CN1944573A - 沸石调剖剂及向调剖井内注入沸石调剖剂的方法 - Google Patents
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Abstract
沸石调剖剂及向调剖井内注入沸石调剖剂的方法，它涉及一种调剖剂及注入方法。针对复合离子聚合物调剖剂或体膨颗粒调剖剂，存在成本高和受到油层非均质性影响，部分聚驱井调剖效果不显著问题以及上述两种调剖剂，存在注入方法难操作问题。本发明的沸石调剖剂由下述原料组成：沸石、聚合物和水；沸石、聚合物和水的重量比为0.5～5.0∶0.04～0.08∶100，沸石的颗粒直径为40～200目，聚合物为阴离子型聚丙烯酰胺；所述方法是这样完成的：利用调剖液压泵将所述沸石调剖剂注入到调剖井内，单口调剖井注入量为5000～10000m3，注入半径为距调剖井与油井井距的1/2～1/3处。本发明采用沸石作为沸石调剖剂的主要原料，可以增加残余阻力系数、提高采收率3个百分点以上，且注入方法简单，容易操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种调剖剂及注入方法。
背景技术
目前，国内一些主要油田逐渐进入特高含水开发期，层间矛盾日趋严重。随着聚合物驱规模的扩大，调剖已成为改善聚驱效果、油田增效挖潜、提高采收率的重要技术措施之一。目前大庆油田主要采用复合离子聚合物调剖剂或体膨颗粒调剖剂，利用上述两种调剖剂虽然取得了较好的调剖效果，但仍存在调剖剂成本高和受到油层非均质性影响，部分聚驱井调剖效果不显著的问题；此外采用上述两种调剖剂，存在注入方法难以操作的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种沸石调剖剂及向调剖井内注入沸石调剖剂的方法，它可解决采用复合离子聚合物调剖剂或体膨颗粒调剖剂，存在成本高和受到油层非均质性影响，部分聚驱井调剖效果不显著的问题；此外采用上述两种调剖剂，存在注入方法难以操作的问题。
本发明的沸石调剖剂由下述原料组成：沸石、聚合物和水；所述沸石、聚合物和水三者之间的重量比为0.5～5.0∶0.04～0.08∶100，所述沸石的颗粒直径为40～200目，所述聚合物为阴离子型聚丙烯酰胺；本发明的向调剖井内注入沸石调剖剂的方法是这样完成的：取沸石、聚合物和水并按照重量比为0.5～5.0∶0.04～0.08∶100的比例混合配制沸石调剖剂，所述沸石的颗粒直径为40～200目，所述聚合物为阴离子型聚丙烯酰胺；利用调剖液压泵将所述沸石调剖剂注入到调剖井内，单口调剖井注入沸石调剖剂量为5000～10000m3，沸石调剖剂的注入半径为距调剖井和油井井距的1/2～1/3处。
本发明具有以下有益效果：一、由于沸石具有资源广泛、价格低廉的优点，采用沸石作为沸石调剖剂的主要原料，可以增加残余阻力系数、提高采收率3个百分点以上，还可以降低成本。二、油田孔隙半径中值随渗透率的增加而增大，但二者并非线性关系，当地层渗透率为10μm2时，孔隙直径可以达到50μm，适用粒径大于200目的沸石颗粒，且实际油藏中存在大孔道，它可以让粒径大于450μm即＜40目的颗粒顺利通过，并从油井采出，因此沸石的颗粒直径选择在40～200目的范围内。三、由于沸石调剖剂中的沸石含量对调驱效果有较大影响，当沸石与水的重量比为0.5∶100时，沸石调驱相对于水驱采收率增加33.7％，相对于聚合物驱采收率增加7.9％；当沸石与水的重量比为1∶100时，沸石调驱相对于水驱采收率增加34.9％，相对于聚合物驱采收率增加9.1％。由此可见，沸石浓度愈高，调驱效果愈好。当然，沸石浓度大小除了考虑调驱效果外，还必须兼顾设备和地层注入能力等影响因素。综合考虑上述因素，确定沸石与水的重量比为0.5～5.0∶100。四、为了将沸石输送到调剖目的层(即高渗透层)，向水中加入聚合物(阴离子型聚丙烯酰胺)使其作为携带液，由于沸石密度与携带液密度间存在较大差异，携带液中沸石颗粒势必要发生沉降。如果沉降速度过快，沸石会在井筒内堆积，影响后续注入过程的进行。所以，必须采取措施抑制沸石颗粒的沉降速度。理论分析表明，单个固体颗粒在液体中的沉降速度与颗粒直径、固液密度差成正比，与液体粘度成反比。当液体中存在多个颗粒时，还必须考虑颗粒间相互干扰对沉降速度的影响。据此推理可知，沸石颗粒在携带液中沉降速度的大小主要受沸石含量和携带液粘度的影响。当沸石粒径及其分布一定时，携带液中沸石含量与携带液浓度间应存在一个匹配关系，以确保沸石能够顺利进入地层。综合考虑聚合物的经济性和悬浮能力，确定聚合物与水的重量比为0.04～0.08∶100。五、调剖半径越大，调剖效果越好，综合考虑调剖时间和总体的经济成本，确定调剖半径为调剖井与油井井距的1/2～1/3处，可使吨沸石调剖剂增油效果明显。六、单口调剖井的沸石调剖剂用量计算公式如下：
Q＝s.h..Ev.Fn/4.βn
式中：Q-调剖剂用量，m3；
s-调剖面积，m2；
h-调剖厚度，m；
-孔隙度，小数；
Ev-波及系数，小数；
Fn-调剖方向数；
βn-调剖面积系数。
两个方向 βn＝0.95
三个方向 βn＝0.92
四个方向 βn＝0.86
结合试验参数确定单口井沸石调剖剂用量为5000～10000m3。
六、本发明的沸石调剖剂具有成本低、调剖效果好的优点，所采用的注入方法简单、容易操作、注入沸石调剖剂的调剖井动态反映正常。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的沸石调剖剂由下述原料组成：沸石、聚合物和水；所述沸石、聚合物和水三者之间的重量比为0.5～5.0∶0.04～0.08∶100，所述沸石的颗粒直径为40～200目，所述聚合物为阴离子型聚丙烯酰胺，阴离子型聚丙烯酰胺的分子量为2500×104。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式的沸石调剖剂中的沸石、聚合物和水三者之间的重量比为0.6∶0.06∶100，所述沸石的颗粒直径为40～65目，所述聚合物为阴离子型聚丙烯酰胺，阴离子型聚丙烯酰胺的分子量为1200×104。采用上述技术参数，沸石的沉降速度为3.2mm/s。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式的沸石调剖剂中的沸石、聚合物和水三者之间的重量比为4.8∶0.08∶100，所述沸石的颗粒直径为65～160目，所述聚合物为阴离子型聚丙烯酰胺，阴离子型聚丙烯酰胺的分子量为1900×104。采用上述技术参数，沸石的沉降速度为7.3mm/s。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式的沸石调剖剂中的沸石、聚合物和水三者之间的重量比为2.4∶0.04∶100，所述沸石的颗粒直径为160～190目，所述聚合物为阴离子型聚丙烯酰胺，阴离子型聚丙烯酰胺的分子量为3500×104。采用上述技术参数，沸石的沉降速度为1.4mm/s。
具体实施方式五：本实施方式的向调剖井内注入沸石调剖剂的方法是这样完成的：取沸石、聚合物和水并按照重量比为0.5～5.0∶0.04～0.08∶100的比例混合配制沸石调剖剂，所述沸石的颗粒直径为40～200目，所述聚合物为阴离子型聚丙烯酰胺，阴离子型聚丙烯酰胺的分子量为2500×104；利用调剖液压泵将所述沸石调剖剂注入到调剖井内，单口调剖井注入沸石调剖剂量为5000～10000m3，沸石调剖剂的注入半径为距调剖井与油井井距的1/2～1/3处。
本实施方式中的调剖液压泵采用山东德州石油机械厂钻采机械研究所生产的调剖液压泵，注入沸石调剖剂时，采用筛网震动下注沸石调剖剂，大功率搅拌器搅拌即配即注的调剖工艺流程。调剖过程中，注入设备运行平稳，调剖井动态反映正常。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五的不同点是：本实施方式中取沸石、聚合物和水并按照重量比为0.6∶0.06∶100的比例配制沸石调剖剂，所述沸石的颗粒直径为41～65目，所述聚合物为阴离子型聚丙烯酰胺，阴离子型聚丙烯酰胺的分子量为3500×104；向单口调剖井内注入沸石调剖剂量为5000m3，沸石调剖剂的注入半径为距调剖井和油井井距的1/3处。采用上述技术参数，沸石的沉降速度为3.2mm/s，吨沸石调剖剂增油效果明显。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式五的不同点是：本实施方式中取沸石、聚合物和水并按照重量比为4.8∶0.08∶100的比例配制沸石调剖剂，所述沸石的颗粒直径为65～160目，所述聚合物为阴离子型聚丙烯酰胺，阴离子型聚丙烯酰胺的分子量为1900×104；向单口调剖井内注入沸石调剖剂量为10000m3，沸石调剖剂的注入半径为距调剖井和油井井距的1/2。采用上述技术参数，沸石的沉降速度为7.3mm/s，吨沸石调剖剂增油效果明显。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式五的不同点是：本实施方式中取沸石、聚合物和水并按照重量比为2.4∶0.04∶100的比例配制沸石调剖剂，所述沸石的颗粒直径为160～200目，所述聚合物为阴离子型聚丙烯酰胺，阴离子型聚丙烯酰胺的分子量为3500×104；向单口调剖井内注入沸石调剖剂量为8000m3，沸石调剖剂的注入半径为距调剖井和油井井距的1/3处。采用上述技术参数，沸石的沉降速度为1.4mm/s，吨沸石调剖剂增油效果明显。
沸石颗粒浓度对驱油效果影响的实验结果见表1。
表1
| 方案编号 | 含油饱和度(％) | 沸石与水的重量比 | 采收率(％) | 采收率增加(％) | ||
| 水驱 | 调驱 | 相对于水驱 | 相对于聚合物驱 | |||
| 4-1 | 76.3 | 0.5∶100 | 35.1 | 68.8 | 33.7 | 7.9 |
| 4-2 | 77.1 | 1∶100 | 35.0 | 69.9 | 34.9 | 9.1 |
沸石沉降实验数据(油田采出经处理后回入油层的污水)见表2
表2
| 粒径范围 | 沸石与水的重量比 | 聚合物与水的重量比 | 沉降速度(mm/s) |
| 40～65目 | 0.6∶100 | 0.06∶100 | 3.20 |
| 0.6∶100 | 0.08∶100 | 2.30 | |
| 1.2∶100 | 0.06∶100 | 6.00 | |
| 1.2∶100 | 0.08∶100 | 3.40 | |
| 2.4∶100 | 0.06∶100 | 6.30 | |
| 2.4∶100 | 0.08∶100 | 5.40 | |
| 4.8∶100 | 0.06∶100 | 9.70 | |
| 4.8∶100 | 0.08∶100 | 7.30 | |
| 65～160目 | 0.6∶100 | 0.06∶100 | 1.90 |
| 0.6∶100 | 0.08∶100 | 0.70 | |
| 1.2∶100 | 0.06∶100 | 2.20 | |
| 1.2∶100 | 0.08∶100 | 1.00 | |
| 2.4∶100 | 0.06∶100 | 2.90 | |
| 2.4∶100 | 0.08∶100 | 1.60 | |
| 4.8∶100 | 0.06∶100 | 3.70 | |
| 4.8∶100 | 0.08∶100 | 3.10 | |
| 16～200目 | 0.6∶100 | 0.04∶100 | 0.90 |
| 0.6∶100 | 0.06∶100 | 0.72 | |
| 1.2∶100 | 0.04∶100 | 1.20 | |
| 1.2∶100 | 0.06∶100 | 0.78 | |
| 2.4∶100 | 0.04∶100 | 1.40 | |
| 2.4∶100 | 0.06∶100 | 0.83 | |
| 4.8∶100 | 0.04∶100 | 1.90 | |
| 4.8∶100 | 0.06∶100 | 0.95 |
沸石沉降实验数据(清水)见表3
表3
| 粒径范围 | 沸石与水的重量比 | 聚合物与水的重量比 | 沉降速度(mm/s) |
| 40～65目 | 0.6∶100 | 0.06∶1.00 | 1.56 |
| 0.6∶100 | 0.06∶100 | 1.11 | |
| 1.2∶100 | 0.06∶100 | 1.69 | |
| 1.2∶100 | 0.08∶100 | 1.15 | |
| 2.4∶100 | 0.06∶100 | 1.82 | |
| 2.4∶100 | 0.08∶100 | 1.22 | |
| 4.8∶100 | 0.06∶100 | 2.12 | |
| 4.8∶100 | 0.08∶100 | 1.87 |
| 65～160目 | 0.6∶100 | 0.06∶100 | 0.52 |
| 0.6∶100 | 0.08∶100 | 0.26 | |
| 1.2∶100 | 0.06∶100 | 0.62 | |
| 1.2∶100 | 0.08∶100 | 0.33 | |
| 2.4∶100 | 0.06∶100 | 0.91 | |
| 2.4∶100 | 0.08∶100 | 0.87 | |
| 4.8∶100 | 0.06∶100 | 1.03 | |
| 4.8∶100 | 0.08∶100 | 0.92 | |
| 160～200目 | 0.6∶100 | 0.04∶100 | 0.19 |
| 0.6∶100 | 0.06∶100 | 0.17 | |
| 1.2∶100 | 0.04∶100 | 0.29 | |
| 1.2∶100 | 0.06∶100 | 0.26 | |
| 2.4∶100 | 0.04∶100 | 0.41 | |
| 2.4∶100 | 0.06∶100 | 0.33 | |
| 4.8∶100 | 0.04∶100 | 0.93 | |
| 4.8∶100 | 0.06∶100 | 0.87 | |
| 4.8∶100 | 0.04∶100 | 0.95 | |
| 4.8∶100 | 0.06∶100 | 0.21 | |
| 2.4∶100 | 0.04∶100 | 1.82 | |
| 2.4∶100 | 0.06∶100 | 1.37 | |
| 4.8∶100 | 0.04∶100 | 2.22 | |
| 4.8∶100 | 0.06∶100 | 1.92 |
Claims (10)
1、一种沸石调剖剂，其特征在于所述沸石调剖剂由下述原料组成：沸石、聚合物和水；所述沸石、聚合物和水三者之间的重量比为0.5～5.0∶0.04～0.08∶100，所述沸石的颗粒直径为40～200目，所述聚合物为阴离子型聚丙烯酰胺。
2、根据权利要求1所述的沸石调剖剂，其特征在于所述沸石、聚合物和水三者之间的重量比为0.6∶0.06∶100，所述沸石的颗粒直径为40～65目。
3、根据权利要求1所述的沸石调剖剂，其特征在于所述沸石、聚合物和水三者之间的重量比为4.8∶0.08∶100，所述沸石的颗粒直径为65～160目。
4、根据权利要求1所述的沸石调剖剂，其特征在于所述沸石、聚合物和水三者之间的重量比为2.4∶0.04∶100，所述沸石的颗粒直径为160～200目。
5、根据权利要求1所述的沸石调剖剂，所述阴离子型聚丙烯酰胺相对分子量为1200×104、1900×104、2500×104或3500×104。
6、一种向调剖井内注入沸石调剖剂的方法，其特征在于所述方法是这样完成的：取沸石、聚合物和水并按照重量比为0.5～5.0∶0.04～0.08∶100的比例混合配制沸石调剖剂，所述沸石的颗粒直径为40～200目，所述聚合物为阴离子型聚丙烯酰胺；利用调剖液压泵将所述沸石调剖剂注入到调剖井内，单口调剖井注入沸石调剖剂量为5000～10000m3，沸石调剖剂的注入半径为距调剖井和油井井距的1/2～1/3处。
7、根据权利要求6所述的向调剖井内注入沸石调剖剂的方法，其特征在于取沸石、聚合物和水并按照重量比为0.6∶0.06∶100的比例配制沸石调剖剂，所述沸石的颗粒直径为41～65目，向单口调剖井内注入沸石调剖剂量为5000m3，沸石调剖剂的注入半径为距调剖井和油井井距的1/3处。
8、根据权利要求6所述的向调剖井内注入沸石调剖剂的方法，其特征在于取沸石、聚合物和水并按照重量比为4.8∶0.08∶100的比例配制沸石调剖剂，所述沸石的颗粒直径为65～160目，向单口调剖井内注入沸石调剖剂量为10000m3，沸石调剖剂的注入半径为距调剖井和油井井距的1/3处。
9、根据权利要求6所述的向调剖井内注入沸石调剖剂的方法，其特征在于取沸石、聚合物和水并按照重量比为2.4∶0.04∶100的比例配制沸石调剖剂，所述沸石的颗粒直径为160～190目，向单口调剖井内注入沸石调剖剂量为8000m3，沸石调剖剂的注入半径为距调剖井和油井井距的1/3处。
10、根据权利要求6所述的向调剖井内注入沸石调剖剂的方法，其特征在于所述阴离子型聚丙烯酰胺相对分子量为1200×104、1900×104、2500×104或3500×104。
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