一种提高裂缝性油藏采收率方法
【专利摘要】本发明提供了一种提高裂缝性油藏采收率方法，特别是利用渗透压增能提高低压低渗裂缝性油藏原油采收率方法。通过向裂缝性油藏中注入成膜材料，成膜材料为聚乙二醇、硼酸交联的胍胶、醋酸纤维素、硅酸盐和亚铁氰化铜中的任意一种，在裂缝壁面形成半透膜，再向油藏中注入一种矿化度低于储层束缚水矿化度的水，两者之间的矿化度极差在2倍以上，这时就在半透膜两侧形成一种化学势梯度，在化学势梯度的作用下裂缝内低矿化度水中的水穿过半透膜进入储层基质，增加储层压力或储层能量，实现自汲水排油，可以大幅度提高低压低渗裂缝性油藏原油的产量。
【专利说明】一种提高裂缝性油藏采收率方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种提高裂缝性油藏采收率方法，特别是利用渗透压增能提高裂缝性 油藏采收率方法，属于石油开采【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 天然裂缝性油藏原油采收率通常是非常低的，尤其在中、高渗透裂缝性碳酸盐岩 油藏中，原油采收率往往小于该油藏地质储量的15%。一般情况下，裂缝性低渗透油藏中难 以提供一条从基质流向天然裂缝的油流通道。通常情况下，裂缝性油藏使用水驱油方式开 采，但水驱油方式只对高渗透天然裂缝油藏有效果。由于许多裂缝性碳酸盐油藏为混合润 湿或油湿，水驱无法提高储层基质和裂缝中的原油采收率，其中一个基本问题是如何提高 水驱波及系数。通常认为注入水经由生产井泵入储层，然后在高渗透率的天然裂缝系统中 会迅速发生水窜，余下的大部分油残留在储层基质中。即使是在水驱采油成功的情况下，整 个采油过程也是很慢的，产出液含水率会非常高。混合润湿或油湿等因素往往会影响整个 过程。因此，如何提高裂缝性油藏原油采收率，尤其是低压低渗裂缝性油藏，已成为高效开 发该类油藏的关键。
[0003] 半透膜是一种只供某种分子或离子扩散进出的薄膜，对不同粒子的通过具有选择 性的薄膜。例如细胞膜、膀胱膜、羊皮纸以及人工制的胶棉薄膜等。现代半透膜还用于多孔 性壁（如无釉陶瓷）并使适当的化合物（如铁氰化铜）沉淀于其孔隙中制成。半透膜用于 渗透溶胶和测定渗透压强等。生物吸取养分也是通过半透膜进行的，是用高分子材料经过 特殊工艺制成的半透膜，它只允许水分子透过，而不允许溶质通过。用高压泵使处于半透膜 一侧的原水压力超过渗透压时，原水中的水分子就能够透过半透膜进入另一侧，从而获得 纯净水。而原水中的溶解与非溶解的无机盐，重金属离子，有机物，菌体，胶体等物质无法通 过半透膜，只能留在浓缩水中被放掉。反渗透设备广泛应用于医药行业、饮料行业、电子、电 力行业等。目前还未见半透膜技术用于提高原油采收率的报道。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是要提供一种提高裂缝性油藏采收率方法。
[0005] 本发明的目的这样来实现：通过向裂缝性油藏中注入成膜材料，使其在油藏基质 表面（即裂缝壁面）形成半透膜；再向裂缝内注入低矿化度水，该低矿化度水的矿化度低于 储层内束缚水的矿化度，两者之间的极差在2倍以上，利用注入的低矿化度水与储层内的 高矿化度束缚水之间存在化学势差异，这样就可在半透膜两侧形成渗透压；在渗透压的作 用下，低矿化度注入水中的水则通过半透膜进入储层基质，增加储层压力或增加储层能量； 进入储层基质中的水将孔隙内储存的原油排出，实现自汲水排油，达到从低压或低能裂缝 性油藏中采出原油的目的。
[0006] 所述的成膜材料是聚乙二醇、硼酸交联的胍胶、醋酸纤维素、硅酸盐和亚铁氰化铜 等的任意一种，浓度为〇· 12mol/L?0· 60mol/L。成膜材料可以一次注入也可以重复注入， 以建立或重新建立半透膜。
[0007] 本发明的有益效果是：由于向裂缝性油藏中注入能形成半透膜的成膜材料，使其 在裂缝壁面形成一层具有选择透过性能的半透膜，这层半透膜将基质系统和裂缝系统分隔 开来。由于裂缝和基质中所含水的矿化度不同，因此在半透膜两侧形成浓度差。基质中水 的矿化度高，化学势较低；而裂缝中水的矿化度低，化学势较高。在化学势梯度的作用下， 水从化学势高的一侧经过半透膜进入到化学势低的一侧，直到半透膜两侧的化学势达到平 衡。注入水在渗透压的作用下，由裂缝进入到油藏基质中，增加裂缝性油藏储层基质内部 能量。利用半透膜使裂缝内的低矿化度水与基质中的高矿化度水之间建立渗透压差，在渗 透压差的作用下，裂缝内的水自动进入基质，将储层基质中的原油排出来，实现自动汲水采 油，从而达到提高裂缝性油藏采收率的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1是渗透压增能提高裂缝性油藏采收率的原理图。
[0009] 图2是渗透压增能提高裂缝性油藏采收率的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图和实施例来进一步描述本发明。
[0011] 图1为渗透压增能提高裂缝性油藏采收率的原理示意图，其原理是在半透膜的作 用下，裂缝内的水自动进入储层基质孔隙内，既可以增加基质孔隙内的压力，又可以将基质 孔隙内的原油排出，具有汲水-增能-排油的功能，实现裂缝性油藏自汲水排油提高原油采 收率。
[0012] 图2为渗透压增能提高裂缝性油藏采收率的工艺流程示意图。向裂缝性油藏内注 入半透膜的成膜材料，使其在裂缝性油藏储层基质的裂缝壁面形成半透膜，半透膜将油藏 储层基质与裂缝分隔开。由于油藏储层基质中水的矿化度高于裂缝中水的矿化度，两种水 的矿化度存在极差，这样两者之间就建立了一个化学势梯度。在渗透压的作用下，裂缝内低 矿化度水中的水分子经过半透膜，自发地进入到油藏储层基质中去，增加油藏储层基质中 的能量，迫使油藏储层基质中储存的原油排出。
[0013] 【实施例1】
[0014] 制作渗透率为32Χ10_3μπι2的裂缝性岩心，裂缝性岩心中先饱和矿化度为 80000mg/L的水，然后用2. OmPa. s的模拟原油饱和岩心建立高矿化度束缚水（矿化度为 80000mg/L);取出岩心，将其放在盛有5000mg/L低矿化度水的吸水排油仪中，这时注入水 矿化度与裂缝性岩心内束缚水矿化度的极差为16,记录排出原油体积，计算所得原油采收 率为0. 2%。
[0015] 【实施例2】
[0016] 制作渗透率为28Χ1(Γ3μπι2的裂缝性岩心，裂缝性岩心中先饱和矿化度为 80000mg/L的水，然后用2. OmPa. s的模拟原油饱和岩心建立高矿化度束缚水（矿化度为 80000mg/L);接着向该裂缝性岩心中注入0. 60mol/L的亚铁氰化铜半透膜成膜材料，关闭 12小时使成膜材料在裂缝壁面形成半透膜；取出岩心，将其放在盛有5000mg/L低矿化度水 的吸水排油仪中，这时注入水矿化度与裂缝性岩心内束缚水矿化度的极差为16,记录原油 产出体积，计算所得原油采收率为12. 6%。
[0017] 【实施例3】
[0018] 制作渗透率为30Χ10_3μπι2的裂缝性岩心，裂缝性岩心中先饱和矿化度为 40000mg/L的水，然后用2. OmPa. s的模拟原油饱和岩心建立高矿化度束缚水（矿化度为 40000mg/L);接着向该裂缝性岩心中注入0. 60mol/L的亚铁氰化铜半透膜成膜材料，关闭 12小时使成膜材料在裂缝壁面形成半透膜；取出岩心，将其放在盛有5000mg/L低矿化度水 的吸水排油仪中，这时注入水矿化度与裂缝性岩心内束缚水矿化度的极差为8,记录原油产 出体积，计算所得原油采收率为7. 8%。
[0019] 【实施例4】
[0020] 制作渗透率为30Χ1(Γ3μπι2的裂缝性岩心，裂缝性岩心中先饱和矿化度为 10000mg/L的水，然后用2. OmPa. s的模拟原油饱和岩心建立高矿化度束缚水（矿化度为 10000mg/L);接着向该裂缝性岩心中注入0. 60mol/L的亚铁氰化铜半透膜成膜材料，关闭 12小时使成膜材料在裂缝壁面形成半透膜；取出岩心，将其放在盛有5000mg/L低矿化度水 的吸水排油仪中，这时注入水矿化度与裂缝性岩心内束缚水矿化度的极差为2,记录原油产 出体积，计算所得原油采收率为3. 2%。
[0021] 【实施例5】
[0022] 制作渗透率为28Χ1(Γ3μπι2的裂缝性岩心，裂缝性岩心中先饱和矿化度为 80000mg/L的水，然后用2. OmPa. s的模拟原油饱和岩心建立高矿化度束缚水（矿化度为 80000mg/L);接着向该裂缝性岩心中注入0. 48mol/L的亚铁氰化铜半透膜成膜材料，关闭 12小时使成膜材料在裂缝壁面形成半透膜；取出岩心，将其放在盛有5000mg/L低矿化度水 的吸水排油仪中，这时注入水矿化度与裂缝性岩心内束缚水矿化度的极差为16,记录原油 产出体积，计算所得原油采收率为11.2%。
[0023] 【实施例6】
[0024] 制作渗透率为28Χ1(Γ3μπι2的裂缝性岩心，裂缝性岩心中先饱和矿化度为 30000mg/L的水，然后用2. OmPa. s的模拟原油饱和岩心建立高矿化度束缚水（矿化度为 30000mg/L);接着向该裂缝性岩心中注入0. 48mol/L的亚铁氰化铜半透膜成膜材料，关闭 12小时使成膜材料在裂缝壁面形成半透膜；取出岩心，将其放在盛有5000mg/L低矿化度水 的吸水排油仪中，这时注入水矿化度与裂缝性岩心内束缚水矿化度的极差为6,记录原油产 出体积，计算所得原油采收率为5. 0%。
[0025] 【实施例7】
[0026] 制作渗透率为30Χ1(Γ3μπι2的裂缝性岩心，裂缝性岩心中先饱和矿化度为 80000mg/L的水，然后用2. OmPa. s的模拟原油饱和岩心建立高矿化度束缚水（矿化度为 80000mg/L);接着向该裂缝性岩心中注入0. 12mol/L的亚铁氰化铜半透膜成膜材料，关闭 12小时使成膜材料在裂缝壁面形成半透膜；取出岩心，将其放在盛有5000mg/L低矿化度水 的吸水排油仪中，这时注入水矿化度与裂缝性岩心内束缚水矿化度的极差为16,记录原油 产出体积，计算所得原油采收率为8. 5%。
[0027] 【实施例8】
[0028] 制作渗透率为32Χ1(Γ3μπι2的裂缝性岩心，裂缝性岩心中先饱和矿化度为 10000mg/L的水，然后用2. OmPa. s的模拟原油饱和岩心建立高矿化度束缚水（矿化度为 lOOOOmg/L);接着向该裂缝性岩心中注入0. 12mol/L的亚铁氰化铜半透膜成膜材料，关闭 12小时使成膜材料在裂缝壁面形成半透膜；取出岩心，将其放在盛有5000mg/L低矿化度水 的吸水排油仪中，这时注入水矿化度与裂缝性岩心内束缚水矿化度的极差为2,记录原油产 出体积，计算所得原油采收率为2. 6%。
[0029] 根据上述实施例的试验结果，证实了渗透压增能提高裂缝性油藏原油采收率的可 行性。该技术既可以在裂缝性油藏注水井中实施，也可以生产井中实施。当在注水井中实 施时，首先向地层中注入成膜材料，使其在裂缝壁面形成半透膜；然后低流量、连续注入低 矿化度水，在渗透压的作用下低矿化度注入水中的水进入储层基质，将基质中的原油向生 产井推进。该技术通过提高波及系数来提高原油采收率，并且可以大幅度降低产出液中的 含水率。当在生产井实施时，首先向地层中注入成膜材料，使其在裂缝壁面形成半透膜；然 后注入于裂缝空间体积相近的低矿化度水，在渗透压的作用下低矿化度注入水中的水进入 储层基质，实现自汲水排油；关井一段时间，即当裂缝内压力与储层基质压力平衡时，打开 生产井继续生产。在生产井中该技术通过渗透压增能，实现汲水-增能-排油的功能，并可 多次重复、间断进行。
[0030] 综上所述，渗透压增能技术是利用半透膜产生渗透压原理，使裂缝中低矿化度注 入水中的水进入储层基质，增加基质内的压力或能量，具有汲水-增能-排油的三大作用， 可实现低压、低能裂缝性油藏的高效经济开采。
【权利要求】
1. 一种提高裂缝性油藏采收率方法，其特征是包括以下步骤： (1) 由注入井注入成膜材料，使其在油藏储层基质表面形成半透膜； (2) 通过注入井向地层注入一种低矿化度水，在半透膜两侧建立化学势能梯度，使得水 通过半透膜进入储层基质、增加基质内的压力，迫使基质中的原油进入生产井； 所述低矿化度水的矿化度低于储层内束缚水的矿化度，两者之间的极差在2倍以上； 所述的成膜材料为聚乙二醇、硼酸交联的胍胶、醋酸纤维素、硅酸盐和亚铁氰化铜中的 任意一种。
【文档编号】E21B43/22GK104088613SQ201410339698
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2014年7月17日
【发明者】刘德新, 钟珣, 郭剑飞, 肖桂龙, 史晓斐 申请人:中国石油大学(华东)