一种基于微泡驱油的油藏采收率提高方法与流程

本发明属于石油开采，特别涉及一种基于微泡驱油的油藏采收率提高方法。

背景技术：

1、低渗透油藏一般埋藏较深，油藏的空气渗透率介于1-10×10-3μm2；低渗透油藏的非均匀性较强，孔喉半径在0.01-100μm之间，且部分油藏微裂隙发育；目前，低渗透油藏的水驱开发过程中，原油驱替效率不到30％，油田最终采收率在30％以下；例如：某油田三叠系油藏的水驱开发最终采收率平均仅达到19.9％；因此，对于采用水驱开发的低渗透油藏，由于非均值性强和微裂缝发育等原因，造成70％以上原油在储层滞留，致使油田原油产量降低，经济效益下降。

2、目前，水驱开发仍是油田开发最有效、最经济的开采方式之一；泡沫具有良好的封堵性能及其对油水、非均质性底层选择特点，已成为老油田主要稳产增产的手段之一；但泡沫驱油在应用过程中，存在泡沫稳定性差、注入压力高、遇油消泡和有效期短、采出液乳化、起泡剂吸附严重以及施工成本高的问题，严重制约了泡沫调驱技术的应用和推广。

3、近年来，也有学者通过高速搅拌剪切的方法制备的微泡沫体系，其粒径在10-100μm之间，液膜厚度在4-10μm，泡沫出液时间和半衰期均大于24hr，表现出良好的动力稳定性和聚结稳定性，在钻井、采油和水驱油方面有较好的应用；但依靠化学发泡剂及稳定剂产生的微泡沫体系，在使用过程中存在泡沫均质性差、地层伤害大以及成本高等问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种基于微泡驱油的油藏采收率提高方法，以解决现有的微泡沫体系驱油过程，存在泡沫均质性差、地层伤害大及成本高的技术问题。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、本发明提供了一种基于微泡驱油的油藏采收率提高方法，应用于低渗透油藏的水驱开发过程；所述方法，包括：

4、在注水水流中加入微米级气泡，得到微泡水溶液；

5、将所述微泡水溶液，通过注水井注入至油藏；

6、所述微泡水溶液进入油藏后的运移过程中，所述微泡水溶液中的微米级气泡发生聚集长大或剪切变小，以增大油藏内第一类渗透通道的液流阻力，同时提高微泡水溶液中的水流在油藏内第二类渗透通道的驱替压力；

7、其中，所述第一类渗透通道包括水流渗透率为3-125md的渗透孔隙、水流渗透率为40-600md的渗透孔道及水流渗透率为300-1500md的渗透裂缝；所述第二类渗透通道包括水流渗透率为小于3md的渗透孔隙、水流渗透率为小于40md的渗透孔道及水流渗透率为小于300md的渗透裂缝。

8、进一步的，所述微米级气泡的泡径大小与所述油藏的孔喉尺度大小相匹配。

9、进一步的，所述微米级气泡的泡径为1μm-100μm。

10、进一步的，在注水水流中加入微米级气泡，得到微泡水溶液的过程，具体如下：

11、通过在注水井的高压注水管线上，安装微泡发生装置；其中，所述微泡发生装置包括中心排气管1及若干微米孔板2；所述中心排气管1同心设置在所述高压注水管线的外筒4内；所述中心排气管1的一端与气源连通，另一端封闭；所述中心排气管1上间隔设置有若干排气口，所述微米孔板2安装在所述排气口处；所述微米孔板2上设置有若干微米通孔；

12、采用在中心排气管1与外筒4之间通入注水水流，在中心排气管1中通入高压气体；其中，高压气体经过排气口处的微米孔板2时，形成微米级气泡，并进入所述注水水流中，混合得到微泡水溶液。

13、进一步的，所述高压气体为空气、n2、co2和天然气中的一种。

14、进一步的，所述高压气体的压力值大于所述注水水流的压力值。

15、进一步的，所述所述高压气体的压力值与所述注水水流的压力值之差为0.3-0.5mpa。

16、进一步的，所述微泡水溶液中，微米级气泡为均匀的分散相，注水水流为连续相。

17、进一步的，所述微泡水溶液中，所述微米级气泡的体积占所述注水水流体积的5％-30％。

18、进一步的，所述微泡水溶液的表观黏度随所述微米级气泡的泡径降低而升高。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

20、本发明提供了一种基于微泡驱油的油藏采收率提高方法，通过在注水水流中加入微米级气泡，利用微米级气泡在油藏运移过程中的聚集长大或剪切变小的特点，有效增大油藏内高渗透通道的液流阻力，同时提高注入水流在油藏内低渗透通道的驱替压力；微米级气泡的均质性好，对地层的伤害小；利用微米级气泡在储层通过贾敏效应、增黏及增压的作用，有效扩大了油藏水驱波及体积，成本低，进而提高了低渗透油藏的采收率，实现提高油田原油产量的目的。

21、进一步的，将微米级气泡的泡径大小和油藏的孔喉尺度大学相匹配设置，确保了微米级气泡在注水水流中能够均匀成群分布，且有效降低微米级气泡的上浮速度，提高了微米级气泡的稳定性。

22、进一步的，由于低渗透油藏的孔喉半径一般小于100μm，采用将微米级气泡的泡径设置为1μm-100μm，确保了微米级气泡能够随注水水流进入储层深度；所述微米级气泡运移中存在剪切变小、聚集变大等特点，确保了运移到油藏深部和调堵大孔喉的目的，通过持续运移和调堵，有效提高了低渗储层原油的驱替，达到扩大水驱波及体积、提高原油采收率目的。

23、进一步的，在注水水流中通过微泡发生装置挤入浓度和泡径可控的微米级气泡，形成微泡水溶液；微泡水溶液注入地层后通过调控低渗储层扩大水驱波及体积而扩大水驱效率，提高原油产量和最终采收率；微泡装置通过在中心管上设置微米孔板，气体高速通过微米通孔时，喷射形成微米级气泡，并进入注水水流中形成微泡水溶液的水气分散体系；利用微泡发生装置微泡水溶液的水气分散体系，其泡径和浓度与高压气流速度、孔板材质、制作方法、水流压力和粘度等有关，气液比可调控，不受温度、压力限制；装置结构简单，操作方便。

24、进一步的，所述高压气体采用空气、n2、co2和天然气中的一种，避免了微米级气泡对地层的伤害；选择不同介质的气体制作微米级气泡，微米级气泡性能与气源的性质、来源有关；在选择不同气体介质制作微泡在使用上是有差异，使用空气要考虑含氧对管柱的腐蚀，使用n2要考虑制n2或购买运输n2的资金成本，使用co2要考虑制co2产生的腐蚀和co2与原油产生混相产生消耗，使用天然气要考虑制天然气产生的成本和高压气体逸出的特性。

25、进一步的，高压气体的压力值大于所述注水水流的压力值设置，高压气体通过微气泡发生装置中的微米孔板将高压气体挤入注水水流中产生含微米级气泡的注水水流；高压气体压力值，需要克服专用孔板的剪切力，并与注水水流的压力和微米孔板有关，由需要产生微泡的压力、泡径、浓度等确定，因此采用将高压气体的压力值大于高压水流压力0.3～0.5mpa设置。

26、进一步的，所述微米级气泡的体积占所述注水水流体积的5％-30％，微米级气泡在注水水流中的浓度根据油藏地质渗流情况确定；一般情况，注入压力相对较低，使用微米级气泡浓度偏高；注入压力相对较低，使用微米级气泡浓度偏高；设置微米级气泡的体积分数对于含微米级气泡水流在驱油过程中，既要确保微米级气泡进入油藏深部发挥作用，又要调堵高渗通道发挥作用。