專利名稱：碳酸鹽巖儲集層的石油回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于改進(jìn)碳酸鹽巖儲集層中的石油回收的方法。更特定來說，本 發(fā)明的實施例利用具有第一水溶液的初始注水步驟，以及采用具有與第一水溶液相比減小 的鹽濃度的水溶液的后續(xù)注水步驟。
背景技術(shù)：
注水是一種二次回收方法，其中將水注射到儲集層中以置換出儲集層內(nèi)的可動 油。來自注射井的水通過物理方式將所置換的石油驅(qū)掃到鄰近的生產(chǎn)井，使得石油可以從 生產(chǎn)井收集。一般來說，注水工藝中使用的水是取自附近的水源，其通常為海水或產(chǎn)出水。
已知所注射水的鹽度值減小可以增加砂巖儲集層的石油產(chǎn)量。然而，只有在儲集 層含有粘土且具有鹽度值小于5，OOOppm的水的條件下，低鹽度注水才顯示為可行的。
碳酸鹽巖儲集層不含有此類粘土。如此，此前已知的低鹽度注水教示明確地 教示與低鹽度水對于碳酸鹽巖儲集層的成功使用相背離。參見A.雷爵(A. Lager)等 人的“低鹽度石油回收-實驗研究(Low Salinity Oil Recovery-An Experimental Investigation) ”, 2006 年 9 月巖心分析家協(xié)會(Society of Core Analysts)發(fā)布的論 文(“最終其解釋為何LoSal 似乎對于碳酸鹽巖儲集層不可行”)。亦參見A.R.杜斯 特(A. R. Doust)等人的“智能水作為碳酸鹽巖和砂巖中的潤濕改性劑(Smart Water as Wettability Modifier in Carbonate and Sandstone) ”，2009 年 4 月在第 15 屆歐洲改進(jìn) 石油回收研討會上發(fā)布的論文(“碳酸鹽巖類中的潤濕改性可以在高鹽度下發(fā)生，即SW鹽 度。如果SW被蒸餾水稀釋到低鹽流體( 2000ppm)，那么歸因于活性離子的減少，石油回 收率將減少”)。
將需要具有一種用于對碳酸鹽巖儲集層進(jìn)行注水的簡單且有效的改進(jìn)的工藝。優(yōu) 選地，將需要具有一種不需要使用如二氧化碳、表面活性劑、聚合物等復(fù)雜化學(xué)物質(zhì)或氣體 的工藝。另外，如果用于改進(jìn)的注水的工藝可利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施實施，那么將是有益的。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對一種滿足這些需求中的至少一者的方法。在一個實施例中，所述用于 改進(jìn)碳酸鹽巖儲集層中的叔烴回收的方法包含以下步驟將第一水溶液引入到碳酸鹽巖儲 集層中；從碳酸鹽巖儲集層回收一定量的烴；將第二水溶液引入到碳酸鹽巖儲集層中；以 及從碳酸鹽巖儲集層回收第二量的烴。所述第一水溶液具有第一鹽濃度，且所述第二水溶 液具有低于第一鹽濃度的第二鹽濃度。在一個實施例中，第一水溶液具有離子組成，其包含 選自由硫酸根、鈣和鎂組成的群的至少兩種離子。在另一個實施例中，離子組成包括三種離 子硫酸根、鈣和鎂。
在一個實施例中，第二鹽濃度與第一鹽濃度的比率在約0.1到0. 9的范圍內(nèi)。在 另一個實施例中，第二鹽濃度與第一鹽濃度的比率在約0. 5到0. 75的范圍內(nèi)。在另一個實 施例中，第二鹽濃度與第一鹽濃度的比率為約0. 5。在一個實施例中，第一鹽濃度在以重量計35，000到70，OOOppm的范圍內(nèi)。在另一個實施例中，第二鹽濃度在以重量計35，000到 60，OOOppm的范圍內(nèi)。在另一個實施例中，第二鹽濃度在以重量計17，500到52，500ppm的 范圍內(nèi)。在另一個實施例中，第二鹽濃度在以重量計17，500到35，OOOppm的范圍內(nèi)。在另 一個實施例中，所述方法是在70°C與100°C之間的儲集層溫度下進(jìn)行。
在本發(fā)明的另一個實施例中，所述方法可以進(jìn)一步包含將第三水溶液弓I入到碳酸 鹽巖儲集層中，以及從碳酸鹽巖儲集層回收第三量的烴。所述第三水溶液具有低于第二鹽 濃度的第三鹽濃度。在一個實施例中，第三鹽濃度與第一鹽濃度的比率在約O. 05到O.1的 范圍內(nèi)。在另一個實施例中，第三鹽濃度在以重量計1，750到7，OOOppm的范圍內(nèi)。在另一 個實施例中，第三鹽濃度在以重量計3，500到7，OOOppm的范圍內(nèi)。在一個實施例中，回收 第三量的烴直到與所回收的第二量的烴相比石油回收率增量有至少9%的改進(jìn)為止。
在一個實施例中，碳酸鹽巖儲集層大體上無粘土。在另一個實施例中，碳酸鹽巖儲 集層無粘土。在又一個實施例中，碳酸鹽巖儲集層無砂巖石。在另一個實施例中，碳酸鹽巖 儲集層內(nèi)的溫度在70°C以上。另一個實施例中，碳酸鹽巖儲集層內(nèi)的溫度為約100°C。


參看以下描述、權(quán)利要求書和附圖將更好地理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面 和優(yōu)點。然而，應(yīng)注意，圖式僅說明本發(fā)明的若干實施例且因此不應(yīng)被視為限制本發(fā)明的范 圍，因為其可以容許其它同等有效的實施例。
圖1展示從根據(jù)本發(fā)明的實施例的實驗收集的數(shù)據(jù)。
圖2展示從根據(jù)本發(fā)明的實施例的實驗收集的數(shù)據(jù)。
圖3展示從根據(jù)本發(fā)明的實施例的實驗收集的數(shù)據(jù)。
圖4展示從根據(jù)本發(fā)明的實施例的實驗收集的數(shù)據(jù)。
具體實施方式
雖然將結(jié)合若干實施例描述本發(fā)明，但應(yīng)了解，不希望將本發(fā)明限于那些實施例。 相反，希望涵蓋可能包含在由所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有替代形 式、修改和等效物。
在一個實施例中，所述用于改進(jìn)碳酸鹽巖儲集層中的叔烴回收的方法包含以下步 驟將第一水溶液引入到碳酸鹽巖儲集層中；從碳酸鹽巖儲集層回收一定量的烴；將第二 水溶液引入到碳酸鹽巖儲集層中；以及從碳酸鹽巖儲集層回收第二量的烴。所述第一水溶 液具有第一鹽濃度，且所述第二水溶液具有低于第一鹽濃度的第二鹽濃度。在一個實施例 中，第一水溶液具有離子組成，其包含選自由硫酸根、鈣和鎂組成的群的至少兩種離子。
借助以下實例來說明本發(fā)明，所述實例僅出于說明性目的而提出且不希望限制由 所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明的范圍。
實例I
進(jìn)行巖心驅(qū)替研究(coreflooding study)來證明本發(fā)明的實施例。實驗參數(shù)和 程序經(jīng)良好設(shè)計以反映碳酸鹽巖儲集層以及當(dāng)前油田注射實踐中通常所見的初始條件。
巖心材料是選自沙特阿拉伯的碳酸鹽巖儲集層。從整個巖心切割巖心栓(core plug)(直徑I英寸,且長度1. 5英寸)。選擇一個復(fù)合巖心用于巖心驅(qū)替實驗。表I展不所選巖心的巖石物理特性。平均孔隙率和液體滲透率分別為25%和41毫達(dá)西。
表1:巖心栓的基本巖石物理特性
權(quán)利要求
1.一種用于回收碳酸鹽巖儲集層中的烴的方法，所述方法包括以下步驟 (a)將第一水溶液引入到所述碳酸鹽巖儲集層中，其中所述第一水溶液具有第一鹽濃度； (b)從所述碳酸鹽巖儲集層回收一定量的烴； (c)將第二水溶液引入到所述碳酸鹽巖儲集層中，其中所述第二水溶液具有低于所述第一鹽濃度的第二鹽濃度；以及 (d)從所述碳酸鹽巖儲集層回收第二量的烴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二鹽濃度與所述第一鹽濃度的比率在O.1到0.9的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第二鹽濃度與所述第一鹽濃度的比率在O. 5到O. 75的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第二鹽濃度與所述第一鹽濃度的比率為0.5。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一鹽濃度在以重量計35，000 到 70，OOOppm 的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第二鹽濃度在以重量計3，500到60，OOOppm的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第二鹽濃度在以重量計17，500 到 52，500ppm 的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第二鹽濃度在以重量計17，500 到 35，OOOppm 的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一水溶液包括選自由硫酸根離子、鈣離子、鎂離子及其組合組成的群的至少兩種離子。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一水溶液包括硫酸根離子、鈣離子和鎂離子。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述碳酸鹽巖儲集層內(nèi)的溫度在70°C與100°C之間。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步包括 (a)將第三水溶液引入到所述碳酸鹽巖儲集層中，其中所述第三水溶液具有低于所述第二鹽濃度的第三鹽濃度；以及 (b)從所述碳酸鹽巖儲集層回收第三量的烴。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第三鹽濃度與所述第一鹽濃度的比率在O.05到O.1的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12到13中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第三鹽濃度在以重量計I, 750到7，OOOppm的范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12到14中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第三鹽濃度在以重量計3，500到7，OOOppm的范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12到15中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述回收步驟持續(xù)直到所回收的所述第二量的烴提供石油回收率增量有至少9%的改進(jìn)為止。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述碳酸鹽巖儲集層大體上無粘土。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述碳酸鹽巖儲集層無粘土。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述碳酸鹽巖儲集層無砂巖石。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述碳酸鹽巖儲集層內(nèi)的溫度在70°C以上。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述碳酸鹽巖儲集層內(nèi)的溫度為100°C。
22.一種用于回收碳酸鹽巖儲集層中的烴的方法，所述方法包括以下步驟 (a)將第二水溶液引入到已經(jīng)經(jīng)歷采用初始鹽水注入的增強(qiáng)型石油回收方法的碳酸鹽巖儲集層中，其中所述初始鹽水注入使用具有第一鹽濃度的鹽水溶液，其中所述第二水溶液包括低于所述第一鹽濃度的第二鹽濃度；以及 (b)從所述碳酸鹽巖儲集層回收第二量的烴，其中所回收的所述第二量的烴提供至少7%的石油回收率增量。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述第二水溶液具有離子組成，所述離子組成包括選自由硫酸根離子、鈣離子、鎂離子及其組合組成的群的至少兩種離子。
24.根據(jù)權(quán)利要求22到23中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述碳酸鹽巖儲集層大體上無粘土。
25.根據(jù)權(quán)利要求22到24中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述碳酸鹽巖儲集層無粘土。
26.根據(jù)權(quán)利要求22到25中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述碳酸鹽巖儲集層無砂巖石。
27.根據(jù)權(quán)利要求22到26中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述碳酸鹽巖儲集層內(nèi)的溫度在70°C以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于通過對注射到碳酸鹽巖儲集層中的注射鹽水的鹽度進(jìn)行逐步減小來增加所述碳酸鹽巖儲集層中的石油產(chǎn)量的方法。所述方法提供與常規(guī)注水技術(shù)相比增加的石油產(chǎn)量。
文檔編號E21B43/20GK103025997SQ201180036063
公開日2013年4月3日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者阿里·阿卜杜拉·阿勒優(yōu)素菲, 阿卜杜勒阿齊茲·奧貝德·阿勒卡阿彼, 薩拉赫·哈馬德·阿勒薩利赫 申請人:沙特阿拉伯石油公司