专利名称：碳酸盐岩储集层的石油回收方法
技术领域：
本发明涉及一种用于改进碳酸盐岩储集层中的石油回收的方法。更特定来说，本 发明的实施例利用具有第一水溶液的初始注水步骤，以及采用具有与第一水溶液相比减小 的盐浓度的水溶液的后续注水步骤。
背景技术：
注水是一种二次回收方法，其中将水注射到储集层中以置换出储集层内的可动 油。来自注射井的水通过物理方式将所置换的石油驱扫到邻近的生产井，使得石油可以从 生产井收集。一般来说，注水工艺中使用的水是取自附近的水源，其通常为海水或产出水。
已知所注射水的盐度值减小可以增加砂岩储集层的石油产量。然而，只有在储集 层含有粘土且具有盐度值小于5，OOOppm的水的条件下，低盐度注水才显示为可行的。
碳酸盐岩储集层不含有此类粘土。如此，此前已知的低盐度注水教示明确地 教示与低盐度水对于碳酸盐岩储集层的成功使用相背离。参见A.雷爵(A. Lager)等 人的“低盐度石油回收-实验研究(Low Salinity Oil Recovery-An Experimental Investigation) ”, 2006 年 9 月岩心分析家协会(Society of Core Analysts)发布的论 文(“最终其解释为何LoSal 似乎对于碳酸盐岩储集层不可行”)。亦参见A.R.杜斯 特(A. R. Doust)等人的“智能水作为碳酸盐岩和砂岩中的润湿改性剂(Smart Water as Wettability Modifier in Carbonate and Sandstone) ”，2009 年 4 月在第 15 届欧洲改进 石油回收研讨会上发布的论文(“碳酸盐岩类中的润湿改性可以在高盐度下发生，即SW盐 度。如果SW被蒸馏水稀释到低盐流体( 2000ppm)，那么归因于活性离子的减少，石油回 收率将减少”)。
将需要具有一种用于对碳酸盐岩储集层进行注水的简单且有效的改进的工艺。优 选地，将需要具有一种不需要使用如二氧化碳、表面活性剂、聚合物等复杂化学物质或气体 的工艺。另外，如果用于改进的注水的工艺可利用现有基础设施实施，那么将是有益的。发明内容
本发明针对一种满足这些需求中的至少一者的方法。在一个实施例中，所述用于 改进碳酸盐岩储集层中的叔烃回收的方法包含以下步骤将第一水溶液引入到碳酸盐岩储 集层中；从碳酸盐岩储集层回收一定量的烃；将第二水溶液引入到碳酸盐岩储集层中；以 及从碳酸盐岩储集层回收第二量的烃。所述第一水溶液具有第一盐浓度，且所述第二水溶 液具有低于第一盐浓度的第二盐浓度。在一个实施例中，第一水溶液具有离子组成，其包含 选自由硫酸根、钙和镁组成的群的至少两种离子。在另一个实施例中，离子组成包括三种离 子硫酸根、钙和镁。
在一个实施例中，第二盐浓度与第一盐浓度的比率在约0.1到0. 9的范围内。在 另一个实施例中，第二盐浓度与第一盐浓度的比率在约0. 5到0. 75的范围内。在另一个实 施例中，第二盐浓度与第一盐浓度的比率为约0. 5。在一个实施例中，第一盐浓度在以重量计35，000到70，OOOppm的范围内。在另一个实施例中，第二盐浓度在以重量计35，000到 60，OOOppm的范围内。在另一个实施例中，第二盐浓度在以重量计17，500到52，500ppm的 范围内。在另一个实施例中，第二盐浓度在以重量计17，500到35，OOOppm的范围内。在另 一个实施例中，所述方法是在70°C与100°C之间的储集层温度下进行。
在本发明的另一个实施例中，所述方法可以进一步包含将第三水溶液弓I入到碳酸 盐岩储集层中，以及从碳酸盐岩储集层回收第三量的烃。所述第三水溶液具有低于第二盐 浓度的第三盐浓度。在一个实施例中，第三盐浓度与第一盐浓度的比率在约O. 05到O.1的 范围内。在另一个实施例中，第三盐浓度在以重量计1，750到7，OOOppm的范围内。在另一 个实施例中，第三盐浓度在以重量计3，500到7，OOOppm的范围内。在一个实施例中，回收 第三量的烃直到与所回收的第二量的烃相比石油回收率增量有至少9%的改进为止。
在一个实施例中，碳酸盐岩储集层大体上无粘土。在另一个实施例中，碳酸盐岩储 集层无粘土。在又一个实施例中，碳酸盐岩储集层无砂岩石。在另一个实施例中，碳酸盐岩 储集层内的温度在70°C以上。另一个实施例中，碳酸盐岩储集层内的温度为约100°C。
参看以下描述、权利要求书和附图将更好地理解本发明的这些和其它特征、方面 和优点。然而，应注意，图式仅说明本发明的若干实施例且因此不应被视为限制本发明的范 围，因为其可以容许其它同等有效的实施例。
图1展示从根据本发明的实施例的实验收集的数据。
图2展示从根据本发明的实施例的实验收集的数据。
图3展示从根据本发明的实施例的实验收集的数据。
图4展示从根据本发明的实施例的实验收集的数据。
具体实施方式
虽然将结合若干实施例描述本发明，但应了解，不希望将本发明限于那些实施例。 相反，希望涵盖可能包含在由所附权利要求书界定的本发明的精神和范围内的所有替代形 式、修改和等效物。
在一个实施例中，所述用于改进碳酸盐岩储集层中的叔烃回收的方法包含以下步 骤将第一水溶液引入到碳酸盐岩储集层中；从碳酸盐岩储集层回收一定量的烃；将第二 水溶液引入到碳酸盐岩储集层中；以及从碳酸盐岩储集层回收第二量的烃。所述第一水溶 液具有第一盐浓度，且所述第二水溶液具有低于第一盐浓度的第二盐浓度。在一个实施例 中，第一水溶液具有离子组成，其包含选自由硫酸根、钙和镁组成的群的至少两种离子。
借助以下实例来说明本发明，所述实例仅出于说明性目的而提出且不希望限制由 所附权利要求书界定的本发明的范围。
实例I
进行岩心驱替研究(coreflooding study)来证明本发明的实施例。实验参数和 程序经良好设计以反映碳酸盐岩储集层以及当前油田注射实践中通常所见的初始条件。
岩心材料是选自沙特阿拉伯的碳酸盐岩储集层。从整个岩心切割岩心栓(core plug)(直径I英寸,且长度1. 5英寸)。选择一个复合岩心用于岩心驱替实验。表I展不所选岩心的岩石物理特性。平均孔隙率和液体渗透率分别为25%和41毫达西。
表1:岩心栓的基本岩石物理特性
权利要求
1.一种用于回收碳酸盐岩储集层中的烃的方法，所述方法包括以下步骤 (a)将第一水溶液引入到所述碳酸盐岩储集层中，其中所述第一水溶液具有第一盐浓度； (b)从所述碳酸盐岩储集层回收一定量的烃； (c)将第二水溶液引入到所述碳酸盐岩储集层中，其中所述第二水溶液具有低于所述第一盐浓度的第二盐浓度；以及 (d)从所述碳酸盐岩储集层回收第二量的烃。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二盐浓度与所述第一盐浓度的比率在O.1到0.9的范围内。
3.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述第二盐浓度与所述第一盐浓度的比率在O. 5到O. 75的范围内。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述第二盐浓度与所述第一盐浓度的比率为0.5。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述第一盐浓度在以重量计35，000 到 70，OOOppm 的范围内。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述第二盐浓度在以重量计3，500到60，OOOppm的范围内。
7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述第二盐浓度在以重量计17，500 到 52，500ppm 的范围内。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述第二盐浓度在以重量计17，500 到 35，OOOppm 的范围内。
9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述第一水溶液包括选自由硫酸根离子、钙离子、镁离子及其组合组成的群的至少两种离子。
10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述第一水溶液包括硫酸根离子、钙离子和镁离子。
11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述碳酸盐岩储集层内的温度在70°C与100°C之间。
12.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其进一步包括 (a)将第三水溶液引入到所述碳酸盐岩储集层中，其中所述第三水溶液具有低于所述第二盐浓度的第三盐浓度；以及 (b)从所述碳酸盐岩储集层回收第三量的烃。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第三盐浓度与所述第一盐浓度的比率在O.05到O.1的范围内。
14.根据权利要求12到13中任一权利要求所述的方法，其中所述第三盐浓度在以重量计I, 750到7，OOOppm的范围内。
15.根据权利要求12到14中任一权利要求所述的方法，其中所述第三盐浓度在以重量计3，500到7，OOOppm的范围内。
16.根据权利要求12到15中任一权利要求所述的方法，其中所述回收步骤持续直到所回收的所述第二量的烃提供石油回收率增量有至少9%的改进为止。
17.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述碳酸盐岩储集层大体上无粘土。
18.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述碳酸盐岩储集层无粘土。
19.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述碳酸盐岩储集层无砂岩石。
20.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述碳酸盐岩储集层内的温度在70°C以上。
21.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述碳酸盐岩储集层内的温度为100°C。
22.一种用于回收碳酸盐岩储集层中的烃的方法，所述方法包括以下步骤 (a)将第二水溶液引入到已经经历采用初始盐水注入的增强型石油回收方法的碳酸盐岩储集层中，其中所述初始盐水注入使用具有第一盐浓度的盐水溶液，其中所述第二水溶液包括低于所述第一盐浓度的第二盐浓度；以及 (b)从所述碳酸盐岩储集层回收第二量的烃，其中所回收的所述第二量的烃提供至少7%的石油回收率增量。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述第二水溶液具有离子组成，所述离子组成包括选自由硫酸根离子、钙离子、镁离子及其组合组成的群的至少两种离子。
24.根据权利要求22到23中任一权利要求所述的方法，其中所述碳酸盐岩储集层大体上无粘土。
25.根据权利要求22到24中任一权利要求所述的方法，其中所述碳酸盐岩储集层无粘土。
26.根据权利要求22到25中任一权利要求所述的方法，其中所述碳酸盐岩储集层无砂岩石。
27.根据权利要求22到26中任一权利要求所述的方法，其中所述碳酸盐岩储集层内的温度在70°C以上。
全文摘要
本发明提供一种用于通过对注射到碳酸盐岩储集层中的注射盐水的盐度进行逐步减小来增加所述碳酸盐岩储集层中的石油产量的方法。所述方法提供与常规注水技术相比增加的石油产量。
文档编号E21B43/20GK103025997SQ201180036063
公开日2013年4月3日 申请日期2011年7月13日 优先权日2010年7月23日
发明者阿里·阿卜杜拉·阿勒优素菲, 阿卜杜勒阿齐兹·奥贝德·阿勒卡阿彼, 萨拉赫·哈马德·阿勒萨利赫 申请人:沙特阿拉伯石油公司