泡沫复合驱油方法技术

本发明专利技术涉及一种泡沫复合驱油方法，该方法包括：向地下含油层注入一种聚合物水溶液作为前置段塞；周期性地同时或交替注入一种非凝析气体和一种包括碱、表面活性剂以及聚合物的起泡组合物水溶液以在地下形成复合泡沫或周期性地注入该气体与所述的水溶液在地面预先形成的复合泡沫；注入一种聚合物水溶液作为保护段塞，然后进行后续水驱。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高原油采收率的方法，特别涉及一种。
技术介绍
目前国内外地许多油田都采用注水开发的方式开采原油，但由于储层的非均质性以及不利的油水流度比，水驱后仍有大量的剩余油残留在地下。为了开采这些剩余油，除了采用加密井等措施以外，各种提高原油采收率的新方法(EOR)已逐步由室内研究过渡到矿场实践，并在世界上许多油田得到广泛应用。在三次采油新技术中，化学驱仍然是具有很大发展前途的方法之一。在化学驱中，复合驱的应用日趋广泛，并由砂岩储层扩大到碳酸盐岩储层。在操作和质量控制方面正在不断地加以完善。此外，为提高化学驱的效果及降低生产费用，开发研究了各种化学复合驱方法，如碱-聚合物驱，表面活性剂-碱驱，表面活性剂-聚合物驱等二元复合驱，以及碱-表面活性剂-聚合物的三元复合驱。通过各种化学剂的协同作用，不仅可以降低化学剂的用量，而且比单一化学驱或二元复合驱具有更高的原油采收率。对于这种三元复合驱油方法，不仅进行了广泛的室内机理研究，而且在矿场进行了先导性试验，已经取得较为明显的效果，其驱油机理主要为一方面三元复合体系中聚合物的存在可使驱替相的粘度增加，从而降低了油水之间的流度比，扩大了波及体积；另一方面，碱与表面活性剂二者的协同效应可使油水之间形成超低界面张力，使原油更容易从岩石矿物表面剥离，从而提高了驱油效率，最终使采收率得到大幅度提高，这方面的文献可参见SPE24144，SPE21028，SPE17538。为了提高封堵高渗透层或贼层的能力，人们经过了大量研究发现，泡沫要比聚合物或胶具有更好的进入并降低高渗透层渗透性的性质，其中泡沫一般又可分为普通泡沫和增强泡沫两类。普通泡沫一般是在注入的气体中加入表面活性剂，使之在地面或地下生成泡沫。如USP5363915提供了一种应用非离子表面活性剂、非凝析气和水形成的泡沫来提高原油采收率的技术，该泡沫性质稳定，可在地下形成或在地面预先形成，对含轻质油的碳酸盐地层应用最佳，此外，USP5074358中介绍了其它形式的稳定泡沫。另一类泡沫为增强泡沫，是指除表面活性剂外，还存在一种使粘度增加的化学剂组分，例如USP5307878利用聚合物增强泡沫来提高泡沫的稳定性和减少气体锥进(指进)，该聚合物增强泡沫就是由聚合物、水性溶剂，表面活性剂和气体组成。USP5129457是利用聚合物增强泡沫处理裂缝性地层来提高液态烃类的采收率。所述的泡沫也是由聚合物、表面活性剂、水性溶剂和气体组成。泡沫将优先进入地层中存在的裂缝，但是，上述泡沫提高原油采收率方法都是以提高驱替剂的波及系数为目的，泡沫中的化学剂组分并不能象三元体系那样与原油形成超低界面张力，因此，使最终的原油采收率一般在50～60％之间，而三元复合驱油方法中，聚合物的调剖能力比泡沫差很多，从而限制了波及效率的提高，驱替液仍然较容易地在高渗透层突破和窜流，最终原油采收率一般仍在60％左右。因此，有必要研究一种充分发挥泡沫驱和三元复合驱协同优势的驱油方法，进一步提高地下含油层的原油采收率，将残留在含油饱和度较高的低渗透层的原油和注入水波及到而未能采出的原油一起采出至地面。专利技术目的本专利技术目的是针对三元复合驱油方法中波及系数不高及泡沫驱中洗油效率较低的缺点，充分发挥三元复合驱油方法的高洗油效率和泡沫驱油方法中高波及效率的优势，采用气体与三元复合系同时或交替注入方式在地面或地下形起泡沫，来提高地下含油层的原油采收率。专利技术概述本专利技术涉及一种提高地下含油层原油采收率的方法，特别涉及一种，其包括(1)向地下含油层注入一种聚合物水溶液作为前置段塞，其注入量占地层中总孔隙体积的2％-8％；(2)周期性地或交替注入一种非凝析气体和一种起泡组合物水溶液以在地下形成复合泡沫或周期性地注入该气体与所述的水溶液在地面预先形成的复合泡沫，所述的起泡组合物水溶液包括碱、表面活性剂以聚合物，其注入量占地层中总孔隙体积的10-50％，所述的起泡水溶液为超低界面张力体系，其与所驱替的地下原油之间的界面张力值达到10-3mN/m数量级；(3)注入一种聚合物水溶液作为保护段塞，其注入量占地层中总孔隙体积的10-45％。专利技术的详细描述本专利技术涉及一种提高地下含油层原油采收率的方法，特别涉及一种，该方法包括(1)向地下含油层注入一种聚合物水溶液作为前置段塞；(2)周期性地同时或交替注入一种非凝析气体和一种起泡组合物水溶液以在地下形成复合泡沫或周期性地注入该气体与所述的水溶液在地面预先形成的复合泡沫，所述的起泡组合物水溶液包括碱、表面活性剂以及聚合物；(3)注入一种聚合物水溶液作为保护段塞。在现有技术中，不管是二元驱油，或是三元复合驱油，由于高渗透层和/或贼层的存在，都不同程度地会发生锥进(指进)现象。本专利技术的专利技术人经过大量的研究后发现，在将复合驱油体系加入到含油层中以进行驱油之前，加入一种聚合物水溶液作为前置段塞，一方面，该聚合物水溶液将优先进入地层中的高渗透层和/或贼层，使其渗透率降低，从而防止随后加入的泡沫中的气体沿高渗透通道发生气窜；另一方面，聚合物分子在岩石表面吸附滞留，可有效减少后续泡沫中的各种有效物质在岩石表面吸附而造成的损失。按照本专利技术的方法，其中，作为前置段塞的聚合物为分子量为300-30,000道尔顿的水溶性生物聚合物和/或合成聚合物。作为生物聚合物，包括黄原胶、瓜耳胶(guar)；作为合成聚合物，包括聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺在内的聚合物。按照本专利技术的方法，在向地下油层中加入作为前置段塞的聚合物水溶液后，周期性地同时或交替注入一种非凝析气体和一种包括碱、表面活性剂以及聚合物的起泡组合物水溶液以在地下形成复合泡沫；或是周期性地注入该气体与所述的水溶液在地面预先形成的复合泡沫。由于事先注入了作为前置段塞的聚合物水溶液，因此，同时或交替注入非凝析性气体和起泡溶液而在地下形成的泡沫或直接注入非凝析性气体和起泡溶液在地面形成的泡沫在地层中的渗透比较均匀，不会发生锥进(指进)现象。本专利技术方法中所使用的非凝析气体包括氮气、天然气、甲烷气、空气或其混合物。按照本专利技术的方法，其中所使用的起泡组合物水溶液包括碱、表面活性剂和聚合物。所述的起泡组合物水溶液具有的最显著的特点是可与原油形成超低界面张力并具有较高的粘度，聚合物的加入可使驱替相粘度增加，降低了流度比，扩大波及系数。碱与表面活性剂的协同作用可使该体系与原油形成超低界面张力，其油水界面张力值达到10-3mN/m数量级，为超低界面张力体系。因此可以提高洗油效率，使最终原油采收率大幅度提高。按照本专利技术的，一般可使最终原油采收率提高25～30％。按照本专利技术，所述的起泡组合物水溶液中，以组合物水溶液的总重量为基准计，包括0.5-1.5％(重量)的碱，0.05-0.5％(重量)的表面活性剂和0.05-0.5％(重量)的聚合物。其中所述的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠和/或碳酸氢钠，优选为氢氧化钠和碳酸钠；其中所述的表面活性剂包括离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂，所述的离子型表面活性剂包括α-烯基磺酸盐，C11-16烷基硫酸钠，C14-18烷基苯磺酸钠，所述的非离子型表面活性剂包括三乙醇胺；其中所述的聚合物为分子量为300-30,000道尔顿的水溶性生物聚合物和/或合成聚合物，所述的生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王德民，程杰成，高飞，吴文祥，李建路，
申请(专利权)人：大庆石油管理局，
类型：发明
国别省市：CN[中国]