提高非均质油藏原油采收率的低张力泡沫剂及驱油方法与流程

本发明涉及特高含水期非均质油藏提高采收率方法，尤其涉及一种提高非均质油藏原油采收率的低张力泡沫剂及驱油方法。

背景技术：

石油作为能源基础，在国家发展中的战略意义至关重要。东部油田经过多年的开发，大部分油田已进入特高含水期，特别是主力油田面临含水高、采出程度高、采油速度高的开发形势，开发稳产难度增大，常规注水开发技术难以减缓产油量递减，稳产形势比较严峻。但部分油田水驱标定采收率相对较低，不到30％，即水驱后油层中仍有丰富的剩余油和较大的开发潜力。在这种形势下，要增加可采储量和提高原油产量，必须寻求新的开发技术。

目前聚合物驱及二元驱是较为成熟的三次采油技术，工业化推广应用比较多，但是面临着优质三采资源匮乏的问题，因此亟待研发新的驱油方法。

泡沫驱由于其良好的封堵性能及对油水选择性，以及品种多，耐温耐盐能力强的特点，被认为是一项很有发展前途的三次采油方式。但是泡沫本身属于一种不稳定状态，尤其在残余油存在时，稳定性较差，很难形成良好的封堵能力，泡沫驱油效果受到影响。在泡沫体系中添加聚合物虽然能够增加泡沫的稳定性，但是添加聚合物不但要增加化学剂的成本，地面投入大，并且聚合物对于水质、温度、矿化度、剪切等非常敏感，粘度下降幅度大，中的氧，也会对聚合物粘度造成致命的影响。因此，探寻低张力泡沫驱油新方法，研制具有高泡沫性能、同时具有良好油水界面性能的低张力泡沫体系，对于减少成本，进一步提高特高含水期的高温高盐油藏原油采收率具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的旨在克服现有技术的不足，目的之一是提供一种具有高泡沫性能、同时具有良好油水界面性能的提高非均质油藏原油采收率的低张力泡沫剂；目的之二是提供一种使用目的之一的提高非均质油藏原油采收率的低张力泡沫剂继续驱油的方法。

本发明的目的之一可通过如下技术措施来实现：

提高非均质油藏原油采收率的低张力泡沫剂，其特征在于它由如下重量百分配比的原料组成：

主剂 40～60 泡沫稳定剂 3～15

烷基甜菜碱 8～15 缩甲基纤维素 0.1～3

水 余量。

本发明的目的之一还可通过如下技术措施来实现：

本发明所述的水采用城市自来水。

所述的主剂是十二烷基醇聚氧乙烯醚羧酸盐、十四烷基醇聚氧乙烯醚羧酸盐、十六烷基醇聚氧乙烯醚羧酸盐、十八烷基醇聚氧乙烯醚羧酸盐。

所述的泡沫稳定剂是椰子油酸单乙醇胺。

所述的烷基甜菜碱是十二烷基甜菜碱、十四烷基甜菜碱、十六烷基甜菜碱、十八烷基甜菜碱。

本发明的目的之二可通过如下技术措施来实现：

使用上述目的之一的提高非均质油藏原油采收率的低张力泡沫剂进行驱油的方法，该驱油方法按如下步骤进行：

a.先取低张力泡沫剂加水配制成重量浓度为0.8～1.2％的水溶液，数量为地层孔隙体积0.01～0.05倍量，然后注入实施低张力泡沫驱的注水井，作为前置段塞；

b.取低张力泡沫剂加水配制成重量浓度为0.3～0.7％的水溶液，将该水溶液与氮气、空气或天然气混合注入a步骤所述的低张力泡沫驱的注水井，注入量为地层孔隙体0.2～0.4倍量，所述水溶液与氮气、空气或天然气混合是按照地下体积比计算并控制液、气体积比为1：0.01～2，形成泡沫驱油流体，进行低张力泡沫驱油。

本发明中的低张力泡沫驱油方法，是通过在特高含水期非均质油藏中注入低张力泡沫流体，一方面，在高渗、残余油饱和度低的区域(即经过大量注水冲刷，形成固定水流通道的区域)，形成有效的泡沫封堵，堵住驱油流体窜流通道，扩大驱油流体波及体积，迫使其流向低渗、残余油饱和度高的区域；另一方面，泡沫驱油流体在低渗、残余油饱和度高的区域，发挥其“低张力”洗油能力强的特点，提高洗油效率。这两个方面协同提高驱油、洗油效率，从而达到提高特高含水期非均质油藏原油采收率的目的。

本发明中的低张力泡沫驱油方法，适用于高温高盐、非均质、特高含水期油藏，聚合物驱及二元驱无法应用的区块。低张力泡沫剂的主要性能指标包括油藏条件下的超低油水界面张力(要求达到10^-3mN/m)和较强泡沫性能(起泡体积大于150mL、泡沫半衰期要求大于60min),在非均质油藏采出液含水大于98％以后，室内试验提高原油采收率20％以上，矿场应用提高原油采收率10％以上。

附图说明

图1为本发明的实施例中低张力氮气泡沫驱油方法的驱油物理模拟实验采收率、含水变化曲线；

图2为本发明的实施案例中低张力氮气泡沫驱油方法的驱油物理模拟实验高低渗模型产液分数变化曲线。

针对目标区块油藏条件，选择本发明的既能降低油水界面张力、又有良好泡沫性能的低张力泡沫剂配制成0.8～1.2％(w/t)溶液，作为前置段塞，注入实施低张力泡沫驱的注水井，数量为0.01～0.05倍地层孔隙体积；而后将低张力泡沫剂配制成0.3～0.7％(w/t)溶液，与氮气、空气或天然气混合，注入注水井，形成泡沫驱油流体，进行低张力泡沫驱油，气液比(地下体积比)为(0.01～2)：1，数量约为0.2～0.4倍地层孔隙体积。

如图1所示，在模拟目标油藏的驱油物理模拟实验中，非均质模型综合采收率及含水变化曲线。从图中数据可以看出，在非均质模型中，水驱达到含水大于98％后，进行低张力氮气泡沫驱，采收率从40％上升到89％，采收率提高49％；含水下降50％。

如图2所示，在模拟目标油藏的驱油物理模拟实验中，高低渗模型产液分数与注入量的关系曲线，注入低张力氮气泡沫后，高低渗模型产液发生明显反转，证实了在模拟地层中残余油饱和度低的区域，形成有效的泡沫封堵，堵住驱油流体窜流通道，扩大了驱油流体波及体积，提高了非均质油藏特高含水期原油采收率。

(非均质模型：高低渗模型渗透率分别为1.02、2.95μm2，渗透率级差接近3：1；试验温度：80℃；注入速度：1mL/min；气液比：1：1。)

具体实施方式：

实施例1：

该提高非均质油藏原油采收率的低张力泡沫剂由如下重量百分配比的原料组成：

40％的十二烷基醇聚氧乙烯醚羧酸盐、15％的椰子油酸单乙醇胺、8％的十二烷基甜菜碱、3％的缩甲基纤维素和34％的城市自来水。

使用本发明的提高非均质油藏原油采收率的低张力泡沫剂进行驱油的方法按如下步骤进行：

a.先取低张力泡沫剂加水配制成重量浓度为0.8％的水溶液，数量为地层孔隙体积0.05倍量，然后注入实施低张力泡沫驱的注水井，作为前置段塞；

b.取低张力泡沫剂加水配制成重量浓度为0.7％的水溶液，将该水溶液与氮气、空气或天然气混合注入a步骤所述的低张力泡沫驱的注水井，注入量为地层孔隙体0.2倍量，所述水溶液与空气混合是按照地下体积比计算并控制液、气体积比为1：2，形成泡沫驱 油流体，进行低张力泡沫驱油。

实施例2：

该提高非均质油藏原油采收率的低张力泡沫剂由如下重量百分配比的原料组成：

60％的十二烷基醇聚氧乙烯醚羧酸盐、3％的椰子油酸单乙醇胺、15％的十二烷基甜菜碱、0.1％的缩甲基纤维素和21.9％的城市自来水。

使用本发明的提高非均质油藏原油采收率的低张力泡沫剂进行驱油的方法按如下步骤进行：

a.先取低张力泡沫剂加水配制成重量浓度为1.2％的水溶液，数量为地层孔隙体积0.01倍量，然后注入实施低张力泡沫驱的注水井，作为前置段塞；

b.取低张力泡沫剂加水配制成重量浓度为0.3％的水溶液，将该水溶液与氮气、空气或天然气混合注入a步骤所述的低张力泡沫驱的注水井，注入量为地层孔隙体0.4倍量，所述水溶液与空气混合是按照地下体积比计算并控制液、气体积比为1：0.01，形成泡沫驱油流体，进行低张力泡沫驱油。

实施例3：

该提高非均质油藏原油采收率的低张力泡沫剂由如下重量百分配比的原料组成：

50％的十二烷基醇聚氧乙烯醚羧酸盐、10％的椰子油酸单乙醇胺、12％的十二烷基甜菜碱、3％的缩甲基纤维素和25％的城市自来水。

使用本发明的提高非均质油藏原油采收率的低张力泡沫剂进行驱油的方法按如下步骤进行：

a.先取低张力泡沫剂加水配制成重量浓度为1.0％的水溶液，数量为地层孔隙体积0.03倍量，然后注入实施低张力泡沫驱的注水井，作为前置段塞；

b.取低张力泡沫剂加水配制成重量浓度为0.5％的水溶液，将该水溶液与氮气、空气或天然气混合注入a步骤所述的低张力泡沫驱的注水井，注入量为地层孔隙体0.3倍量，所述水溶液与空气混合是按照地下体积比计算并控制液、气体积比为1：1，形成泡沫驱油流体，进行低张力泡沫驱油。

实施例4：

用十四烷基醇聚氧乙烯醚羧酸盐替代十二烷基醇聚氧乙烯醚羧酸盐，其他分别同实施例1-3。

实施例5：

用十六烷基醇聚氧乙烯醚羧酸盐替代十二烷基醇聚氧乙烯醚羧酸盐，其他分别同实 施例1-3。

实施例6：

用十八烷基醇聚氧乙烯醚羧酸盐替代十二烷基醇聚氧乙烯醚羧酸盐，其他分别同实施例1-3。

实施例7：

用十四烷基甜菜碱替代十二烷基甜菜碱，其他分别同实施例1-6。

实施例8：

用十六烷基甜菜碱替代十二烷基甜菜碱，其他分别同实施例1-6。

实施例9：

用十八烷基甜菜碱替代十二烷基甜菜碱，其他分别同实施例1-6。

实施例10：

用氮气替代空气，其他分别同实施例1-9。

实施例11：

用天然气替代空气，其他分别同实施例1-9。