专利名称：一种稠油井复合高温调剖方法
技术领域：
本发明是关于一种稠油井复合高温调剖方法，是一种原油开采提高产量及采油 效率的方法，特别是注蒸汽开采稠油提高注汽效率和提高地层稠油动用程度的开采方 法。
背景技术：
石油是重要资源，在国民经济中具有重要战略地位。随着原油开采的逐渐进 行，稀油的产量比例会逐渐降低，进而会转向开采成本更高的稠油生产。目前，开采稠 油的最主要方法是采用向油层注入热蒸汽的方式，以降低稠油在地下及开采时井筒流动 的粘度，使稠油顺利开采出来。然而，稠油井经多轮次蒸汽吞吐开采后，由于储层的非 均质性，其层间和平面上的矛盾日益突出，影响注汽质量和蒸汽热效率，造成稠油动用 程度及采收率低等问题，制约了稠油油藏开发。稠油注蒸汽开采的温度高，根据地层深度的不同注汽温度有所差异，国外以及 新疆克拉马依油田一般注汽温度高在200°C以上，而辽河油田注汽温度在300°C以上。因 此，在这类井稠油进行的调剖一般称为高温调剖或，高温调剖就是针对油层纵向上各层 吸比例不一样，不均勻而进行的调整吸汽剖面，如有的主要单层所占比例达50%以上， 称为主要吸汽层，而在比例10% 30%的吸汽层，一般称为次要吸汽层，还有的油层不 吸汽。如果稠油井每层吸汽比例差异很大，则称为吸汽不均或严重吸汽不均。由于稠油 井高温调剖用量不同、封堵半径不同，可将调剖分为近井地带和远井地带调剖，根据目 前施工一般封堵半径以5m为界，封堵半径大于5m为远井地带调剖。目前已经开展了多种调剖技术、高温暂堵技术、蒸汽泡沫工艺技术等，可达到 改善吸汽剖面，提高稠油采收率的目的。传统的调剖技术主要是采用固相高温调剖剂， 例如固相颗粒(如粉煤灰、橡胶粉、矿渣粉、树皮粉等)、热固型凝胶(如酚醛树脂、木 质素凝胶等)等固相堵剂，波及体积较小。蒸汽泡沫工艺最早是在二十世纪七、八十年 代应用于国外，如SPE10774、SPE13572,近年来国内也引进和研究发展该项技术。蒸汽 泡沫工艺的原理是利用泡沫降低蒸汽流度，增加蒸汽驱和蒸汽吞吐过程中扫油区的压 力梯度。迫使蒸汽转向进入那些未被驱扫的中、低渗透油层并现场应用。由于波及的体 积大，该工艺具有良好的调剖、暂堵、助排效果。但经室内和现场实验，蒸汽泡沫封堵 强度低，当注入蒸汽压力较高以及地层有大孔道时，难以达到高温调剖及封窜的效果。根据报道，世界上现在提高采收率最高的油田达到80%。地质科技人员计算 由于现有油田的再次发现很困难，可通过提高采收率来增加可采储量，就相当于找到新 的油田。按照现在一亿吨储量标准的一次采收率是20%，也就是2000万吨；如果提高采 收率20%，实现增加2000万吨可采储量，就相当于在其他油田又找到一个亿吨级油田。老油田在提高采收率上做大量研究工作，但就象化学反应提高产率一样，提高 采收率一个百分点也需要进行技术上以及经济上的投入才能实现。目前新的观点认为 化学调剖堵水也是一种提高采收率的方法。如何实现油井产量及采收率的提高是各油田所追求的目标。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种稠油井高温调剖方法，以提高原油开采产量及 采油效率。为达上述目的，本发明提供了一种稠油井高温调剖方法，其是一种采用固相高 温调剖剂和泡沫高温调剖剂的复合高温调剖方法，以实现油井产量及采收率的提高。本 发明的方法具体是在稠油井中，采用固相型高温调剖剂封堵主要吸汽通道，然后在注蒸 汽同时，注入高温泡沫调剖剂，达到既能够扩大高温调剖的波及体积、又能封堵主要汽 窜通道的目的。根据本发明的具体实施方案，本发明的稠油井复合高温调剖方法包括步骤先向稠油井中注入固相高温调剖剂，形成封堵物质封堵主要吸汽通道；然后再向井中注蒸汽，同时注入高温泡沫调剖剂，封堵次要吸汽通道并封堵远 井地带的吸汽通道。在本发明的一具体实施方案中，本发明的稠油井高温调剖方法是应用于稠油生 产井，所述稠油生产井蒸汽吞吐开采两轮以后、油层厚度IOm以上，注汽过程中吸汽不 均。在本发明的另一具体实施方案中，本发明的稠油井高温调剖方法是应用于稠油 蒸汽驱井，所述稠油蒸汽驱井汽窜严重和/或吸汽剖面不均。根据本发明的具体实施方案，本发明的稠油井高温调剖方法中，所述固相高温 调剖剂选自以下群组中的一种或多种a、固相颗粒，例如可选自粉煤灰、橡胶粉、矿渣粉、树皮粉中的一种或多种 等；b、热固型凝胶，例如可选自酚醛树脂和/或木质素凝胶等；C、双液法沉淀堵剂，例如可选自水玻璃-氯化钙。根据本发明的具体实施方案，本发明的稠油井高温调剖方法中，所述泡沫高温 调剖剂选自以下群组中的一种或多种a、蒸汽泡沫调剖剂；b、蒸汽氮气泡沫调剖剂。如果有条件，可以在蒸汽泡沫调剖基础上，加入氮气以增加泡沫稳定性和封堵 时间，但相应的施工难度、施工费用也增加，现场实施应当综合考虑。本发明中所用的泡沫高温调剖剂是在高温下能够起泡的表面活性剂，如烷基芳 基磺酸盐。实际应用中一般选碳链长度为十六至二十个的烷基苯磺酸盐或烷基甲苯磺酸盐。利用本发明的稠油井高温调剖方法，特别利于注蒸汽开采稠油提高注汽效率和 提高地层稠油动用程度，取得了预料不到的技术效果。按照本发明的方法进行岩心模 拟实验和现场试验，达到了有效地封堵主要吸汽通道并且增加高温调剖的波及体积的目 的，且能有效提高油井产量及采收率。
图1是本发明实施例1和2的实验评价所用的设备示意图；图1中1加热烘箱、2实验岩心模型、3蒸汽发生器、4注入泵、5阀门。图2是本发明实施例1和2的实验模型示意图；图2中2实验岩心模型、6高渗透岩心带、7低渗透岩心带。
具体实施例方式下面通过具体实施例进一步详细说明本发明的稠油井复合高温调剖方法的特点 及使用效果，但本发明并不因此而受到任何限制。实施例1利用耐温、耐压实验模型进行实验，模型耐压lOMPa，模型直径为3.06cm，长 为21cm。为有效测试非均质地层中的堵剂调剖效果，实验模型设计为同心非均质模型， 中心高渗透层填充20 40目石英砂，内芯圆柱直径为1.70cm，周围填充120 140目 石英砂。实验模型见图1、图2。图中，1为加热烘箱，2为实验岩心模型，3为蒸汽发 生器，4为注入泵，5为阀门；实验岩心模型2中，6为高渗透岩心带，7为低渗透岩心 带。首先向岩心模型2中注入的固相高温调剖剂无机酚醛树脂(其具体成分及制备请参 见ZL01134373.7)注入量为岩心0.5PV(孔隙体积)，调剖剂主要进入中间的高渗透岩心带 6，形成产物能够起到堵塞大孔道的作用，其封堵效率达到90%。然后通过蒸汽发生器3 注入高温蒸汽，同时注入耐温磺酸盐表面活性剂至岩心中产出(IPV)(蒸汽与表面活 性剂是注入低渗透岩心带)，形成泡沫蒸汽。实验结果表明，与单独使用采用上述固相高 温调剖剂或单独使用蒸汽泡沫相比，多采出原油，采收率提高15%以上。因此用本实施 例的方法能够实现高温蒸汽封堵高渗透层的目的，同时驱油效果也较为明显。实施例2按照实施例1中的方法进行实验，其中固相高温堵剂改为双液法高温堵剂，按 照SY/T 5799-93《双液法调剖剂性能评价方法》分别顺序注入水玻璃、隔离液、氯化钙 0.5PV(孔隙体积)，然后注入高温蒸汽，同时注入耐温磺酸盐表面活性剂至岩心中产 出(IPV)同样效果显著，采收率提高10%以上。实施例3在辽河油田齐40-2-24井施工，该井是一 口投产5年多的蒸汽吞吐井，蒸汽吞吐 八个周期，油层纵向上吸汽严重不均。对该井注200立方米高温蒸汽，然后注木质素凝 胶堵剂80立方米，关井凝胶48小时。然后开始注蒸汽，注入高温发泡剂十六烷基苯磺酸 钠15吨。经过复合高温调剖工艺措施前后对比，注汽压力提高了 2MPa，通过TPS-9000 测试吸汽剖面明显改变，高温调剖前，15、20、21号层为主要吸汽层，其次为18号层， 其它层吸汽较少，调剖后，上层15号层吸汽量得到明显的抑制，从原来的吸汽32.5%下 降到5.7%，而20、21号层吸汽量从44.7%增加到73.1%，复合高温调剖工艺有效地控制 了蒸汽沿上层汽窜的蒸汽超覆现象。施工效果显著。与相同区块的单独应用泡沫调剖剂 井8-28井和单独应用木质素凝胶的10-26井相比较，分别多增油3300吨和1900吨。
权利要求
1.一种稠油井复合高温调剖方法，该方法包括步骤先向稠油井中注入固相高温调剖剂，形成封堵物质封堵主要吸汽通道；然后再向井中注蒸汽，同时注入高温泡沫调剖剂，封堵次要吸汽通道并封堵远井地 带的吸汽通道。
2.根据权利要求1所述的方法，该方法是应用于稠油生产井，所述稠油生产井蒸汽吞 吐开采两轮以后、油层厚度IOm以上，注汽过程中吸汽不均。
3.根据权利要求1所述的方法，该方法是应用于稠油蒸汽驱井，所述稠油蒸汽驱井汽 窜严重和/或吸汽剖面不均。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述固相高温调剖剂选自以下群组中的一种或 多种a、固相颗粒，选自粉煤灰、橡胶粉、矿渣粉、树皮粉中的一种或多种；b、热固型凝胶，选自酚醛树脂和/或木质素凝胶；C、双液法沉淀堵剂，选自水玻璃-氯化钙。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述泡沫高温调剖剂选自以下群组中的一种或 多种a、蒸汽泡沫调剖剂；b、蒸汽氮气泡沫调剖剂。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述泡沫高温调剖剂是在高温下能够起泡的表 面活性剂，如烷基芳基磺酸盐。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述的烷基芳基磺酸盐为十六至二十个碳链长 度的烷基苯磺酸盐或烷基甲苯磺酸盐。
全文摘要
本发明提供了一种稠油井复合高温调剖方法，该方法包括步骤先向稠油井中注入固相高温调剖剂，形成封堵物质封堵主要吸汽通道；然后再向井中注蒸汽，同时注入高温泡沫调剖剂，封堵次要吸汽通道并封堵远井地带的吸汽通道。利用本发明的稠油井高温调剖方法，特别利于注蒸汽开采稠油提高注汽效率和提高地层稠油动用程度。按照本发明的方法进行岩心模拟实验和现场试验，达到了有效地封堵主要吸汽通道并且增加高温调剖的波及体积的目的。
文档编号E21B43/22GK102011572SQ20101060622
公开日2011年4月13日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者刘恩宏, 吴洪举, 张洪君, 杨贵容, 梁秀荣, 王浩, 许占双, 郝瑞辉 申请人:中国石油天然气股份有限公司