提高强敏感性稠油油藏采收率的方法
【专利摘要】本发明提供一种提高强敏感性稠油油藏采收率的方法，利用高温粘土稳定剂、缓释酸液体系、高效驱油剂和二氧化碳在敏感性稠油油藏开发中组合应用，改善单井开发效果，提高敏感性稠油油藏采收率的新方法。其技术方案是：首先利用温敏缓释酸液体系对近井地带污染进行处理，接下来注入液态二氧化碳，注汽前利用高温粘土稳定剂对油层进行保护，注汽过程中伴注高温驱油剂体系。然后经过关井焖井、开井放喷后，在井内下入泵进行连续采油。经现场试验表明，直井平均周期油汽比达到0.4，水平井平均周期油汽比达到0.6，周期产油量超过1000t，室内实验表明，在敏感性稠油油藏开展该项发明涉及工艺，油藏最终采收率可以达到35%以上。
【专利说明】提高强敏感性稠油油藏采收率的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种油田开采技术，特别涉及一种高温粘土稳定剂、缓释酸液体系、高 效驱油剂和二氧化碳在敏感性稠油油藏开发中组合应用，改善单井开发效果，提高敏感性 稠油油藏采收率的新方法。
【背景技术】
[0002]随着常规油气资源的大量消耗和石油需求的不断攀升，稠油资源以其分布范围 广、储量巨大、储量动用率低等特点成为下部开发的主要潜力。国内稠油资源非常丰富，预 测可探明储量80亿吨，在目前已探明的20.6亿吨稠油储量中，未动用地质储量7.01亿吨。 未动用稠油储量中有相当部分属于敏感性稠油油藏，该部分储量开发中存在以下突出矛 盾:
⑴粘土含量高，水敏感性强，油层保护难度大
尽管在注蒸汽热采的过程中采取了一定的防膨措施，但是仍然避免不了因粘土膨胀、 运移造成的微粒堵塞。表现在注蒸汽吞吐4至5个周期后，出泥砂严重，从拔出的绕丝管来 看，绝大多数绕丝管中均被油泥、粉细砂堵死，还有部分井油管也有砂泥。
[0003](2)油层薄，净总比低，蒸汽吞吐热量利用率低
由于油层薄，注入油层的蒸汽从上下盖层的热损失增大，在油层横向波及体积变小，热 利用率降低；另外，净总比也是影响热利用率的一个重要因素，由于有泥质薄夹层的存在， 油层中热损失增大，部分热量消耗在夹层。在油层有效厚度和注汽量相同的情况下，随着 夹层厚度增大，即净总比降低，油汽比明显变低，主要是因为油层加热半径变小，热利用率 低，吞吐效果变差。
[0004](3)原油粘度高，天然能量不足，油井供液能力差
原油粘度高，渗流能力差，再加上油藏天然能量不足，导致油井的供液能力严重不足， 影响了油井的产能。综上分析，影响金家油田稠油油藏开发效果的主要因素:水敏感性强、 油层薄、净总比低、原油粘度高且天然能量不足等。致使能量补充困难、开发方式选择难度 大、提高产量难度大、注汽热效率低，开发难度增大。
[0005]对于该类稠油油藏，尤其是薄互层敏感性稠油油藏，曾尝试冷采、化学冷采、常规 热采等方式实现区块的有效动用，但效果均不理想。调研国内外类似区块的开发工艺，未见 成熟矿场应用报道。化学冷采及常规热采都会产生大量的入井液体，加之储层水敏严重导 致渗透能力损失巨大，注不进产不出是该矛盾的重要体系，即使在工艺前使用防膨手射孔 长度，钻完井过程中造成的渗透率伤害也无法恢复。此外区块油层薄、净总比低，热采开发 中热损失巨大，热效率利用率不到40%，加之油藏能量匮乏，回采压力不足，使得热采生产周 期短，经济效益差。
[0006]因此，在目前上述未动用敏感性稠油储量中，尤其是水敏指数大于90%、层厚小于 6m的敏感性稠油油藏缺乏成熟配套的开采技术，探索该类油藏的经济开发模式，提高相应 的储量动用程度和采收率，对于减缓原油需求矛盾，保障国民经济发展具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0007]本发明的目的旨在克服现有技术的不足之处，提供一种利用高温粘土稳定剂、缓释酸液体系保护改善储层渗流能力，利用二氧化碳及高效驱油剂提高回采采油效率，从而大幅度改善敏感性稠油油藏开发效果。
[0008]本发明的目的可通过如下技术措施来实现:该方法按如下步骤进行:
a.对目标区块进行筛选，选择油藏条件为:
储层粘土含量为5%-20%，水敏指数为70%-90%，油层厚度为4-10m，油藏埋深≤1500m, 油藏温度下脱气原油粘度为1000-50000mPa ? s ；
b.用3-4重量份的盐酸、6-8重量份的氢氟酸、0.1-0.5重量份的聚乙烯吡咯烷酮缓释剂、0.5-1重量份的柠檬酸铁离子稳定剂，加水至100重量份组成的温敏缓释酸液体系，注入量按照直井射孔长度4-6m3/m、水平井射孔长度0.4-0.6m3/m，注入速度为8_12m3/h对近井地带污染进行酸化溶蚀，解除地层中的伤害，处理后用6-12m3本区油田热污水作为顶替液进行顶替；
c.注入量按照直井射孔长度0.8-1.2t/m、水平井射孔长度0.1-0.3t/m取高温粘土稳定剂，加水稀释至重量浓度为7-15%后注入油藏，注入速度不超过30t/h ；
d.从油管注入液态CO2，注入量按照直井射孔长度0.4-0.6t/m、水平井0.4-0.6t/m，注入速度控制在8-15t/h ；
e.焖井24-48h;
f.注入蒸汽2000t-2500t，注入速度8-15t/h，注入蒸汽200t后，注入量按照直井射孔长度1.8-2.2t/m、水平井0.1-0.3t/m伴注高温驱油剂，注入速度0.12t_0.16t/h ;你
g.焖井3-5天，换油嘴放喷，速度控制在50m3/d以内，待压力降为OMpa后，井内下泵
进行连续生产。
[0009]本发明的目的还可通过如下技术措施来实现:
c步骤所述的高温粘土稳定剂是季铵盐重量含量60-95%的混合物；其中季铵盐重量含量为75-90%是效果更好；f.步骤所述的高温驱油剂是磺酸盐重量含量为60-95%的混合物；其中磺酸盐重量含量为75-90%时效果更好。
[0010]其技术方案是首先利用温敏缓释酸液体系对近井地带污染进行处理，接下来注入液态二氧化碳，注汽前利用高温粘土稳定剂对油层进行保护，注汽过程中伴注高温驱油剂体系。然后经过关井烟井、开井放嗔后，在井内下入栗进彳丁连续米油。
[0011]本发明用季铵盐类高温粘土稳定剂对油藏进行保护，利用罐车及液态气体注入泵从油管注入液态CO2，根据油藏地质条件设计蒸汽注入量及注入速度，注汽过程中伴注磺酸盐类高温驱油剂，注入量按照直井2t/m、水平井0.2t/m设计，注入浓度控制在液相浓度 1%-1.5%。
[0012]本发明将油层保护工艺、气体增能助排工艺及化学辅助热采工艺进行合理组合， 协同作用实现敏感性稠油油藏高效开发，主要作用机理有以下几点:
1、温敏缓释酸酸液体系处理水敏伤害后岩心渗透率恢复率可以达到60%，高温粘土稳定剂处理后渗透率保留率大于98%，耐水性超过500倍空隙体积，可以实现敏感性稠油油藏油层高效治理与保护。
[0013]2、CO2具有补充油层能量、增加原油弹性能以及降低原油粘度的性能，其中CO2饱和于稠油后降粘率超过95%，伴蒸汽注入以提高管式模型驱替效率14%以上。
[0014]3、高温驱油剂可以显著降低油水界面张力，改善岩石亲水性，提高蒸汽洗油效率。 CO2与高温驱油剂混合使用形成弱泡沫体系提高了蒸汽波及效率，从根本上改善了敏感性稠油油藏开发效果。
[0015]【专利附图】
【附图说明】:
图1是本发明与常规热采、常规冷采井日产油量对比图；
图2是本发明与常规热采、常规冷采井周期产油量对比图。
[0016]【具体实施方式】:
某区块含油面积6.4Km2，探明石油地质储量1256万吨，主力层系沙一射孔长度为砂岩储层，矿物成分为石英、长石、岩屑，胶结类型为孔隙一接触式，胶结物为泥岩。泥质 12.7-18.9%，平均孔隙度36.2%，渗透率1122X 10_3um2。开发区平均单井有效厚度6.8m, 最厚的为18.8m，一般顶面埋深750m左右，埋深变化趋势由北向南越来越浅，由于埋藏浅，压实作用弱，成岩性差，胶结疏松，易出砂。区块原油较稠，原油性质以高密度、高粘度、低含硫、低凝固点为特征，地面原油密度0.9445-0.9968g/cm3,地面原油粘度(50°C ) 2209-15741mPa.s，含硫 0.25-0.72%。
[0017]1991年~1999年该区块进行蒸汽吞吐实验，1999年4月由于产能低，油价低，油生产成本过高，油田全面停产。1993年~1996年还 在该区块三个井组进行了火烧油层试验，但开发效果不理想。针对油藏地质特点、原油性质及开发矛盾，2008年初该区块在室内研究的基础上采用上述方案开展蒸汽热采实验。
[0018]实施例1:
该方法按如下步骤进行:
a.油藏条件选择:
储层粘土含量为5%，水敏指数为90%，油层厚度为4m，油藏埋深740m，油藏温度下脱气原油粘度为50000mPa ? s ；
b.用4重量份的盐酸、6重量份的氢氟酸、0.5重量份的聚乙烯吡咯烷酮缓释剂、0.5重量份的柠檬酸铁离子稳定剂，加水至100重量份组成的温敏缓释酸液体系，注入量按照直井射孔长度6m3/m、水平井射孔长度0.4m3/m，注入速度为12m3/h对近井地带污染进行酸化溶蚀，解除地层中的伤害，处理后用6m3本区油田热污水作为顶替液进行顶替；
c.更换注汽管柱、井口，用季铵盐重量含量为95%的混合物作高温粘土稳定剂，注入量按照直井射孔长度0.8t/m、水平井射孔长度0.3t/m取高温粘土稳定剂，加水稀释至重量浓度为7%后从油管正注注入油藏，注入速度30t/h ；
d.利用罐车及液态气体注入泵从油管注入液态CO2，注入量按照直井射孔长度0.4t/m、 水平井0.6t/m，注入速度控制在8t/h ；
e.焖井48h;
f.用磺酸盐重量含量为60%的混合物作高温驱油剂，注入蒸汽2500t，注入速度8t/h， 当注入蒸汽200t后，注入量按照直井射孔长度2.2t/m、水平井0.lt/m伴注高温驱油剂，注入速度0.16t/h ；
g.焖井5天，换油嘴放喷，速度控制在50m3/d以内，待压力降为OMpa后，井内下泵进
行连续生产。
[0019]该井实施本发明的方法后初期日产液18.2吨，日产油14.2吨，油汽比0.5，取得较好的开发效果。
[0020]实施例2:
该方法按如下步骤进行:
a.油藏条件选择:
储层粘土含量为20%,水敏指数为70%，油层厚度为10m，油藏埋1500m，油藏温度下脱气原油粘度为1000mPa ? s ；
b.用3重量份的盐酸、8重量份的氢氟酸、0.1重量份的聚乙烯吡咯烷酮缓释剂、I重量份的柠檬酸铁离子稳定剂，加水至100重量份组成的温敏缓释酸液体系，注入量按照直井射孔长度4m3/m、水平井射孔长度0.6m3/m，注入速度为8m3/h对近井地带污染进行酸化溶蚀，解除地层中的伤害，处理后用12m3本区油田热污水作为顶替液进行顶替；
c.更换注汽管柱、井口，用季铵盐重量含量为60%的混合物作高温粘土稳定剂，注入量按照直井射孔长度1.2t/m、水平井射孔长度0.lt/m取高温粘土稳定剂，加水稀释至重量浓度为15%后从油管正注注入油藏，注入速度5t/h ；
d.利用罐车及液态气体注入泵从油管注入液态CO2，注入量按照直井射孔长度0.6t/m、 水平井0.4t/m，注入速度控制在15t/h ；
e.焖井24h;
f.用磺酸盐重量含量为95%的混合物作高温驱油剂，注入蒸汽2000t，注入速度15t/ h，当注入蒸汽200t后，注入量按照直井射孔长度1.8t/m、水平井0.3t/m伴注高温驱油剂， 注入速度0.12tt/h ；
g.焖井3天，换油嘴放喷，速度控制在50m3/d以内，待压力降为OMpa后，井内下泵进
行连续生产。
[0021]该井实施本发明的方法后初期日产液18.0吨，日产油14.6吨，油汽比0.6，取得较好的开发效果。
[0022]实施例3:
该方法按如下步骤进行:
a.油藏条件选择:
储层粘土含量为5%，水敏指数为90%，油层厚度为4m，油藏埋深740m，油藏温度下脱气原油粘度为50000mPa ? s ；
b.用4重量份的盐酸、6重量份的氢氟酸、0.5重量份的聚乙烯吡咯烷酮缓释剂、0.5重量份的柠檬酸铁离子稳定剂，加水至100重量份组成的温敏缓释酸液体系，注入量按照直井射孔长度6m3/m、水平井射孔长度0.4m3/m，注入速度为12m3/h对近井地带污染进行酸化溶蚀，解除地层中的伤害，处理后用6m3本区油田热污水作为顶替液进行顶替；
c.更换注汽管柱、井口，用季铵盐重量含量为90%的混合物作高温粘土稳定剂，注入量按照直井射孔长度0.8t/m、水平井射孔长度0.3t/m取高温粘土稳定剂，加水稀释至重量浓度为7%后从油管正注注入油藏，注入速度30t/h ；d.利用罐车及液态气体注入泵从油管注入液态CO2，注入量按照直井射孔长度0.4t/m、 水平井0.6t/m，注入速度控制在8t/h ；
e.焖井48h;
f.用磺酸盐重量含量为75%的混合物 作高温驱油剂，注入蒸汽2500t，注入速度8t/h， 当注入蒸汽200t后，注入量按照直井射孔长度2.2t/m、水平井0.lt/m伴注高温驱油剂，注入速度0.16t/h ；
g.焖井5天，换油嘴放喷，速度控制在50m3/d以内，待压力降为OMpa后，井内下泵进
行连续生产。
[0023]该井实施本发明的方法后初期日产液18.7吨，日产油14.2吨，油汽比0.5，取得较好的开发效果。
[0024]实施例4:
该方法按如下步骤进行:
a.油藏条件选择:
储层粘土含量为20%,水敏指数为70%，油层厚度为10m，油藏埋1500m，油藏温度下脱气原油粘度为1000mPa ? s ；
b.用3重量份的盐酸、8重量份的氢氟酸、0.1重量份的聚乙烯吡咯烷酮缓释剂、I重量份的柠檬酸铁离子稳定剂，加水至100重量份组成的温敏缓释酸液体系，注入量按照直井射孔长度4m3/m、水平井射孔长度0.6m3/m，注入速度为8m3/h对近井地带污染进行酸化溶蚀，解除地层中的伤害，处理后用12m3本区油田热污水作为顶替液进行顶替；
c.更换注汽管柱、井口，用季铵盐重量含量为75%的混合物作高温粘土稳定剂，注入量按照直井射孔长度1.2t/m、水平井射孔长度0.lt/m取高温粘土稳定剂，加水稀释至重量浓度为15%后从油管正注注入油藏，注入速度5t/h ；
d.利用罐车及液态气体注入泵从油管注入液态CO2，注入量按照直井射孔长度0.6t/m、 水平井0.4t/m，注入速度控制在15t/h ；
e.焖井24h;
f.用磺酸盐重量含量为90%的混合物作高温驱油剂，注入蒸汽2000t，注入速度15t/ h，当注入蒸汽200t后，注入量按照直井射孔长度1.8t/m、水平井0.3t/m伴注高温驱油剂， 注入速度0.12tt/h ；
g.焖井3天，换油嘴放喷，速度控制在50m3/d以内，待压力降为OMpa后，井内下泵进
行连续生产。
[0025]该井实施本发明的方法后初期日产液18.8吨，日产油14.6吨，油汽比0.6，取得较好的开发效果。
[0026]
实施例5:
该方法按如下步骤进行:
a.油藏条件选择:
某井例为水平井，水平井射孔长度长230m，有效长度160m，孔隙度34.2%，储层渗透率 4321 X 10_3um2，储层粘土含量为10%，水敏指数为80%，油层厚度为7m，油藏埋深1000m，油藏温度下脱气原油粘度为25000mPa ? s ；b.用3.5重量份的盐酸、7重量份的氢氟酸、0.3重量份的聚乙烯吡咯烷酮缓释剂、0.7 重量份的柠檬酸铁离子稳定剂，加水至100重量份组成的温敏缓释酸液体系，注入量按照 直井射孔长度5m3/m、水平井射孔长度0.5m3/m，注入速度为10m3/h对近井地带污染进行酸 化溶蚀，解除地层中的伤害，处理后用9m3本区油田热污水作为顶替液进行顶替；
c.更换注汽管柱、井口，用季铵盐重量含量为80%的混合物作高温粘土稳定剂，注入 量按照直井射孔长度1.0t/m、水平井射孔长度0.2t/m取高温粘土稳定剂，加水稀释至重量 浓度为10%后从油管正注注入油藏，注入速度20t/h ；
d.利用罐车及液态气体注入泵从油管注入液态CO2，注入量按照直井射孔长度0.5t/m、 水平井0.5t/m，注入速度控制在10t/h ；
e.焖井26h;
f.用磺酸盐重量含量为80%的混合物作高温驱油剂，注入蒸汽2200t，注入速度12t/ h，当注入蒸汽200t后，注入量按照直井射孔长度2.0t/m、水平井0.2t/m伴注高温驱油剂， 注入速度0.14t/h ；
g.焖井4天，换油嘴放喷，速度控制在50m3/d以内，待压力降为OMpa后，井内下泵进
行连续生产。
[0027]该井实施本发明的方法后初期日产液28.9吨，日产油21.4吨，周期产油1694吨， 油汽比0.8，取得较好的开发效果。
【权利要求】
1.提高强敏感性稠油油藏采收率的方法，其特征在于该方法按如下步骤进行:油藏条件选择:储层粘土含量为5%-20%，水敏指数为70%-90%，油层厚度为4-10m，油藏埋深≤1500m, 油藏温度下脱气原油粘度1000-50000mPa ? s ；b.用3-4重量份的盐酸、6-8重量份的氢氟酸、0.1-0.5重量份的聚乙烯吡咯烷酮缓释剂、0.5-1重量份的柠檬酸铁离子稳定剂，加水至100重量份组成的温敏缓释酸液体系，注入量按照直井射孔长度4-6m3/m、水平井射孔长度0.4-0.6m3/m，注入速度为8_12m3/h对近井地带污染进行酸化溶蚀，解除地层中的伤害，处理后用6-12m3本区油田热污水作为顶替液进行顶替；c.注入量按照直井射孔长度0.8-1.2t/m、水平井射孔长度0.1-0.3t/m取高温粘土稳定剂，加水稀释至重量浓度为7-15%后注入油藏，注入速度不超过30t/h ； d.从油管注入液态CO2，注入量按照直井射孔长度0.4-0.6t/m、水平井0.4-0.6t/m，注入速度控制在8-15t/h ；e.焖井24-48h;f.注入蒸汽2000t-2500t，注入速度8-15t/h，注入蒸汽200t后，注入量按照直井射孔长度1.8-2.2t/m、水平井0.1-0.3t/m伴注高温驱油剂，注入速度0.12t_0.16t/h ；g.焖井3-5天，换油嘴放喷，速度控制在50m3/d以内，待压力降为OMpa后，井内下泵进行连续生产。
2.根据权利要求1所述的提高强敏感性稠油油藏采收率的方法，其特征在于c步骤所述的高温粘土稳定剂是季铵盐重量含量为60-95%的混合物。
3.根据权利要求2所述的提高强敏感性稠油油藏采收率的方法，其特征在于所述的季铵盐重量含量为75-90%。
4.根据权利要求1所述的提高强敏感性稠油油藏采收率的方法，其特征在于f.步骤所述的高温驱油剂是磺酸盐重量含量为60-95%的混合物。
5.根据权利要求4所述的提高强敏感性稠油油藏采收率的方法，其特征在于所述的磺酸盐重量含量为75-90%。
【文档编号】E21B37/06GK103573231SQ201210255158
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月23日 优先权日:2012年7月23日
【发明者】曹嫣镔, 于田田, 盖平原, 唐培忠, 林吉生, 尚心舒, 刘冬青, 王善堂, 戴宇婷, 贺文媛 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司采油工艺研究院