弹性颗粒调驱剂、驱油体系以及驱油方法技术

本发明专利技术公开一种弹性颗粒调驱剂，用于石油开采中，由１５００ｍｇ／Ｌ功能聚合物水溶液与弹性颗粒混合后用水配制而成的分散体系，其中弹性颗粒浓度为０．０５～３ｗｔ％。本发明专利技术还公开利用该调驱剂形成的驱油体系和驱油方法，通过由高粘度至低粘度功能聚合物和弹性颗粒组成的组合段塞进行驱油，能适应多种类非均质油层，有效提高原油采收率，降低无效水循环，提高经济效益，此种体系有效组合采收率大幅度增加，总采收率达到９０％，采油成本也大幅度降低，可广泛用于三次采油。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采油
，具体涉及在三次釆油中提高原油采收率的化学驱油 体系以及对应的驱油方法。技术背景-地下原油的开釆主要是一次采油，原油从地下油藏被驱动到地表面而采出，由 于天然能量的消耗， 一次采油之后油藏中更多的原油是通过二次采油采出的，通过 注水提供原油从地下驱到地表所需的压力。受油藏沉积环境和条件的影响，油层在 平面上和纵向上的渗透率分布不均一，例如大庆油田纵向渗透率变异系数多为0.65 左右。在注水开发过程中，注入水大部分进入高渗透区域，受长期注水冲刷，非均 质性更为严重，注入水无效循环严重。传统的水驱只能开采出地下原油的40%左 右，大部原油滞留在地下有待于开采，必须用三次采油方法提高原油采收率，三次 采油可以用不同方法实施，如热采法、火驱法、C02驱和化学驱，其中热采法、火 驱法、C02驱等传统的方法进一步改进的潜力不大。采用化学驱提高采收率的方法 已成为人们研究的目标，油田先后开展了聚合物驱油，三元化学驱，泡沫驱、聚驱 +深部调剖等驱油方式，收到了比较好的挖潜效果，但驱油效率仍不够高。聚合物 驱采收率可以在水驱的基础上提高10%左右，三元复合驱可以在水驱的基础上提 高20%左右，泡沫复合驱在水驱的基础上采收率提高30%左右。几种方法均存在 不足，聚合物驱因不能大幅度降低原油/水间的界面张力而提高采收率幅度不够高。 三元复合驱虽可以大幅度降低界面张力，但由于碱的加入极大地削弱了聚合物的黏 弹性，尤其是聚合物弹性，此外，碱引起结垢和原油乳化，影响油井正常生产，泡 沫驱易发生气窜等。并且，几种方法都存在大量的无效水循环现象。 专利技术内容本专利技术的目的在于提供一种能适应多种类非均质的油层的驱油体系及驱油方 法，能有效提高原油采收率，降低无效水循环，提高经济效益。 本专利技术在该驱油体系中，首先采用了一种功能聚合物。功能聚合物具有如下结构-<formula>formula see original document page 5</formula>其中X为 <formula>formula see original document page 5</formula>n为大于0小于20的整数。功能聚合物是一系列接枝、嵌段的聚丙烯酰胺共聚物，这种功能聚合物既具有 聚合物的粘弹性可调节注入液体的黏度，同时还有表面活性剂的作用(被称为高分 子表活剂)。在驱油工艺中，功能聚合物既可作为调剖剂，还可作为泡沫的发泡剂、 稳泡剂。本专利技术在该驱油体系中，主要提供由该功能聚合物组合弹性颗粒形成的弹性颗 粒调驱剂，作为驱油中的的高渗层调剖剂。颗粒物质用作调剖剂是早就有的方法， 本专利技术采用可变形的(指可通过小于自身尺寸的孔隙，通过后恢复自身形状)弹性 颗粒用于调剖，这样，颗粒不是堵死大孔道，而是阻碍流体在大孔道内的流动，使 流体在层间/层内流到渗流阻力低的油层，扩大流体波及体积。而不同浓度的功能 聚合物流体与弹性颗粒组合调剖，在扩大波及体积的同时又由于功能聚合物具有表 面活性故还有洗油功效。本专利技术驱油体系，包括由高粘度至低粘度功能聚合物和不同大小的弹性颗粒组 成的聚合物弹性颗粒段塞。其中可以包括依次注入的以下段塞0.08PV功能聚合物加弹性颗粒(黏度 2400mPa. s，颗粒大小150目，颗粒浓度500mg/L)、 0.1PV聚合物加弹性颗粒(黏 度1500mPa. s，颗粒大小200目，颗粒浓度500mg/L);以上段塞还可以进一步与0.2PV泡沬段塞(含发泡剂的聚合物溶液，黏度 7.8mPa. s;气液比0.4: 1)形成一组合段塞。利用该驱油体系进行驱油的方法为前期水驱2PV后，注0.08PV聚合物加 弹性颗粒(黏度2400mPa. s，弹性颗粒大小150目，弹性浓度500mg/L)十0.1PV聚 合物加弹性颗粒(黏度1500mPa. s，颗粒大小200目，弹性浓度500mg/L) +0.2PV含发泡剂的聚合物溶液(黏度7.8mPa. s，气液比0.4: l;);后续水驱2PV。本专利技术在驱油过程中，还可以循环注入多个组合段塞，各子段塞驱油剂注入量比例根据各段油层厚度确定，组合段塞个数为2-4个。本专利技术是基于油层非均质的特点，用功能聚合物组合弹性颗粒形成高效化学驱 油体系，在增加波及系数的同时提高了洗油效率，从而大幅度提高了原油采收率。附图说明图1是依据本专利技术实施例一非均质岩芯的动态驱油曲线。图2是依据本专利技术实施例二非均质岩芯的动态驱油曲线。具体实施例方式本专利技术主要解决三次采油采收率低及无效水循环的问题。本专利技术的设计思想 是通过选择一类功能聚合物，以它为出发点结合其它方法进行调剖，创建全新的 驱油体系，使无论是均质油层还是非均质油层(只有在极小范围内才可以说均质油 层，并且是相对而言)，驱油过程中每一组段塞都有堵调驱洗中的两种以上功能， 使波及体积与洗油效率同时提高，从而提高采收率。本专利技术中使用的的调节黏度的聚合物是功能聚合物，它是聚丙烯酰胺衍生的嵌段、接枝共聚物。具体而言，功能聚合物具有如下结构<formula>formula see original document page 6</formula>其中X为-CH2-(CH2)n-CH3 ，—CH-CH2S03Na Y为CH2(CH2)n-CH3 ， n为大于0小于20的整数。这种功能聚合物，既具有聚合物的粘弹性可调节注入液体的黏度，同时还有表 面活性剂的作用(被称为高分子表活剂)。在驱油工艺中，功能聚合物既可作为调 剖剂，又可作为洗油剂，还可作为泡沫的发泡剂、稳泡剂。本专利技术中选择增粘能力 大于40raPa. s的功能聚合物，可以选择商业购买的上海海博生产的功能聚合物(购 自上海海博公司功能聚合物I型，黏度大于lOOmPa.s、或功能聚合物III型，黏 度大于50mPa.s)等系列。本专利技术结合的其它调剖方法为弹性颗粒调剖。颗粒物质用作调剖剂，是利用其可变形的特点，这样，弹性颗粒在驱油过程中通过岩心时不是堵死大孔道，而是阻 碍流体在大孔道内的流动，使流体在层间/层内流到渗流阻力低的油层，扩大流体 波及体积。功能聚合物组合弹性颗粒形成弹性颗粒调驱剂，需根据油层渗透率的不 同来调节聚合物流体的黏度，变形颗粒的大小、和浓度。本专利技术中，可用的弹性颗 粒种类包括体膨颗粒，橡胶颗粒，柔性颗粒等，且颗粒在功能聚合物溶液中添加 质量浓度在0.05wt%~3wt%;最好在0.1wt~0.2wt%。本专利技术中，利用调驱剂获得既能够大幅度提高波及体积又能够大幅度提高洗油 效率的驱油段塞是本专利技术配制驱油体系的理想目标。首先要获取油层渗透率数值，利用功能聚合物的多功能性，选择适当的组合物形成不同黏度的段塞，由高粘度至 低粘度顺序注入油层(称为一个组合段塞)。组合段塞间可用水间隔。若干个组合 段塞在地层深部形成多个立体柱塞墙。在一定条件下，墙中不同段塞能够近似平行 移动，从而形成相对完整的活塞式驱油方式，迫使注入水进入更微小的孔隙，提高 注入水驱油效率。本专利技术中，不同粘度的段塞为子段塞，由高粘度至低粘度顺序注入油层形成一个组合段塞。本专利技术还可以循环注入多个组合段塞，各子段塞驱油剂注入量比例根据各段油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弹性颗粒调驱剂，用于石油开采中，其特征在于，由１５００ｍｇ／Ｌ功能聚合物水溶液与弹性颗粒混合后配制而成的分散体系，且调驱剂中弹性颗粒浓度为０．０５～３ｗｔ％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：康万利，李兆敏，韩修廷，冯其红，孟令伟，李宾飞，赵金省，王志伟，周阳，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]