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CN114109304A - 一种暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法 - Google Patents

一种暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法 Download PDF

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CN114109304A CN202111412262.5A CN202111412262A CN114109304A CN 114109304 A CN114109304 A CN 114109304A CN 202111412262 A CN202111412262 A CN 202111412262A CN 114109304 A CN114109304 A CN 114109304A
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覃孝平
李翠霞
杨悦
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Sichuan University of Science and Engineering
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Abstract

本发明属于中低渗透油田提高采收率技术领域，公开了一种暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，所述暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法包括：注入暂堵剂段塞，注清水顶替，候凝；注入二氧化碳段塞，注清水顶替；焖井；开井生产。本发明提供的暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，能够对储层中的优势渗流通道进行有效封堵，防止二氧化碳沿优势渗流通道形成气窜，从而能够扩大二氧化碳波及体积，使二氧化碳能够进入剩余油富集的区域并发挥作用；在开井生产过程中，暂堵剂能够在储层条件下降解，从而避免对储层的永久伤害，大幅提高封堵强度，有利于吞吐后原油的流动。此外，本发明提供的暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法还具有工艺简单、适用范围广等特点。

Description

一种暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法
技术领域
本发明属于中低渗透油田提高采收率技术领域，尤其涉及一种暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法。
背景技术
目前，我国中低渗透油田储量丰富，目前对于能够建立起合理注采关系的中低渗透区块主要采用注水方式开发，而大量难以建立合理注采关系的中低渗透区块缺乏有效开发手段。二氧化碳吞吐能够起到补充地层能量、降低油水界面张力、降低原油黏度、改善流度比的作用，从而能够改善油藏开发效果，在中低渗透油田开发中具有应用潜力。
然而，由于受储层非均质性以及优势渗流通道的影响，从油井注入的二氧化碳会沿着优势渗流通道形成气窜，大幅缩小二氧化碳的波及范围，二氧化碳不能在剩余油富集区与原油充分作用。所以，为了提高二氧化碳吞吐采用效果，需要在注入二氧化碳前对优势渗流通道进行有效封堵。
现有的堵剂主要有颗粒类堵剂、以及泡沫类堵剂。颗粒类的堵剂抗剪切能力强，但是注入性较差，而且由于每个颗粒是分散的，对储层优势渗流通道的封堵性能较差，封堵有效期长，不利于吞吐后原油流动。交联聚合物凝胶类堵剂注入性能好、封堵强度高，但是不抗剪切，当受到管线、泵、多孔介质的剪切作用后，封堵能力大幅降低，同时封堵有效期也较长。泡沫类堵剂抗剪切，封堵有效期适中，但是封堵强度较低。因此，需要研究适用于中低渗透油田二氧化碳吞吐的优势渗流通道封堵方法。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
(1)现有的颗粒类的堵剂注入性较差，而且由于每个颗粒是分散的，对储层优势渗流通道的封堵性能较差，封堵有效期长，不利于吞吐后原油流动。
(2)现有的交联聚合物凝胶类堵剂不抗剪切，当受到管线、泵、多孔介质的剪切作用后，封堵能力大幅降低，同时封堵有效期也较长。
(3)现有的泡沫类堵剂封堵有效期适中，但是封堵强度较低。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法。
本发明是这样实现的，一种暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，所述暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法包括以下步骤：
步骤一，注入暂堵剂段塞，注清水顶替，候凝；
步骤二，注入二氧化碳段塞，注清水顶替；
步骤三，焖井；
步骤四，开井生产。
进一步，步骤一中，所述暂堵剂段塞由去离子水、丙烯酸、氢氧化钠、丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠、二丙二醇二丙烯酸酯以及过硫酸铵-亚硫酸氢钠引发剂制备而成。
进一步，步骤一中，所述暂堵剂段塞的结构式如下：
Figure BDA0003374057990000021
式中，x、y、z、m、a、b、c为聚合度。
进一步，所述过硫酸铵与亚硫酸氢钠的摩尔比为1：1。
进一步，所述丙烯酸的质量百分数为7％～12％；所述氢氧化钠的加量为丙烯酸加量的55.5％，调至pH为7～7.5；所述丙烯酰胺加量为15％～20％；所述烯丙基磺酸钠加量为0.1％～0.8％；所述二丙二醇二丙烯酸酯加量为丙烯酸和丙烯酰胺总加量的0.1％～0.4％；所述过硫酸铵与亚硫酸氢钠的总加量为丙烯酸、丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠以及二丙二醇二丙烯酸酯总加量的0.1％～0.5％，其余为去离子水，质量以克为单位。
进一步，步骤一中，所述暂堵剂的制备方法，包括：
在圆底烧瓶中加入去离子水和丙烯酸，用氢氧化钠调节溶液的pH值，再加入丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠和二丙二醇二丙烯酸酯，充分搅拌后再加入一定量的去离子水配成溶液，通氮气除氧；加入过硫酸铵-亚硫酸氢钠引发剂，搅拌使其完全溶解。
进一步，所述用氢氧化钠调节溶液的pH值为7～7.5。
进一步，所述加入去离子水配成的溶液的质量浓度为25％～30％。
进一步，步骤一中，所述暂堵剂段塞的用量为10t～50t，排量为3t/h～5t/h，注入暂堵剂段塞后需注入20t～30t清水顶替，再候凝5h。
进一步，步骤一中，所述二氧化碳段塞用量为200t～500t，排量为4t/h～6t/h，注入二氧化碳段塞后需注入20t～30t清水顶替，焖井20d～30d后开井生产。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，能够对储层中的优势渗流通道进行有效封堵，防止二氧化碳沿优势渗流通道形成气窜，从而能够扩大二氧化碳波及体积，使二氧化碳能够进入剩余油富集的区域并发挥作用；在开井生产过程中，暂堵剂能够在储层条件下降解，从而避免对储层的永久伤害，有利于吞吐后原油的流动。此外，本发明还具有工艺简单、适用范围广等特点。
本发明提供的暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，能够对优势渗流通道形成有效封堵，防止二氧化碳沿优势渗流通道形成气窜，从而扩大二氧化碳在油层中的波及体积，从而采出更多的原油；同时，由于暂堵剂是在注入储层后在地层温度作用下引发聚合而形成封堵，所以具有良好的注入性以及抗剪切性能；由于在暂堵剂中加入了不稳定交联剂二丙二醇二丙烯酸酯，使得暂堵剂在聚合后能够吸水发生膨胀，大幅提高了封堵强度；此外，在注入二氧化碳后，由于二丙二醇二丙烯酸酯在储层温度下会缓慢水解，使封堵作用消失，从而实现解堵，有利于储层渗透率恢复以及原油流动；在暂堵剂中引入烯丙基磺酸钠能够提高其耐盐性能，使其能够既可用清水配制也可用采出水配制，从而增强适应性。此外，本发明所述的采油方法还具有适用范围广、工艺简单等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法流程图。
图2是本发明实施例提供的暂堵剂聚合产物红外谱图。
图3是本发明实施例提供的提高采收率随生产时间变化曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法包括以下步骤：
S101，注入暂堵剂段塞，注清水顶替，候凝；
S102，注入二氧化碳段塞，注清水顶替；
S103，焖井；
S104，开井生产。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
实施例1：暂堵剂的制备
本发明在500ml圆底烧瓶中加入50g去离子水和10g丙烯酸，用氢氧化钠调节pH值为7～7.5，再加入16g丙烯酰胺、0.15g烯丙基磺酸钠、0.03g二丙二醇二丙烯酸酯，充分搅拌后再加入一定量的去离子水配成质量浓度为30％的溶液，通氮气除氧；加入0.07g过硫酸铵-亚硫酸氢钠引发剂，搅拌使其溶解，制得所述暂堵剂。
实施例2：暂堵剂的聚合
将实施例1所得的暂堵剂密封后置于温度为60℃的恒温箱中，24小时后取出，将其烘干并粉碎，得到暂堵剂聚合产物。
实施例3：暂堵剂聚合产物的表征
实施例2所得的暂堵剂聚合产物的红外光谱图如图2所示，N-H伸缩振动吸收峰位于3434cm-1；亚甲基中C-H伸缩振动吸收峰位于2927cm-1；甲基中C-H反对称伸缩振动吸收峰位于2855cm-1；C＝O伸缩振动吸收峰位于1629cm-1；甲基中C-H面内弯曲振动吸收峰位于1460cm-1；伯酰胺中C-N伸缩振动吸收峰位于1407cm-1；羧基中C-O伸缩振动吸收峰位于1325cm-1；二丙二醇二丙烯酸酯中C-O-C伸缩振动吸收峰位于1176cm-1；伯酰胺中-NH2面内摇摆振动吸收峰位于1122cm-1；-SO3Na的特征吸收峰位于616cm-1和570cm-1。
实施例4：暂堵剂辅助二氧化碳吞吐提高采收率能力评价
(1)提高采收率能力评价实验：①岩心长度为20cm，直径为2cm，渗透率为153mD，孔隙度为26.2％，实验在90℃下进行；②以5.0mL/min的流量让岩心饱和矿化度为7843mg/L的地层水，再以0.5mL/min的流量让岩心饱和原油(90℃下的黏度为25.7mPa.s)，老化48h；③用矿化度为1525mg/L的清水以1.0mL/min的流量驱替岩心中的原油，直到含水率至80％；④以1.0mL/min的流量反向注入暂堵剂段塞2.5g，再以1.0mL/min的流量顶替1.0g清水，候凝5h；⑤以0.5mL/min的流量反向注入二氧化碳4.5g再以1.0mL/min的流量顶替1.0g清水；⑥关闭岩心进、出口阀门、在90℃下放置30d后，测定出油量，计算采收率。
进行二氧化碳吞吐实验，在实验过程中不注入暂堵剂，其它实验条件相同。
(2)评价实验结果：由图3可知，实施暂堵剂辅助二氧化碳吞吐后再进行生产，提高采收率幅度为13.0％，单独的二氧化碳吞吐实验提高采收率幅度为8.9％，表明暂堵剂辅助二氧化碳吞吐具有较强的增油能力。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，其特征在于，所述暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法包括以下步骤：
步骤一，注入暂堵剂段塞，注清水顶替，候凝；
步骤二，注入二氧化碳段塞，注清水顶替；
步骤三，焖井；
步骤四，开井生产。
2.如权利要求1所述的暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，其特征在于，步骤一中，所述暂堵剂段塞由去离子水、丙烯酸、氢氧化钠、丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠、二丙二醇二丙烯酸酯以及过硫酸铵-亚硫酸氢钠引发剂制备而成。
3.如权利要求1所述的暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，其特征在于，步骤一中，所述暂堵剂段塞的结构式如下：
Figure FDA0003374057980000011
式中，x、y、z、m、a、b、c为聚合度。
4.如权利要求2所述的暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，其特征在于，所述过硫酸铵与亚硫酸氢钠的摩尔比为1：1。
5.如权利要求2所述的暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，其特征在于，所述丙烯酸的质量百分数为7％～12％；所述氢氧化钠的加量为丙烯酸加量的55.5％，调至pH为7～7.5；所述丙烯酰胺加量为15％～20％；所述烯丙基磺酸钠加量为0.1％～0.8％；所述二丙二醇二丙烯酸酯加量为丙烯酸和丙烯酰胺总加量的0.1％～0.4％；所述过硫酸铵与亚硫酸氢钠的总加量为丙烯酸、丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠以及二丙二醇二丙烯酸酯总加量的0.1％～0.5％，其余为去离子水，质量以克为单位。
6.如权利要求1所述的暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，其特征在于，步骤一中，所述暂堵剂的制备方法，包括：
在圆底烧瓶中加入去离子水和丙烯酸，用氢氧化钠调节溶液的pH值，再加入丙烯酰胺、烯丙基磺酸钠和二丙二醇二丙烯酸酯，充分搅拌后再加入一定量的去离子水配成溶液，通氮气除氧；加入过硫酸铵-亚硫酸氢钠引发剂，搅拌使其完全溶解。
7.如权利要求6所述的暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，其特征在于，所述用氢氧化钠调节溶液的pH值为7～7.5。
8.如权利要求6所述的暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，其特征在于，所述加入去离子水配成的溶液的质量浓度为25％～30％。
9.如权利要求1所述的暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，其特征在于，步骤一中，所述暂堵剂段塞的用量为10t～50t，排量为3t/h～5t/h，注入暂堵剂段塞后需注入20t～30t清水顶替，再候凝5h。
10.如权利要求1所述的暂堵剂辅助二氧化碳吞吐采油方法，其特征在于，步骤一中，所述二氧化碳段塞用量为200t～500t，排量为4t/h～6t/h，注入二氧化碳段塞后需注入20t～30t清水顶替，焖井20d～30d后开井生产。
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