CN113187458B - 一种利用压裂前置液将驱油剂注入油层提高采收率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用压裂前置液将驱油剂注入油层提高采收率的方法，该方法是利用只有一次压裂改造的机会，在压裂液前置液中加入增能、吞吐、置换、渗吸三次采油化学剂，将增能、吞吐、渗吸、驱油化学剂注入油层提高采收率的方法，可使压裂井产量大幅度增加，增油效果明显，提高了压裂改造增产效果，增加了单井采收率。该吞吐、渗吸、驱油化学剂体系具有洗油效果强、粘度低、强渗透性、腐蚀性低等特点。本发明将二次和三次采油工艺结合压裂改造，将吞吐、渗吸、驱油化学剂注入油层提高采收率的方法，可使压裂井产量大幅度增加，增油效果明显，提高压裂改造增产效果，增加单井采收率，对于目前国内外非常规致密油藏的开发具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，具体涉及一种利用压裂前置液将驱油剂注入油层提高采收率的方法。
背景技术
目前随着石油勘探技术的发展，国内外一些致密油、致密储层亿吨级油藏陆续被发现，这些油藏由于埋藏深、孔隙度低、渗透率低，注不进水，无法进行水驱开发，只能采取水平井分段一次性压裂改造衰竭开采的生产方式。这种开采方式采收率较低，无法有效动用的剩余油仍然在85％以上，大量剩余油未被开采。由于开采手段和工艺技术无法满足此类油藏的开采需要，造成地下石油资源大量浪费。该类油藏的油层中储量大部分未动用，采用水驱或气驱方式技术的可行性差。
这类储层具有层多、孔渗条件差、非均质严重等特点。二次或三次采油，常规的注入方法：利用注入站柱塞泵或压缩机将水、驱油剂、气体升压后，将水、驱油剂或气体泵入地面注入管线，然后通过井下注入工艺管柱输送到注入井井底，最后进入到油层内，进行活塞式驱油。
但这种二次或三次采油工艺应用到致密油、致密气等油藏开发，在实际应用中存在以下问题：
(1)由于此类油井埋藏深，地层孔隙度低、渗透率低，地面注入泵压高、排量小，日注入量低，甚至注不进。
(2)地层非均质极其严重，注采对应性差，对应油井不见效。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种利用压裂前置液将驱油剂注入油层提高采收率的方法，克服背景技术中存在的现有致密油、致密气三类油层开发中采用二次或三次采油工艺的注入无法实现的难题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种利用压裂前置液将驱油剂注入油层提高采收率的方法，利用压裂改造施工的机会，将增能、置换、渗吸三次采油化学剂添加到压裂前置液中，并注入到三类或致密油储层以提高采收率，所述方法包括以下步骤：
S1:对压裂改造井进行原油组分分析及岩心驱替、渗吸评价，筛选出可用的压裂前置液三次采油化学剂配方；
S2:根据储层精细描述研究成果及井网井距条件，确定油井目的层段及压裂注入半径；结合油层甜点解释成果、固井质量、射孔位置，设计该井或该层段压裂前置液增能、置换、渗吸三次采油化学剂的注入量；
S3:确定各层段压裂前置液三次采油化学剂液量规模:依据步骤S2确定的注入半径，结合不同层段储层物性差异及平面砂体非均质情况，优化调整各层段注入压裂前置液三次采油化学剂的液量；
S4:压裂前置三次采油化学剂液施工排量设计：根据该井及储层渗透率及地层吸收性及压裂前置液三次采油化学剂的注入性，确定施工排量，以确保实现地层最大滤失的排量范围；
S5:进行压裂前置液三次采油化学剂的混配及注入：压裂前置液三次采油化学剂包含水、增粘剂、渗透剂、助表面活性剂和表面活性剂；混配完成后，按设计的施工排量、泵注程序及用量，注入相应的压裂层位。
根据本发明较佳实施例，S5中：所述压裂前置液三次采油化学剂包含0.2-0.6wt％的增粘剂、1.5-2wt％的渗透剂、0.1-0.5wt％助表面活性剂、0.3-1.5wt％的表面活性剂，其余为水。其中，增粘剂可为聚丙烯酰胺，渗透剂可为顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠或乙氧基改性聚三硅氧烷或脂肪醇聚氧乙烯醚，助表面活性剂为环烷酸盐、表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。优选地，压裂前置液三次采油化学剂由0.5wt％的增粘剂、1.8wt％的渗透剂、0.5wt％助表面活性剂、1.5wt％的表面活性剂和水所组成。
根据本发明较佳实施例，还包括步骤S6：随后按照压裂施工泵注程序，完成加砂任务。
根据本发明较佳实施例，步骤S1中：原油组分分析包括：通过原油蜡、胶质、沥青质的含量的测定及原油析蜡温度实验，进行原油组分分析，原油组分以碳数的形式反映，碳数分布反应原油结蜡难易的程度；岩心驱替评价是利用专用岩心核磁共振设备进行岩心内不同液体分布特征的检测，从而得到不同时刻岩心微通道内一种液体驱替另一种液体的效果。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
本发明利用油水井压裂改造的机会，提供一种在直井或水平井分段压裂施工的压裂前置液中加入增能、置换、渗吸三次采油化学剂方式，将增能、吞吐、渗吸、驱油化学剂注入油层提高采收率的方法。这种将二次和三次采油工艺结合压裂改造，将吞吐、渗吸、驱油化学剂注入油层提高采收率的方法，对于目前国内外非常规致密油藏的开发，如玛湖油田、吉木萨尔油田、长庆致密油等非常规致密岩性油藏开发具有重要意义。
本发明利用只有一次压裂改造的机会，在压裂液前置液中加入增能、吞吐、置换、渗吸三次采油化学剂，将增能、吞吐、渗吸、驱油化学剂注入油层提高采收率的方法，可使压裂井产量大幅度增加，增油效果明显，提高压裂改造增产效果，增加单井采收率。该吞吐、渗吸、驱油化学剂体系具有洗油效果强、粘度低、强渗透性、腐蚀性低等特点。
本发明的方法使致密油、致密气储层中的原油采收率大幅提高，可采出这类储层大量的剩余油，并能够大幅度提高压裂液的使用效率和减少压裂返排液的采出及处理费用，从而实现大幅度提高采收率和单井产量的目的。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例1
本发明利用压裂前置液将驱油剂注入油层提高采收率的方法，进行压裂设计及施工，包括如下步骤：
(1)、对压裂改造井进行原油组分分析及岩心驱替、渗吸评价，筛选出可用的压裂前置液三次采油化学剂配方；具体步骤如下：
原油组分分析包括：通过原油蜡、胶质、沥青质的含量的测定及原油析蜡温度实验，进行原油组分分析，原油组分以碳数的形式反映，碳数分布反应原油结蜡难易的程度。
岩心驱替评价是利用专用岩心核磁共振设备进行岩心内不同液体分布特征的检测，从而得到不同时刻岩心微通道内一种液体驱替另一种液体的效果。
渗透评价的方法可为：通过给岩心施加电势差，测量岩心表面各点电势，监测岩心对压裂液等各种液体自发渗吸的界面高度，及岩心上该液体饱和度分布随时间的变化，实时掌握被测样品的吸水速率、毛管力、吸水质量等参数。
(2)、根据储层精细描述研究成果及井网井距条件，确定油井目的层段及压裂注入半径；结合油层甜点解释成果、固井质量、射孔位置，设计该井或该层段压裂前置液增能、置换、渗吸三次采油化学剂的注入量。具体步骤如下：
依据储层精细描述结果，结合固井质量、射孔和隔夹层解释评价，将该井划分为若干个层段进行驱油液压裂注入施工；根据精细剩余油研究成果，综合现有井网井距条件，确定油井目的层段压裂注入半径，确定油井目的层段压裂注入半径依据的公式为:即：r＝L/3，其中：r为油井封堵半径m；L为油水井之前的距离m。
划分为若干个层段的方法为：逐个确定各个压裂层段的分段点，分段点确定的具体方法是：在上一个分段点的基础上向后推移预设距离得到分段点的初始位置，再计算所述初始位置与上一个分段点的地层压力的差值，若所述地层压力的差值小于容忍值，则以该初始位置作为分段点的位置，否则，移动分段点的位置并使分段点与上一个分段点的地层压力的差值小于容忍值。本实施例中，例如预设距离为120米，压裂层段的个数为2段。
(3)、确定各层段压裂前置液三次采油化学剂液量规模:依据步骤S2确定的注入半径，结合不同层段储层物性差异及平面砂体非均质情况，优化调整各层段注入压裂前置液三次采油化学剂的液量。具体步骤如下：
依据上一步骤所确定的注入半径，应用驱油剂用量优化图板，结合不同层段储层物性差异及平面砂体非均质情况，优化调整各层段压裂注入驱油液量。
(4)、压裂前置三次采油化学剂液施工排量设计：根据该井及储层渗透率及地层吸收性及压裂前置液三次采油化学剂的注入性，确定施工排量，以确保实现地层最大滤失的排量范围。具体步骤是：
根据步骤S1测得的储层渗透率及地层吸收性，以及结合筛选的压裂前置液三次采油化学剂的注入性，最终确定施工排量。在确定施工排量时，首先确定目标压裂层段的储层渗透率的范围以及驱油压裂液的粘度,目标压裂层段的储层渗透率可通过测井资料计算出来，驱油压裂液的粘度可现场测定；然后结合排量图版确定目标压裂层段的施工排量,排量图版可根据相关行业标准绘制，也可参照附近区块的方案。
(5)、进行压裂前置液三次采油化学剂的混配及注入：压裂前置液三次采油化学剂包含水、增粘剂、渗透剂、助表面活性剂和表面活性剂；混配完成后，按设计的施工排量、泵注程序及用量，注入相应的压裂层位。具体步骤是:
配制压裂前置液三次采油化学剂。压裂前置液三次采油化学剂组成为：0.2wt％的聚丙烯酰胺(分子量为1500万～2000万)、1.5wt％的顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠、0.5wt％环烷酸盐、1.0wt％的十二烷基苯磺酸钠，其余为水。
注入时，首先由采油厂注入站提供处理水作为基液，经注水干线输水至井场经地面大罐中转缓存。其次，地面大罐中的碱原液和罐车拉运的表活剂分别接于混砂车两个添加剂泵按既定比例实时泵注近混砂车搅拌池。基液与添加剂通过混砂车搅拌池充分搅拌后，经压裂泵车加压，按照确定的施工排量、泵注程序注入相应的压裂层位。
按照泵注施工程序向目标压裂层段注入驱油压裂液进行压裂作业，按设计要求，地面压裂泵的施工限压为50MPa，压裂施工期间注意观察本井及邻井压裂变化和刺漏，若发现问题及时停泵并关闭压力源，接着泄压至无压力显示且无液体流出，方可进行检修。对目标压裂层段压裂作业结束后，投球至桥塞球座，封隔已压裂层段，接着对已封隔层段试压，试压压力为50MPa，保持30分钟，若下降的压力小于0.5Mpa则为合格，若不合格，则说明封隔层段密封性不好，需重新封隔并重新试压，直到试压合格为止。
(6)在上述的压裂施工泵注程序中，完成加砂任务。
实施例2
本发明实施例提供一种利用压裂前置液将驱油剂注入油层提高采收率的方法，利用压裂改造施工的机会，将增能、置换、渗吸三次采油化学剂添加到压裂前置液中，并注入到三类或致密油储层以大幅提高采收率。具体步骤中步骤(1)-(4)及(6)均与实施例1相同；步骤(5)中压裂前置液三次采油化学剂组成为：0.5wt％的聚丙烯酰胺(分子量为1500万～2000万)、1.8wt％的乙氧基改性聚三硅氧烷、0.5wt％环烷酸盐、1.5wt％的十二烷基苯磺酸钠，其余为水。
实施例3
本发明实施例提供一种利用压裂前置液将驱油剂注入油层提高采收率的方法，利用压裂改造施工的机会，将增能、置换、渗吸三次采油化学剂添加到压裂前置液中，并注入到三类或致密油储层以大幅提高采收率。具体步骤中步骤(1)-(4)及(6)均与实施例1相同；步骤(5)中压裂前置液三次采油化学剂组成为：0.6wt％的聚丙烯酰胺(分子量为1500万～2000万)、2wt％的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.5wt％环烷酸盐、1wt％的十二烷基苯磺酸钠，其余为水。
本发明提供的利用压裂前置液将驱油剂注入油层提高采收率的方法的技术方案原理是：传统的压裂施工中所使用的压裂前置液不包含驱油剂，压裂前置液只起到对头层进行预冲洗调整产层吸收能力或降温或携砂堵塞裂隙(减少液体的滤失)的作用，而不具备驱油的功效。而本发明中，压裂施工使用的压裂前置液为包含了驱油剂的驱油压裂液，其不仅能起到前述作用(对头层进行预冲洗调整产层吸收能力或降温或携砂堵塞裂隙，减少液体的滤失等作用)，同时其还具备驱油的功效，有利于提高油藏的采收率。
Claims (5)
1.一种利用压裂前置液将驱油剂注入油层提高采收率的方法，其特征在于，利用油水井压裂改造施工的机会，将增能、置换、渗吸三次采油化学剂设计到压裂前置液中，并注入到三类或致密油储层以提高采收率，使致密油、致密气储层中的原油采收率大幅度提高，采出这类储层大量的剩余油；
所述方法包括以下步骤：
S1:对压裂改造井进行原油组分分析及岩心驱替、渗吸评价，筛选出可用的压裂前置液三次采油化学剂配方；
S2:根据储层精细描述研究成果及井网井距条件，确定油井目的层段及压裂注入半径；结合油层甜点解释成果、固井质量、射孔位置，设计该井或该层段压裂前置液增能、置换、渗吸三次采油化学剂的注入量；
S3:确定各层段压裂前置液三次采油化学剂液量规模:依据步骤S2确定的注入半径，结合不同层段储层物性差异及平面砂体非均质情况，优化调整各层段注入压裂前置液三次采油化学剂的液量；
S4:压裂前置三次采油化学剂液施工排量设计：根据该井及储层渗透率及地层吸收性及压裂前置液三次采油化学剂的注入性，确定施工排量，以确保实现地层最大滤失的排量范围；
S5:进行压裂前置液三次采油化学剂的混配及注入：压裂前置液三次采油化学剂包含水、增粘剂、渗透剂和表面活性剂；混配完成后，按设计的施工排量、泵注程序及用量，注入相应的压裂层位；
其中，对压裂改造井进行原油组分分析及岩心驱替、渗吸评价，筛选出可用的压裂前置液三次采油化学剂配方；具体步骤如下：
原油组分分析包括：通过原油蜡、胶质、沥青质的含量的测定及原油析蜡温度实验，进行原油组分分析，原油组分以碳数的形式反映，碳数分布反应原油结蜡难易的程度；
岩心驱替评价是利用专用岩心核磁共振设备进行岩心内不同液体分布特征的检测，从而得到不同时刻岩心微通道内一种液体驱替另一种液体的效果；
渗透评价的方法为：通过给岩心施加电势差，测量岩心表面各点电势，监测岩心对压裂液自发渗吸的界面高度，及岩心上该液体饱和度分布随时间的变化，实时掌握被测样品的吸水速率、毛管力和吸水质量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S5中：所述压裂前置液三次采油化学剂包含0.2-0.6wt%的增粘剂、1.5-2wt%的渗透剂、0.1-0.5wt%助表面活性剂、0.3-1.5wt%的表面活性剂，其余为水。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述增粘剂为聚丙烯酰胺，渗透剂为顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠或乙氧基改性聚三硅氧烷或脂肪醇聚氧乙烯醚，助表面活性剂为环烷酸盐、表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，压裂前置液三次采油化学剂由0.5wt%的增粘剂、1.8wt%的渗透剂、0.5wt%助表面活性剂、1.5wt%的表面活性剂和水所组成。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤S6：随后按照压裂施工泵注程序，完成加砂任务。
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