井之间建立连通性的判断方法是在注入井持续注入乳状液时，监测到生产井水平段内各压力传感器的压力变化趋于一致；
步骤六中，蒸汽循环预热阶段停止的依据是两口水平井之间的地层温度达到80℃，后转为SAGD正常生产阶段；其蒸汽注入压力应高于储层的孔隙压力并低于地层的最小主应力。
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