CN115142830A - 压裂改造稠油油藏增产增效方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了压裂改造稠油油藏增产增效方法，属于油气生产技术领域。方法包括：向稠油油藏待压裂井中泵入压裂液和催化降粘支撑剂，进行压裂改造；闷井预设时间；解除闷井，进行返排生产；其中，催化降粘支撑剂由支撑体和催化降粘剂组成。所述方法将催化降粘支撑剂随压裂液进入到产层的裂缝中，促使油层稠油组分轻质化降粘，降低稠油流动阻力，且轻质化之后的原油推进过程中对未降粘稠油还存在稀油稀释的作用，实现持续改善稠油流动性的效果；压裂改造裂缝网络增大稠油流动通道，降低地层流体的粘度提高稠油流动能力，兼顾了储层渗透性和流体粘度的双重作用效果，在返排压差不变的条件下，提高了稠油的采出速度；该方法实施工艺简单，适于推广。

Description

压裂改造稠油油藏增产增效方法

技术领域

本发明属于油气生产技术领域，涉及一种压裂改造稠油油藏增产增效方法。

背景技术

随着国民经济快速发展，对石油资源的需求也大幅增加，稠油资源得到了越来越多的有效利用，稠油开采也不限于热力采油、化学驱、气驱等开发方式，多数稠油油藏具有高孔、高渗的特点，但对于油层条件下稠油粘度相对较低的低孔、低渗、超深等储层，通过勘探阶段试油表明大部分井自然投产产量较低，无法实现经济有效动用，需要通过措施改造实现单井产量的提升。

现有技术中，稠油压裂增产技术得到了较快发展，以形成高导流能力的裂缝为主要目标，配套了高砂比压裂、热化学压裂、压裂复合防砂等技术，已成为稠油开采重要的配套技术之一。目前稠油压裂技术已向端部脱砂压裂、深层稠油压裂、压裂降粘一体化、复合防砂压裂、降低地层冷伤害等方面发展，储层压裂改造技术在稠油开采方面发挥的作用越来越大。

但是，尽管压裂改造使低孔渗储层形成了裂缝网络并提供了原油流动通道，但由于稠油自身粘度大，流动能力差，一定程度上影响了压裂效果和最终采收率。所以如何改善储层导流能力和流体流动性是急需解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种压裂改造稠油油藏增产增效方法，使其能够改善储层导流能力和流体流动性。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种压裂改造稠油油藏增产增效方法，包括：

向稠油油藏待压裂井中泵入压裂液和催化降粘支撑剂，进行压裂改造；

闷井预设时间；

解除闷井，进行返排生产；

其中，催化降粘支撑剂由支撑体和催化降粘剂组成。

在一些实施例中，其中在所述向稠油油藏待压裂井中泵入压裂液和催化降粘支撑剂，进行压裂改造之前：

向井中泵入含石英砂或陶粒的重量百分比为5％的压裂液，进行试注；

并且，判断所述石英砂或所述陶粒已经进入裂缝。

在一些实施例中，其中所述石英砂或所述陶粒的粒径为70-140目。

在一些实施例中，其中所述向稠油油藏待压裂井中泵入压裂液和催化降粘支撑剂，进行压裂改造的方法为：

将所述催化降粘支撑剂与所述石英砂或所述陶粒混合，并随压裂液注入油井；

其中，所述催化降粘支撑剂占总重量百分比为1.5％-5％。

在一些实施例中，其中所述催化降粘支撑剂的粒径为30-70目。

在一些实施例中，其中当裂缝注入的所述石英砂或所述陶粒和所述催化降粘支撑剂达到压裂设计用量的90％，停止所述催化降粘支撑剂的加入，并将所述石英砂或所述陶粒的粒径改为20-40目，直至裂缝注入的所述石英砂或所述陶粒和所述催化降粘支撑剂达到压裂设计用量，则停止压裂液的注入。

在一些实施例中，在进行所述闷井之前：

泵入顶替液，把地面管线及井筒中的携带有所述催化降粘支撑剂和所述石英砂或所述陶粒的压裂液全部顶替到裂缝中去。

在一些实施例中，其中所述闷井的时间为1小时至5小时。

在一些实施例中，其中所述催化降粘剂为铁、钴、镍、锰、铜、钌和钯中至少一种金属离子的无机酸盐、石油酸盐、苯甲酸盐或邻苯二甲酸盐；

所述支撑体为石英砂或陶粒，所述催化降粘剂包裹于所述石英砂或所述陶粒表面；

或，所述支撑体为多孔材料，所述催化降粘剂包裹在所述多孔材料上并形成球状颗粒。

在一些实施例中，其中所述稠油油藏满足如下条件：

储层温度不低于80℃，基质渗透率小于0.5×10-3μm²的砂岩和/或碳酸盐岩储集层，未经过大规模长距离运移而形成的石油聚集，地下粘度小于500mPa.s。

与现有技术相比，本发明压裂改造稠油油藏增产增效方法具有以下有益效果：

本发明实施例公开的压裂改造稠油油藏增产增效方法，其能够用于稠油油藏的待压裂井的压裂工作，并在压裂的过程中，将催化降粘支撑剂随压裂液进入到产层的裂缝中，可以达到如下的技术效果：一是随着催化降粘剂进入到裂缝中，促使油层稠油组分轻质化降粘，降低稠油流动阻力，且轻质化之后的原油推进过程中对未降粘稠油还存在稀油稀释的作用，实现持续改善稠油流动性的效果；二是压裂改造裂缝网络增大稠油流动通道，降低地层流体的粘度提高稠油流动能力，兼顾了储层渗透性和流体粘度的双重作用效果，在返排压差不变的条件下，提高了稠油的采出速度；三是本实施例公开的方法实施工艺简单，可广泛应用于较高温度稠油油藏压裂改造中或配合热力吞吐稠油油藏增产作业中，以提高稠油的采出速度并进一步实现提高采收率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1为本公开实施例的一种压裂改造稠油油藏增产增效方法的流程图；

图2为本公开实施例的一种一维填砂模型的结构示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例提供的压裂改造稠油油藏增产增效方法，其是对现有压裂方法的进一步改进，主要为压裂液入井进行压裂改造部分的方法，至于前期的准备方法为技术人员所知，或也可以参考如下方法，包括：

(1)检查压裂泵上水情况及管线连接情况：配制压裂液，将压裂液由液罐车—混砂车—压裂车—高压管汇，再返回液罐车，如此循环，循环时要逐车逐档进行，以出口排液正常为合格；

(2)设备试压：关死井口总闸，对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压至压裂方案设计压力，再提高5-10MPa，保持2-3min不刺不漏为合格；

(3)试挤，检查井下管柱及井下工具是否正常：试压合格后，打开总闸门，用1-2台压裂车将试挤液挤入油层，直到压力稳定为止；

(4)压裂造缝：在试挤压力和排量稳定后，同时启动全部车辆向井内注入压裂液，使井底压力迅速升高，当井底压力超过地层破裂压裂时，地层就会形成裂缝。

如图1所示，下面介绍本发明实施例公开的压裂改造稠油油藏增产增效方法，其包括：

101、向稠油油藏待压裂井中泵入压裂液和催化降粘支撑剂，进行压裂改造。

具体地，本发明实施例提供的方法可以适用于所有稠油油藏，但优选的适用于满足如下条件的稠油油藏：

储层温度不低于80℃，基质渗透率小于0.5×10-3μm²的砂岩和/或碳酸盐岩储集层，未经过大规模长距离运移而形成的石油聚集，地下粘度小于500mPa.s。

另外，催化降粘支撑剂需要于压裂液一同入井，以便催化降粘支撑剂能够被压裂液输送到裂缝中。其中，使用支撑体和催化降粘剂组成催化降粘支撑剂，可以将催化降粘剂附在支撑体表面，这样催化降粘支撑剂不仅可以起到降粘的作用，还可以起到支撑裂缝的作用，以及可以与成分为石英砂或陶粒的支撑剂一起留在裂缝中，而不容易被压裂液或者循环液轻易带出井外，进而对稠油的催化降粘可以持续较长时间。

压裂液可以为胍胶压裂液，配方被技术人员知晓，主要包含胍胶、减阻剂、破乳剂、破胶剂、排驱剂和水。其中，压裂液的配方中，胍胶、减阻剂、破乳剂、破胶剂、排驱剂等均为本领域常规产品，可通过市售获得。

102、闷井预设时间。

具体地，在催化降粘支撑剂随着压裂液进入裂缝后，选用闷井的方式，停止压裂液的注入和循环，可以使催化降粘支撑剂稳定的停留在裂缝中。其中，闷井的时间可以根据技术人员的专业判断进行选择，优选的可以是1h至5h。另外，需要注意的是，在进行闷井之前需要泵入顶替液，把地面管线及井筒中的携带有所述催化降粘支撑剂和所述石英砂或所述陶粒的压裂液全部顶替到裂缝中去。

103、解除闷井，进行返排生产。

具体地，当闷井预设时间后，催化降粘支撑剂以及成分为石英砂或陶粒的支撑剂已经充分进入裂缝中，并稳定的停留在裂缝中，此时可以进行产油工作了，进而可以进行返排生产。此时可以正常的对返排液和生产流体监测，以进行正常的生产工作。

在具体实施中，在所述向稠油油藏待压裂井中泵入压裂液和催化降粘支撑剂，进行压裂改造之前：

向井中泵入含石英砂或陶粒的重量百分比为5％的压裂液，进行试注；并且，判断所述石英砂或所述陶粒已经进入裂缝。

具体地，在压裂液中混入较大比例的石英砂或陶粒以及催化降粘支撑剂之前，即正式开始在压裂支撑之前，需要进行小含量的石英砂或陶粒初步循环，以保证石英砂或陶粒能够正常的进入裂缝中。

其中，选用的石英砂或陶粒的粒径为70-140目。

在具体实施中，其中所述向稠油油藏待压裂井中泵入压裂液和催化降粘支撑剂，进行压裂改造的方法为：

将所述催化降粘支撑剂与所述石英砂或所述陶粒混合，并随压裂液注入油井；其中，所述催化降粘支撑剂占总重量百分比为1.5％-5％；其中，所述催化降粘支撑剂的粒径为30-70目。

进一步地，当裂缝注入的所述石英砂或所述陶粒和所述催化降粘支撑剂达到压裂设计用量的90％，停止所述催化降粘支撑剂的加入，并将所述石英砂或所述陶粒的粒径改为20-40目，直至裂缝注入的所述石英砂或所述陶粒和所述催化降粘支撑剂达到压裂设计用量，则停止压裂液的注入。

在具体实施中，所述催化降粘剂为金属盐，优选为铁、钴、镍、锰、铜、钌和钯中至少一种金属离子的无机酸盐，或者催化降粘剂可以为石油酸盐、苯甲酸盐或邻苯二甲酸盐。

所述支撑体为石英砂或陶粒，所述催化降粘剂包裹于所述石英砂或所述陶粒表面；或，所述支撑体为多孔材料，所述催化降粘剂包裹在所述多孔材料上并形成球状颗粒。

具体地，多孔材料可以为沸石、碳纳米管、多孔陶瓷中的一种或多种。催化降粘剂可以通过浸渍法将催化降粘剂包裹在支撑体上。

其中，制作催化降粘支撑剂时，可以设定催化降粘剂与支撑体之间的重量比例，以便可以达到更加的催化效果，例如催化降粘剂的重量占总重的1.5％-5％，支撑体的重量占总重的95％-98.5％。

进一步地，催化降粘剂的优选的重量百分比可以为1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％；支撑体的优选的重量百分比可以为98％、98.1％、98.2％、98.3％、98.4％或98.5％。

需要注意的是，制备的催化降粘支撑剂的粒径需要比用于支撑裂缝的石英砂或陶粒的粒径的目数大10-20目。

为了更好的示意本发明实施例提供的压裂改造稠油油藏增产增效方法的效果，提供如下具体实施例：

实施例1

采用催化降粘支撑剂填制一维填砂模型(模型为内径2.5cm，长度1m的圆筒)，充满整个模型，然后注水进行初始渗透率测定，待压力稳定，计算得水测初始渗透率为234mD；然后将一维填砂模型置于95℃的恒温箱中至温度恒定；将95℃时粘度为96mPa.s的稠油恒速由左至右注入填砂模型，维持稠油从左至右在填砂管内的流动时间为16h，待右端流出稠油后收集样品并测其粘度，95℃时经催化降粘的稠油粘度为61mPa.s，降粘率36％，改善了稠油的流动性。

由此可见，含有催化降粘剂的支撑剂对于稠油有一定的催化降粘的作用，以及有一定的改善其流动性的作用。进而说明本实施例提供的方法，将催化降粘支撑剂随压裂液进入裂缝后，裂缝中的催化降粘支撑剂能够对稠油催化降稠，改善稠油流动性，以达到提高稠油的采出速度的效果。

实施例2

如图2所示，采用石英砂填制一维填砂模型100(模型为内径2.5cm，长度1m的圆筒)，充满A和B段，然后注水进行初始渗透率测定，待压力稳定，计算得水测初始渗透率为370mD；然后将一维填砂模型100置于95℃的恒温箱中至温度恒定；将粘度(95℃)为96mPa.s的稠油恒速由左至右注入填砂模型，记录驱替压差为P1，然后将A段升温至110℃(使A段的稠油粘度降至60mPa.s左右，与实例1达到等效的稠油粘度)，记录驱替压差为P2，测得P2比P1降低了21％，稠油的流动阻力减小。

由此可见，当裂缝中的稠油粘度降低之后，用于驱动稠油产出的压力可以变小，而在压力不变小的情况下，则可以加快稠油的流动速度。所以使用本发明实施例提供的方法，其可以有效的降低稠油的粘度(实施例1可证)的情况下，可以降低开采稠油的压力以及提升开采稠油的速度。

实施例3

以国内某实际稠油油藏为例，储层深度4500m，孔隙度15％，渗透率20mD，地层温度102℃，地层原油粘度28mPa.s，地层水总矿化度30000mg/L，用模拟油和模拟水进行压裂吞吐物理模拟实验。采用催化降粘支撑剂填制一维填砂模型(模型为内径2.5cm，长度1m的圆筒)，孔隙度、渗透率接近实际油藏情况，然后从A端注入饱和水，从B端定量注入一定量的模拟油，封闭填砂模型两端，放置于102℃的恒温箱中静置24h，然后从A端进行注水驱替，待含水98％时测其采收率E1；采用石英砂填制一维填砂模型，在相同填砂岩心条件和步骤下测其采收率E2，E1比E2高7％。

由此可见，结合实施例1和2的作用效果，当裂缝中的稠油粘度降低之后，相同生产压差下，开井返排稠油流动阻力小，采出速度快，同时，在储层改造措施有效生产周期下，稠油最终采收率也更高。再结合实施例3采用本公开发明的方法模拟对实际稠油油藏的压裂驱油，得知具有较高的生产效率，所以使用本发明实施例提供的方法，其可以有效的改善储层压裂改造效果，实现稠油增效、增产。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种压裂改造稠油油藏增产增效方法，其特征在于，包括：

向稠油油藏待压裂井中泵入压裂液和催化降粘支撑剂，进行压裂改造；

闷井预设时间；

解除闷井，进行返排生产；

其中，催化降粘支撑剂由支撑体和催化降粘剂组成。

2.根据权利要求1所述的压裂改造稠油油藏增产增效方法，其特征在于，在所述向稠油油藏待压裂井中泵入压裂液和催化降粘支撑剂，进行压裂改造之前：

向井中泵入含石英砂或陶粒的重量百分比为5％的压裂液，进行试注；

并且，判断所述石英砂或所述陶粒已经进入裂缝。

3.根据权利要求2所述的压裂改造稠油油藏增产增效方法，其特征在于，

所述石英砂或所述陶粒的粒径为70-140目。

4.根据权利要求2所述的压裂改造稠油油藏增产增效方法，其特征在于，所述向稠油油藏待压裂井中泵入压裂液和催化降粘支撑剂，进行压裂改造的方法为：

将所述催化降粘支撑剂与所述石英砂或所述陶粒混合，并随压裂液注入油井；

其中，所述催化降粘支撑剂占总重量百分比为1.5％-5％。

5.根据权利要求4所述的压裂改造稠油油藏增产增效方法，其特征在于，

所述催化降粘支撑剂的粒径为30-70目。

6.根据权利要求4所述的压裂改造稠油油藏增产增效方法，其特征在于，

当裂缝注入的所述石英砂或所述陶粒和所述催化降粘支撑剂达到压裂设计用量的90％，停止所述催化降粘支撑剂的加入，并将所述石英砂或所述陶粒的粒径改为20-40目，直至裂缝注入的所述石英砂或所述陶粒和所述催化降粘支撑剂达到压裂设计用量，则停止压裂液的注入。

7.根据权利要求6所述的压裂改造稠油油藏增产增效方法，其特征在于，在进行所述闷井之前：

泵入顶替液，把地面管线及井筒中的携带有所述催化降粘支撑剂和所述石英砂或所述陶粒的压裂液全部顶替到裂缝中去。

8.根据权利要求1所述的压裂改造稠油油藏增产增效方法，其特征在于，

所述闷井的时间为1小时至5小时。

9.根据权利要求1所述的压裂改造稠油油藏增产增效方法，其特征在于，

所述催化降粘剂为铁、钴、镍、锰、铜、钌和钯中至少一种金属离子的无机酸盐、石油酸盐、苯甲酸盐或邻苯二甲酸盐；

所述支撑体为石英砂或陶粒，所述催化降粘剂包裹于所述石英砂或所述陶粒表面；

或，所述支撑体为多孔材料，所述催化降粘剂包裹在所述多孔材料上并形成球状颗粒。

10.根据权利要求1所述的压裂改造稠油油藏增产增效方法，其特征在于，所述稠油油藏满足如下条件：

储层温度不低于80℃，基质渗透率小于0.5×10-3μm²的砂岩和/或碳酸盐岩储集层，未经过大规模长距离运移而形成的石油聚集，地下粘度小于500mPa.s。

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