專利名稱：注氮氣泡沫控水增油工藝技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于油田的選擇性封堵驅(qū)油技術(shù)，屬于注氮氣泡沫控水增油工藝技術(shù)。
背景技術(shù)：
水驅(qū)開發(fā)的非均質(zhì)砂巖油田，由于非均質(zhì)性嚴(yán)重和注入水的長期沖刷，油藏的孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化，在油層內(nèi)產(chǎn)生了水洗程度高的高滲透帶，注入水沿高滲透帶竄流，造成注入水的低效、無效循環(huán)，降低了注入水的驅(qū)油效率，嚴(yán)重的影響油田的開發(fā)效益。對于油層內(nèi)高滲透帶注入水低效、無效循環(huán)的封堵問題，各油田開展了多種類型深度調(diào)剖的研究，包括類型豐富的深度調(diào)剖劑和現(xiàn)場注入工藝，如復(fù)合離子深度調(diào)剖、陰陽離子深度調(diào)剖、膠態(tài)分散凝膠深度調(diào)剖、延緩交聯(lián)深度調(diào)剖和預(yù)交聯(lián)顆粒深度調(diào)剖等。礦場實踐結(jié)果表明這些深度調(diào)剖雖在一定程度上改善了油層高滲透帶低效、無效循環(huán)的問題，但還存在一些問題，如①任何一種深度調(diào)剖都不能有效地開發(fā)厚油層頂部的低滲透部位；②深部調(diào)剖要求大的有效半徑，才能見到明顯的增油降水效果，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種注氮氣泡沫控水增油工藝技術(shù)，其控水增油的原理是①利用泡沫對高滲透性和低含油飽和度的選擇，有效封堵水洗程度高的油層高滲透帶，再利用性能好的泡沫劑增加泡沫的穩(wěn)定性，延長封堵的有效期，保證后續(xù)注入水的轉(zhuǎn)向，提高原油產(chǎn)量；②在含油飽和度低的地方，利用泡沫劑中的表面活性劑成分驅(qū)油，提高原油產(chǎn)量；③利用泡沫中的氣相組分，有效開發(fā)水驅(qū)難以開發(fā)的低滲透部位，提高原油產(chǎn)量。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種注氮氣泡沫控水增油工藝技術(shù)，本發(fā)明是在地面將氮氣與配制好的泡沫溶液按地下體積比為1∶2～2∶1混合，混合后的氣液在泡沫發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生泡沫，泡沫沿井下管柱下行，在各層段的配水器處，通過井下定壓堵塞器的分配作用，將泡沫按不同體積注入到不同的層段中其中a、對于滲透率低于1000毫達(dá)西的存在高滲透帶的地層，泡沫劑由發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑及水組成，其中按質(zhì)量百分比計算，發(fā)泡劑為十二烷基苯硫酸鈉占0.1～0.5％，穩(wěn)定劑為高分子量陰離子型聚丙烯酰胺占0.003～0.7％，其余為水；b、對于滲透率高于1000毫達(dá)西的存在高滲透帶的地層，泡沫劑由發(fā)泡劑、基液、催化劑、犧牲劑、交聯(lián)劑及水組成，其中，按質(zhì)量百分比計算，發(fā)泡劑為十二烷基苯硫酸鈉占0.5～1％，基液為占1～2.5％的高分子量陰離子型聚丙烯酰胺，催化劑為占0.3～0.5％的硫脲，犧牲劑為占2～4％氯化鈣，交聯(lián)劑為占1～5％含鉻離子的弱酸鹽，其余為水。
上述方案中氮氣與泡沫劑的最佳范圍比為1∶1～2∶1；高分子量陰離子型聚丙烯酰胺為分子量大于1900萬、水解度為25～30％；含鉻離子的弱酸鹽為醋酸鉻。
上述所說的地下體積是指把在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下地面注氣體積按照PVT方程折算到目的層壓力下的氣體體積，然后用這個體積與注入泡沫劑的體積相比，得出的就是地下的氣液比。地下氣液比沒有固定的標(biāo)準(zhǔn)，氣液比的大小由室內(nèi)實驗得出，與所選用的泡沫劑有關(guān)。
上述所說的泡沫劑的制備方法是按上述比例向水中投入氯化鈣、硫脲、鉻離子弱酸鹽及聚丙烯酰胺，邊加水邊低速攪拌，直至混合均勻，然后按比例加入發(fā)泡劑，低速攪拌均勻制成混合溶液。
實驗證明本發(fā)明用于注水井的選擇性封堵和驅(qū)油，具有處理半徑小，能有效地開發(fā)厚油層頂部的低滲透部位和低滲透層位的作用，降水增油效果明顯，成本低的優(yōu)點。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例作詳述，但不作為對本發(fā)明的限定。
本發(fā)明是在地面將氮氣與配制好的泡沫溶液按地下體積比為1∶2～2∶1混合，混合后的氣液在泡沫發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生泡沫，泡沫沿井下管柱下行，在各層段的配水器處，通過井下定壓堵塞器的分配作用，將泡沫按不同體積注入到不同的層段中其中a、對于滲透率低于1000毫達(dá)西的存在高滲透帶的地層，泡沫劑由發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑及水組成，其中按質(zhì)量百分比計算，發(fā)泡劑為十二烷基苯硫酸鈉占0.1～0.5％，穩(wěn)定劑為高分子量陰離子型聚丙烯酰胺占0.003～0.7％，其余為水；b、對于滲透率高于1000毫達(dá)西的存在高滲透帶的地層，泡沫劑由發(fā)泡劑、基液、催化劑、犧牲劑、交聯(lián)劑及水組成，其中，按質(zhì)量百分比計算，發(fā)泡劑為十二烷基苯硫酸鈉占0.5～1％，基液為占1～2.5％的高分子量陰離子型聚丙烯酰胺，催化劑為占0.3～0.5％的硫脲，犧牲劑為占2～4％氯化鈣，交聯(lián)劑為占1～5％弱酸鹽鉻離子，其余為水。其中，弱酸鹽鉻離子中的弱酸根不起任何反應(yīng)，因此，與是何種弱酸沒有本質(zhì)的關(guān)系。
本發(fā)明氣液比優(yōu)選的方法首先確定不同氣液比條件下N2和水的驅(qū)替壓差，該壓差作為各個氣液比時的基礎(chǔ)壓差；然后選定泡沫劑某一濃度，測定相應(yīng)氣液比條件下N2和泡沫液的驅(qū)替壓差，該壓差為各個氣液比條件下的工作壓差，工作壓差和基礎(chǔ)壓差之比值即為阻力因子，根據(jù)阻力因子和氣液比的關(guān)系優(yōu)化出的氣液比作為本次評價的最佳氣液比。實驗共進(jìn)行了(0.5、1、1.5、2、3)1等5個氣液比對阻力因子的影響，實驗結(jié)果見表1。
表1氣液比優(yōu)化實驗結(jié)果(滲透率1.193μm2，濃度0.5wt％，T＝45℃，P＝1.0MPa)

注阻力因子＝工作壓差/基礎(chǔ)壓差氮氣與泡沫劑的氣液比優(yōu)化實驗結(jié)果表明過低或過高的氣液比都會影響泡沫的質(zhì)量，氣液比低時，泡沫產(chǎn)生緩慢而且量少，在巖心中形成的壓力低，阻力因子?。粴庖罕容^高時，產(chǎn)生的泡沫質(zhì)量差，主要表現(xiàn)在泡沫大而且稀疏、易滅，穩(wěn)定性差，在巖心中的阻力因子下降。在實驗的氣液比范圍內(nèi)，氣液比介于1∶1～2∶1之間為最佳，在這個范圍內(nèi)形成的泡沫細(xì)密、穩(wěn)定、表觀粘度高，阻力因子也較高。
實施例12004年12月，在杏7-1-33井葡I 33層施工，目的層位厚度7.1m，滲透率范圍0.5～1.2μm2。施工從12月15日開始，施工累計向地下注入氮氣19.6235×104m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)，折合地下體積1962.35m3，累計注泡沫劑1657m3，泡沫劑由分子量＞1900萬、水解度為25～30％的高分子量陰離子型聚丙烯酰胺(0.7％)和十二烷基苯硫酸鈉(0.5％)組成，累計氣液比1.18∶1。井口注入壓力由初始的8.0MPa上升到12.5MPa，施工后連通每月油井增油1566噸。
實施例2
2005年4月，在杏7-1-33井葡I 32層施工。目的層位厚度3.7m，滲透率范圍0.3～1.6μm2。施工從4月12日開始，施工累計向地下注入氮氣11.626×104m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)，折合地下體積1162.6m3，累計注泡沫劑1010m3，累計氣液比1.15∶1。井口注入壓力由初始的7.0MPa上升到9.3MPa。施工后連通油井每月增油699t。
分2個階段注泡沫劑，第1階段泡沫劑由十二烷基苯硫酸鈉(1％)、分子量＞1900萬、水解度為25～30％的高分子量陰離子型聚丙烯酰胺(1.5％)、硫脲(0.3％)、氯化鈣(2％)和醋酸鉻(1.5％)組成。地下氣液比1∶1。第2階段泡沫劑由分子量＞1900萬、水解度為25～30％的高分子量陰離子型聚丙烯酰胺(0.7％)和十二烷基苯硫酸鈉(0.5％)組成。地下氣液比1.5∶1。
實施例32005年11月，在北2-2-158井葡II 6～9層施工。目的層位厚度12.5m，滲透率范圍0.3～0.8μm2。施工從11月3日開始，施工累計向地下注入氮氣29.98×104m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)，折合地下體積1499m3，累計注泡沫劑1618m3，累計氣液比0.93∶1。井口注入壓力由初始的11.0MPa上升到17.3MPa。連通油井每月增油328噸。
分2個階段注泡沫劑。第1階段泡沫劑由十二烷基苯硫酸鈉(0.8％)、分子量＞1900萬、水解度為25～30％的高分子量陰離子型聚丙烯酰胺(2.5％)、硫脲(0.3％)、氯化鈣(2％)和醋酸鉻(2.5％)組成。地下氣液比0.8∶1。第2階段泡沫劑由分子量＞1900萬、水解度為25～30％的高分子量陰離子型聚丙烯酰胺(0.7％)和十二烷基苯硫酸鈉(0.8％)組成。地下氣液比1∶1。
權(quán)利要求
1.一種注氮氣泡沫控水增油工藝技術(shù)，其特征在于將氮氣與配制好的泡沫劑按1∶2～2∶1的地下體積比混合，其中a、對于滲透率低于1000毫達(dá)西的存在高滲透帶的地層，泡沫劑由發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑及水組成，其中按質(zhì)量百分比計算，發(fā)泡劑為十二烷基苯硫酸鈉占0.1～0.5％，穩(wěn)定劑為高分子量陰離子型聚丙烯酰胺占0.003～0.7％，其余為水；b、對于滲透率高于1000毫達(dá)西的存在高滲透帶的地層，泡沫劑由發(fā)泡劑、基液、催化劑、犧牲劑、交聯(lián)劑及水組成，其中，按質(zhì)量百分比計算，發(fā)泡劑為十二烷基苯硫酸鈉占0.5～1％，基液為占1～2.5％的高分子量陰離子型聚丙烯酰胺，催化劑為占0.3～0.5％的硫脲，犧牲劑為占2～4％氯化鈣，交聯(lián)劑為占1～5％含鉻離子的弱酸鹽，其余為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種注氮氣泡沫控水增油工藝技術(shù)，其特征在于氮氣與泡沫劑的最佳范圍比為1∶1～2∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種注氮氣泡沫控水增油工藝技術(shù)，其特征在于高分子量陰離子型聚丙烯酰胺為分子量大于1900萬、水解度為25～30％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種注氮氣泡沫控水增油工藝技術(shù)，其特征在于含鉻離子弱酸鹽為醋酸鉻。
全文摘要
本發(fā)明涉及注氮氣泡沫控水增油工藝技術(shù)。解決了現(xiàn)有的控水增油工藝中不能有效地開發(fā)厚油層頂部的低滲透部位，深部調(diào)剖要求大半徑才能見到明顯的增油降水效果，成本較高的問題。其特征在于將氮氣與配制好的泡沫劑按1∶2～2∶1的地下體積比混合，其中滲透率低于1000毫達(dá)西的存在高滲透帶的地層，泡沫劑由發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑及水組成，滲透率高于1000毫達(dá)西的存在高滲透帶的地層，泡沫劑由發(fā)泡劑、基液、催化劑、犧牲劑、交聯(lián)劑及水組成。本發(fā)明用于注水井的選擇性封堵和驅(qū)油，具有處理半徑小，能有效地開發(fā)厚油層頂部的低滲透部位和低滲透層位的作用，降水增油效果明顯及成本低的優(yōu)點。
文檔編號E21B43/16GK1831294SQ20061007676
公開日2006年9月13日 申請日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
發(fā)明者程杰成, 劉合, 裴曉含, 穆芫, 雷達(dá) 申請人:大慶油田有限責(zé)任公司