致密油储层超临界CO2吞吐采油方法与流程

文档序号:15673156发布日期:2018-10-16 19:42阅读:403来源:国知局

本发明涉及油气田开发技术领域,尤其涉及一种致密油储层超临界co2吞吐采油方法。



背景技术:

随着科学技术的突飞猛进,尤其是水力压裂和水平井技术的发展,使得非常规油气资源开采成为可能,其中致密油作为非常规油气资源的一种,由于其在世界范围内储量丰富,现在越来越受到人们的重视。

致密油是指夹在或紧邻优质生油层系的致密油储层中,未经过大规模长距离运移而形成的石油聚集,是与生油岩系共生或紧邻的大面积连续分布的石油资源,储集层岩性主要包括致密砂岩、致密灰岩和碳酸盐岩,覆压基质渗透率小于0.1md,渗透率低,开采难度极大。

同时随着石油采油技术的发展,利用co2提高原油采收率越来越被国内外所认可,尤其是在低渗透油气藏中利用co2提高单井的油气产量越来越受到重视。

目前现有的利用co2提高原油采收率的技术主要应用在煤层气开采中,通过向目的煤层依次注入生气剂溶液、活性水、释气剂溶液,在地下自动生成co2泡沫从而提高煤层气解吸开采速率。但是这种开采方式不适用于致密油储层,容易对致密油储层形成无效封堵,从而降低致密油储层的原油采收率。



技术实现要素:

本发明提供一种致密油储层超临界co2吞吐采油方法,应用于致密油储层原油的开采,已解决现有技术利用co2开采致密油储层,容易对致密油储层形成无效封堵,而降低其原油采收率的问题。

本发明提供一种致密油储层超临界co2吞吐采油方法,包括:

对油井中的致密油储层进行水力压裂,其中所述致密油储层包括含油层和含水层;

向所述致密油储层注入预热化学流体,所述预热化学流体用于与致密油储层的含油层中的原油混合并将原油加热;

向所述致密油储层注入所述超临界co2混合流体,所述超临界co2混合流体用于与所述预热化学流体加热的原油混合;

向所述致密油储层注入水溶液,所述水溶液用于渗透进入所述致密油储层的含水层,并与进入所述含水层的超临界co2混合流体混合形成co2乳液;

根据预设时长进行关井;

开井进行采油。

可选地,所述方法还包括:

按照预设配置条件,将超临界co2与气溶性表面活性剂、助溶剂混合,得到所述超临界co2混合流体;

其中,所述预设配置条件为温度≥32℃,压力≥7.4mpa。

可选地,所述气溶性表面活性剂为二-(2-乙基己基)-磺酸琥珀酸钠和/或月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚。

可选地,所述助溶剂为乙醇和/或戊醇。

可选地,所述助溶剂在超临界co2中的质量浓度为0.0%~10.0%;所述气溶性表面活性剂在所述超临界co2中的质量浓度为0.2%~3.0%。

可选地,所述预热化学流体中含有降粘剂和消泡剂,所述降粘剂和消泡剂在所述预热化学流体中总的质量浓度为0.2%~2.0%。

可选地,所述降粘剂是烷基磺酸盐类表面活性剂、烷基苯磺酸盐类表面活性剂、聚氧乙烯烷基醇醚类表面活性剂中的一种或多种;

所述消泡剂是乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。

可选地,所述预设时长为3~15天。

可选地,所述预热化学流体的注入量为20m3~100m3

可选地,所述超临界co2混合流体的注入量为20m3~200m3;所述水溶液的注入量为20m3~400m3

从本发明的实施例可知,本发明通过对油井中的致密油储层进行水力压裂,然后向所述致密油储层注入预热化学流体,所述预热化学流体用于与致密油储层的油层中的原油混合并将原油加热,再向致密油储层注入所述超临界co2混合流体,所述超临界co2混合流体用于与所述被预热化学剂加热的原油混合,最后向致密油储层注入水溶液,所述水溶液用于渗透进入致密油储层的水层,并与所述超临界co2混合流体混合,按照预设时长进行关井,开井进行生产。通过预热化学流体与原油混合加热,流动性增强,然后超临界co2混合流体与加热后的原油混合,使得原油的密度下降,粘度下降,流动性进一步增强,从而提高原油的采收率;同时通过超临界co2混合流体与渗透进入致密油储层的水层的水溶液混合,混合后在水层形成co2乳液,从对水层形成封堵,防止水层中的水进入油井,从而进一步地提高原油的采收率。

附图说明

图1为本发明的一种致密油储层超临界co2吞吐采油方法的应用场景示意图;

图2为一示例性实施例示出的一种致密油储层超临界co2吞吐采油方法的流程示意图;

图3为另一示例性实施例示出的一种致密油储层超临界co2吞吐采油方法的流程示意图;

图4为一示例性实施例示出的一种模拟致密油储层超临界co2吞吐采油方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

图1为本发明的一种致密油储层超临界co2吞吐采油方法的应用场景示意图,包括:

超临界co2储罐1,用于配置并存储超临界co2混合流体;

地面注入装置2,用于向油井注入流体;

井口装置3,用于连接油井井筒4与地面注入装置;以及油井井筒的不同位置:水平井水平段5,致密油储层6,压裂裂缝7。

图2为一示例性实施例示出的一种致密油储层超临界co2吞吐采油方法的流程示意图,本实施例包括:

步骤101:对油井中的致密油储层进行水力压裂,其中致密油储层包括含油层和含水层。

其中,该油井包括但不限于直井、分支井、水平井、大位移井;

对油井进行水力压裂之后,还包括:向致密油储层经过水力压裂后的压裂裂缝中注入支撑剂。

步骤102:向致密油储层注入预热化学流体,预热化学流体用于与致密油储层的含油层中的原油混合并将原油加热。

步骤103:向致密油储层注入超临界co2混合流体,超临界co2混合流体用于与预热化学流体加热的原油混合。

其中,超临界co2混合流体为超临界co2与气溶性表面活性剂的混合流体,其扩散性、流动性与气体相当。

步骤104:向致密油储层注入水溶液,水溶液用于渗透进入致密油储层的含水层,并与进入含水层的超临界co2混合流体混合形成co2乳液。

其中,水溶液在致密油储层中沿着原油饱和度低和渗流阻力小的通道流动。

其中,超临界co2混合流体与水层相遇时,由于超临界co2混合流体中溶有气溶性表面活性剂,遇水后在储层介质的剪切等作用下可以在地层中形成co2乳液,从而实现了超临界co2流体对水层的封堵。

步骤105:根据预设时长进行关井。

其中,关井也称为焖井,其目的为使得上述预热化学流体、原油、超临界co2混合流体,以及水溶液、超临界co2混合流体充分混合。

步骤106:开井进行采油。

从上述实施例可知,本发明通过对油井中的致密油储层进行水力压裂,然后向致密油储层注入预热化学流体,预热化学流体用于与致密油储层的油层中的原油混合并将原油加热,再向致密油储层注入超临界co2混合流体,超临界co2混合流体用于与被预热化学剂加热的原油混合,最后向致密油储层注入水溶液,水溶液用于渗透进入致密油储层的水层,并与超临界co2混合流体混合,按照预设时长进行关井,

开井进行生产。通过预热化学流体与原油混合加热,流动性增强,然后超临界co2混合流体与加热后的原油混合,使得原油的密度下降,粘度下降,流动性进一步增强,从而提高原油的采收率;同时通过超临界co2混合流体与渗透进入致密油储层的水层的水溶液混合,混合后在水层形成co2乳液,从对水层形成封堵,防止水层中的水进入油井,从而进一步地提高原油的采收率。

图3为另一示例性实施例示出的一种致密油储层超临界co2吞吐采油方法的流程示意图,在上述实施例的基础上,本实施例包括:

步骤201:按照预设配置条件,将超临界co2与气溶性表面活性剂、助溶剂混合,得到超临界co2混合流体,其中预设配置条件为温度≥32℃,压力≥7.4mpa。

具体地,气溶性表面活性剂为二-(2-乙基己基)-磺酸琥珀酸钠(aot)和/或月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(c12empn);

具体地,助溶剂为乙醇和/或戊醇;

具体地,助溶剂在超临界co2中的质量浓度为0.0%~10.0%;气溶性表面活性剂在超临界co2中的质量浓度为0.2%~3.0%。

其中,气溶性表面活性剂在超临界co2中需要具有一定的溶解度,使临界co2混合流体在遇到水后形成co2乳液。

其中,配置好的超临界co2混合流体可以置于超临界co2储罐中。

步骤202:对油井中的致密油储层进行水力压裂,其中致密油储层包括含油层和含水层。

步骤203:向致密油储层注入预热化学流体,预热化学流体用于与致密油储层的含油层中的原油混合并将原油加热。

具体地,预热化学流体中含有降粘剂和消泡剂,降粘剂和消泡剂在预热化学流体中总的质量浓度为0.2%~2.0%。

具体地,降粘剂是烷基磺酸盐类表面活性剂、烷基苯磺酸盐类表面活性剂、聚氧乙烯烷基醇醚类表面活性剂中的一种或多种;

消泡剂是乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。

步骤204:向致密油储层注入超临界co2混合流体,超临界co2混合流体用于与预热化学流体加热的原油混合。

步骤205:向致密油储层注入水溶液,水溶液用于渗透进入致密油储层的含水层,并与进入含水层的超临界co2混合流体混合形成co2乳液。

步骤206:根据预设时长进行关井。

步骤207:开井进行采油。

从上述实施例可知,本发明通过对油井中的致密油储层进行水力压裂,然后向致密油储层注入预热化学流体,预热化学流体用于与致密油储层的油层中的原油混合并将原油加热,再向致密油储层注入超临界co2混合流体,超临界co2混合流体用于与被预热化学剂加热的原油混合,最后向致密油储层注入水溶液,水溶液用于渗透进入致密油储层的水层,并与超临界co2混合流体混合,按照预设时长进行关井,开井进行生产。通过预热化学流体与原油混合加热,流动性增强,然后超临界co2混合流体与加热后的原油混合,使得原油的密度下降,粘度下降,流动性进一步增强,从而提高原油的采收率;同时通过超临界co2混合流体与渗透进入致密油储层的水层的水溶液混合,混合后在水层形成co2乳液,从对水层形成封堵,防止水层中的水进入油井,从而进一步地提高原油的采收率。同时,还通过超临界co2混合流体中加入助溶剂,增大气溶性表面活性剂在超临界co2混合流体中的溶解度,使得超临界co2混合流体与原油混合的更充分。

在上述实施例的基础上,

可选地,预设时长为3~15天。

可选地,超临界co2混合流体的注入量为20m3~200m3

可选地,预热化学流体的注入量为20m3~100m3;;水溶液的注入量为20m3~400m3

在上述实施例的基础上,可将上述油井中的致密油储层替换为模拟岩心,该模拟岩心包括:含油模拟岩心和含水模拟岩心。

如图4所示,对应的一种模拟致密油储层超临界co2吞吐采油方法,包括:

步骤301:对模拟岩心进行水力压裂,其中模拟岩心包括含油模拟岩心和含水模拟岩心。

步骤302:向模拟岩心注入预热化学流体,预热化学流体用于与含油模拟岩心中的原油混合并将原油加热。

步骤303:向模拟岩心注入超临界co2混合流体,超临界co2混合流体用于与预热化学流体加热的原油混合。

步骤304:向模拟岩心注入水溶液,水溶液用于渗透进入含水模拟岩心,并与进入含水模拟岩心的超临界co2混合流体混合形成co2乳液。

步骤305:根据预设时长进行关井。

步骤306:开井进行采油。

需要说明的是:在模拟致密油储层超临界co2吞吐采油方法中,预热化学流体的注入量为10ml;超临界co2混合流体的注入量为15ml;水溶液的注入量为30ml。

从上述实施例可知,本发明通过对模拟岩心进行水力压裂,然后向模拟岩心注入预热化学流体,预热化学流体用于与模拟岩心中的模拟岩心的原油混合并将原油加热,再向模拟岩心注入超临界co2混合流体,超临界co2混合流体用于与被预热化学剂加热的原油混合,最后向模拟岩心注入水溶液,水溶液用于渗透进入模拟岩心的含水模拟岩心中,并与超临界co2混合流体混合,按照预设时长进行关井,开井进行生产。通过预热化学流体与原油混合加热,流动性增强,然后超临界co2混合流体与加热后的原油混合,使得原油的密度下降,粘度下降,流动性进一步增强,从而提高原油的采收率;同时通过超临界co2混合流体与渗透进入模拟岩心的含水模拟岩心的水溶液混合,混合后在水层形成co2乳液,从对水层形成封堵,防止水层中的水进入油井,从而进一步地提高原油的采收率。同时,还通过超临界co2混合流体中加入助溶剂,增大气溶性表面活性剂在超临界co2混合流体中的溶解度,使得超临界co2混合流体与原油混合的更充分。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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