提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法包括：由注入井注入一定量的蒸汽或示蹤劑；當根據(jù)生產(chǎn)井見該蒸汽或該示蹤劑的出現(xiàn)時間和方向決定進行熱采堵調時，進行蒸汽驅井組的整體堵調；在注入蒸汽之前或伴蒸汽注入一定量的納米催化劑；以及進行燜井，并在燜井后限量生產(chǎn)。該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法能有效地降低特超稠油在油藏中的粘度，改善特超稠油在油藏中的流動能力，能高效地將原油驅向注蒸汽井周圍的生產(chǎn)井。
【專利說明】提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及油田采油【技術領域】，特別是涉及到一種提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法。
【背景技術】
[0002]隨著蒸汽吞吐輪次的增加，開發(fā)效果逐漸變差，表現(xiàn)為周期產(chǎn)油量降低，綜合含水升高。為了提高多輪次吞吐后期稠油油藏的采收率，開發(fā)方式必須由蒸汽吞吐轉換為蒸汽驅。蒸汽驅技術在國外已是成熟的熱采技術，并得到大規(guī)模的工業(yè)應用，成為蒸汽吞吐后提高采收率的有效方法。目前，國內(nèi)具備豐富的特超稠油油藏資源，但是由于稠油高粘度，油水流度比大，造成了注入蒸汽的無效竄流，單純靠蒸汽的熱降粘效果難以滿足特超稠油蒸汽驅技術的要求。為此我們發(fā)明了一種新的提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，解決了以上技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，能有效地降低特超稠油在油藏中的粘度，改善特超稠油在油藏中的流動能力，能高效地將原油驅向注蒸汽井周圍的生產(chǎn)井。
[0004]本發(fā)明的目的可通過如下技術措施來實現(xiàn):提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法包括:步驟1，由注入井注入一定量的蒸汽或示蹤劑；步驟2，當根據(jù)生產(chǎn)井見該蒸汽或該示蹤劑的出現(xiàn)時間和方向決定進行熱采堵調時，進行蒸汽驅井組的整體堵調；步驟3，在注入蒸汽之前或伴蒸汽注入一定量的納米催化劑；以及步驟4，進行燜井，并在燜井后限量生產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明的目的還可通過如下技術措施來實現(xiàn):
該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法還包括，在步驟I之后，當根據(jù)生產(chǎn)井見該蒸汽或該示蹤劑的出現(xiàn)時間和方向決定不進行熱采堵調時，進入到步驟3。
[0006]該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法針對的是蒸汽吞吐預熱后的油藏，該蒸汽吞吐預熱后的油藏滿足以下條件:油層深度< 1800m，剩余油飽和度> 0.4，油層凈總厚度>
5.0m，凈總厚度比> 0.30，油層孔隙度> 0.15，滲透率變異系數(shù)< 0.6，并且，該蒸汽吞吐預熱后的油藏近井地帶油層溫度在180°C以上，井網(wǎng)選擇反九點井網(wǎng)，注汽井與生產(chǎn)井井距150m-300m,井底蒸汽干度> 40%，采注比保持在1.0以上。
[0007]該納米催化劑為納米鎳催化劑，該納米鎳催化劑為0.3wt %-0.8wt%納米鎳催化齊U，該納米鎳催化劑的顆粒的平均尺寸為4.2nm。
[0008]本發(fā)明的目的也可通過如下技術措施來實現(xiàn):提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法包括:步驟1，預熱油層；步驟2，當該油層的溫度不高于納米催化劑的作用溫度時，在注入蒸汽之前或伴蒸汽注入一定量的納米催化劑；以及步驟3，進行燜井，并在燜井后限量生產(chǎn)。[0009]本發(fā)明的目的還可通過如下技術措施來實現(xiàn):
該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法針對的是未經(jīng)蒸汽吞吐預熱的特超稠油油藏，該未經(jīng)蒸汽吞吐預熱的特超稠油油藏滿足以下條件:油層深度< 1800m，剩余油飽和度> 0.4，油層凈總厚度> 5.0m，凈總厚度比> 0.30，油層孔隙度> 0.15，滲透率變異系數(shù)
<0.6，該未經(jīng)蒸汽吞吐預熱的特超稠油油藏預熱后近井地帶油層溫度在180°C以上，井網(wǎng)選擇反九點井網(wǎng)，注汽井與生產(chǎn)井井距150m-300m，井底蒸汽干度> 40%，采注比保持在1.0以上。
[0010]該納米催化劑為納米鎳催化劑，該納米鎳催化劑為0.3wt %-0.8wt%納米鎳催化齊U，該納米鎳催化劑的顆粒的平均尺寸為4.2nm。
[0011]本發(fā)明的目的也可通過如下技術措施來實現(xiàn):提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法包括:步驟1，當根據(jù)生產(chǎn)井含水率曲線、井口溫度曲線判斷發(fā)生突變現(xiàn)象時，進行蒸汽驅井組的整體堵調；步驟2，在堵調后，伴蒸汽注入一定量的納米催化劑；以及步驟3，進行燜井，并在燜井后限量生產(chǎn)。
[0012]本發(fā)明的目的還可通過如下技術措施來實現(xiàn):
該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法針對的是蒸汽驅一段時間后，油藏中存在大的滲流通道的特超稠油油藏，該存在大的滲流通道的特超稠油油藏滿足以下條件:油層深度
<1800m，剩余油飽和度> 0.4，油層凈總厚度> 5.0m，凈總厚度比> 0.30，油層孔隙度>
0.15，滲透率變異系數(shù)< 0.6，該存在大的滲流通道的特超稠油油藏的近井地帶油層溫度在180°C以上，井網(wǎng)選擇反九點井網(wǎng)，注汽井與生產(chǎn)井井距150m-300m，井底蒸汽干度> 40%，米注比保持在1.0以上。
[0013]該納米催化劑為納米鎳催化劑，該納米鎳催化劑為0.3wt %-0.8wt%納米鎳催化齊U，該納米鎳催化劑的顆粒的平均尺寸為4.2nm。
[0014]在步驟I中，當該生產(chǎn)井含水率曲線、該井口溫度曲線的曲線斜率增加10%以上時，判斷該生產(chǎn)井含水率曲線、該井口溫度曲線發(fā)生了突變現(xiàn)象。
[0015]本發(fā)明中的提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，在注蒸汽之前或伴蒸汽注入納米催化劑，通過向油層加入適當?shù)拇呋瘎┘爸鷦?，能促進水蒸汽與高溫原油發(fā)生化學反應，抑制水熱聚合反應的進行，使稠油在熱采條件下發(fā)生的催化裂解反應，不可逆地降低稠油粘度，改善特超稠油油藏的開發(fā)效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法的一具體實施例的流程圖；
圖2為本發(fā)明的提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法的另一具體實施例的流程圖；
圖3為本發(fā)明的提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法的另一具體實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
[0018]如圖1所示，圖1為本發(fā)明的提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法的一具體實施例流程圖。本實施例中，針對的是蒸汽吞吐預熱后的油藏。在應用該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法時需選定特超稠油蒸汽驅油藏滿足以下條件:油層深度< 1800m，剩余油飽和度> 0.4，油層凈總厚度> 5.0m，凈總厚度比> 0.30，油層孔隙度> 0.15，滲透率變異系數(shù)<0.6。并且，預熱過的油藏，保證近井地帶油層溫度在180°C以上。井網(wǎng)選擇反九點井網(wǎng)，注汽井與生產(chǎn)井井距150m-300m，井底蒸汽干度> 40%，采注比保持在1.0以上。
[0019]在步驟101，試注，由注入井注入一定量的蒸汽或示蹤劑，考察蒸汽驅井組內(nèi)的熱聯(lián)通狀況。流程進入到步驟102。
[0020]在步驟102，根據(jù)生產(chǎn)井見汽或示蹤劑的出現(xiàn)時間和方向決定是否進行熱采堵調工藝。當需要進行堵調時，流程進入到步驟103。當不需要進行堵調時，流程進入到步驟104。
[0021]在步驟103，進行蒸汽驅井組的整體堵調。
[0022]經(jīng)過蒸汽吞吐的特超稠油油藏，油藏溫度升高，為納米催化提供了物質基礎，同時由于原油粘度高、油藏的非均質性，造成蒸汽的無效竄流，因此需要伴蒸汽注入納米催化劑之前，進行蒸汽驅井組的整體堵調。流程進入到步驟104。
[0023]在步驟104，注入蒸汽之前或伴蒸汽注入一定量的納米催化劑。在一實施例中，關閉生產(chǎn)井，利用蒸汽注入井向油藏內(nèi)以一定注入速度連續(xù)注入蒸汽，并且在注入蒸汽中，力口入納米鎳催化劑，由蒸汽將催化劑帶入油藏。加入的方法與油田伴蒸汽注入高溫驅油劑的方法相同。該納米鎳催化劑為0.3wt %-0.8wt%納米鎳催化劑,加入納米鎳催化劑的方法是將納米鎳催化劑與水充分混合，伴蒸汽注入油藏中。納米鎳催化劑的顆粒的平均尺寸為
4.2nm。流程進入到步驟105。
[0024]在步驟105，燜井，并在燜井后限量生產(chǎn)。流程結束。
[0025]如圖2所示，圖2為本發(fā)明的提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法的另一具體實施例流程圖。本實施例中，針對的是未經(jīng)蒸汽吞吐預熱的特超稠油油藏
。在應用該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法時需選定特超稠油蒸汽驅油藏滿足以下條件:油層深度< 1800m，剩余油飽和度> 0.4，油層凈總厚度> 5.0m，凈總厚度比> 0.30，油層孔隙度> 0.15，滲透率變異系數(shù)<0.6。并且，對于未經(jīng)過預熱需要預熱的油藏，需加熱以保證近井地帶油層溫度在180°C以上。井網(wǎng)選擇反九點井網(wǎng)，注汽井與生產(chǎn)井井距150m-300m,井底蒸汽干度> 40%，采注比保持在1.0以上。
[0026]在步驟201，預熱油層，未經(jīng)蒸汽吞吐預熱的特超稠油油藏，必須先注入一定量的蒸汽預熱油層。流程進入到步驟202。
[0027]在步驟202，判斷油層溫度是否高于納米催化劑的作用溫度。當高于納米催化劑的作用溫度時，流程進入到步驟203。當不高于納米催化劑的作用溫度時，流程返回到步驟201。
[0028]在步驟203，注入蒸汽之前或伴蒸汽注入一定量的納米催化劑。當油層溫度高于納米催化劑的作用溫度之后，為了進一步提高蒸汽驅的開發(fā)效果，注蒸汽之前加入一定量的納米催化劑或者伴蒸汽注入一定量的納米催化劑，改善特超稠油在油藏中的流動性，提高蒸汽的驅替效率。在一實施例中，關閉生產(chǎn)井，利用蒸汽注入井向油藏內(nèi)以一定注入速度連續(xù)注入蒸汽，并且在注入蒸汽中，加入納米鎳催化劑，由蒸汽將催化劑帶入油藏。加入的方法與油田伴蒸汽注入高溫驅油劑的方法相同。該納米鎳催化劑為0.3wt %-0.8wt%納米鎳催化劑，加入納米鎳催化劑的方法是將納米鎳催化劑與水充分混合，伴蒸汽注入油藏中。納米鎳催化劑的顆粒的平均尺寸為4.2nm。流程進入到步驟204。
[0029]在步驟204，燜井，并在燜井后限量生產(chǎn)。流程結束。
[0030]圖3為本發(fā)明的提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法的另一具體實施例流程圖。本實施例中，針對的是蒸汽驅一段時間后，油藏中存在大的滲流通道的特超稠油油藏。在應用該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法時需選定特超稠油蒸汽驅油藏滿足以下條件:油層深度< 1800m，剩余油飽和度> 0.4，油層凈總厚度> 5.0m，凈總厚度比> 0.30，油層孔隙度>
0.15，滲透率變異系數(shù)<0.6。并且，需保證近井地帶油層溫度在180°C以上。井網(wǎng)選擇反九點井網(wǎng)，注汽井與生產(chǎn)井井距150m-300m，井底蒸汽干度> 40%，采注比保持在1.0以上。
[0031]在步驟301，判斷含水率曲線、井口溫度曲線是否發(fā)生突變現(xiàn)象。判斷含水率曲線、井口溫度曲線發(fā)生突變現(xiàn)象時，流程進入到步驟302。當判斷含水率曲線、井口溫度曲線未發(fā)生突變現(xiàn)象時，流程返回到步驟301。在一實施例中，當生產(chǎn)井含水率曲線、井口溫度曲線的曲線斜率增加10%以上時,判斷含水率曲線、井口溫度曲線發(fā)生了突變現(xiàn)象。
[0032]在步驟302，進行整體堵調。蒸汽驅一段時間后，油藏中存在大的滲流通道，生產(chǎn)井表現(xiàn)為含水率曲線、井口溫度曲線發(fā)生突變現(xiàn)象時，需要進行整體堵調。流程進入到步驟303。
[0033]在步驟303，堵調后，伴蒸汽注入一定量的納米催化劑，改善特超稠油蒸汽驅的整體開發(fā)效果。關閉生產(chǎn)井，利用蒸汽注入井向油藏內(nèi)以一定注入速度連續(xù)注入蒸汽，并且在注入蒸汽中，加入納米鎳催化劑，由蒸汽將催化劑帶入油藏。加入的方法與油田伴蒸汽注入高溫驅油劑的方法相同。該納米鎳催化劑為0.3wt %-0.8wt%納米鎳催化劑,加入納米鎳催化劑的方法是將納米鎳催化劑與水充分混合，伴蒸汽注入油藏中。納米鎳催化劑的顆粒的平均尺寸為4.2nm。流程進入到步驟304。
[0034]在步驟304，燜井，并在燜井后限量生產(chǎn)。流程結束。
[0035]改善特超稠油蒸汽驅采收率的機理在于:納米顆粒所特有的性質，主要包括表面效應、體積效應、宏觀量子隧道效應、量子尺寸效應，使其在很多化學反應中表現(xiàn)出優(yōu)良的催化性能。目前，制備納米催化劑的方法有溶膠一凝膠法、均勻沉淀法、微弧氧化法、低溫濕式化學法、微乳液法等。與傳統(tǒng)的制備方法相比，微乳液法具有明顯的優(yōu)勢，粒徑可控且粒徑分布窄；可通過不同的表面活性劑修飾粒子表面而獲得特殊功能的納米顆粒；粒子間不易聚結，穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
[0036]利用微乳液法合成的納米金屬顆粒懸浮在雙親溶液體系中，易攜帶注入地層，且進入地層后易與稠油混合接觸。同時，鎳催化劑不僅在實驗室里，在工業(yè)上應用也十分廣泛，鎳催化劑對系列有機反應有良好的催化活性，而且鎳又是典型的加氫催化劑，有可能使水中氫轉移到超稠油中。在合成的過程中，溶劑對納米粒子尺寸的影響主要表現(xiàn)在納米粒子的生成速率上，不同的有機溶劑對膠束間交換速度系數(shù)產(chǎn)生不同的影響，有機溶劑鏈長的增加會導致膠束間交換系數(shù)增加，膠束間交換速度不同將影響最終形成的納米粒子粒徑的大小。表面活性劑通過吸附在超微顆粒的固一液界面上，降低界面自由能，并且形成一層牢固的溶劑化膜，阻礙顆粒互相接近。離子型表面活性劑吸附在固體顆粒表面上后，由于離子化的親水基朝向水相，使所有的超微顆粒獲得同性電荷而互相排斥，因此顆粒在液相中保持分散狀態(tài)。同時，不同的助表面活性劑可以改變膠束結構，對每個膠束內(nèi)平均粒子數(shù)及膠束間的相互作用產(chǎn)生影響。醇的鏈長不同時，界面膜的強度也不同，因此合成的過程中篩選擇正丁醇，增強界面膜的強度，保證合成納米鎳催化粒子好的分散性。
[0037]利用紅外圖譜紅外吸收峰的變化考察納米催化劑降低稠油粘度的作用機理。
【權利要求】
1.提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，其特征在于，該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法包括: 步驟1，由注入井注入一定量的蒸汽或示蹤劑； 步驟2，當根據(jù)生產(chǎn)井見該蒸汽或該示蹤劑的出現(xiàn)時間和方向決定進行熱采堵調時，進行蒸汽驅井組的整體堵調； 步驟3，在注入蒸汽之前或伴蒸汽注入一定量的納米催化劑；以及 步驟4，進行燜井，并在燜井后限量生產(chǎn)。
2.根據(jù)權利要求1所述的提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，其特征在于，該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法還包括，在步驟I之后，當根據(jù)生產(chǎn)井見該蒸汽或該示蹤劑的出現(xiàn)時間和方向決定不進行熱采堵調時，進入到步驟3。
3.根據(jù)權利要求1所述的提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，其特征在于，該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法針對的是蒸汽吞吐預熱后的油藏，該蒸汽吞吐預熱后的油藏滿足以下條件:油層深度< 1800m，剩余油飽和度> 0.4，油層凈總厚度> 5.0m，凈總厚度比>0.30，油層孔隙度> 0.15，滲透率變異系數(shù)< 0.6，并且，該蒸汽吞吐預熱后的油藏近井地帶油層溫度在180°C以上，井網(wǎng)選擇反九點井網(wǎng)，注汽井與生產(chǎn)井井距150m-300m，井底蒸汽干度> 40%，采注比保持在1.0以上。
4.根據(jù)權利要求1所述的提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，其特征在于，該納米催化劑為納米鎳催化劑，該納米鎳催化劑為0.3wt %-0.8wt%納米鎳催化劑,該納米鎳催化劑的顆粒的平均尺寸為4.2nm。
5.提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，其特征在于，該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法包括: 步驟I，預熱油層； 步驟2，當該油層的溫度不高于納米催化劑的作用溫度時，在注入蒸汽之前或伴蒸汽注入一定量的納米催化劑；以及 步驟3，進行燜井，并在燜井后限量生產(chǎn)。
6.根據(jù)權利要求5所述的提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，其特征在于，該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法針對的是未經(jīng)蒸汽吞吐預熱的特超稠油油藏，該未經(jīng)蒸汽吞吐預熱的特超稠油油藏滿足以下條件:油層深度< 1800m，剩余油飽和度> 0.4，油層凈總厚度> 5.0m，凈總厚度比> 0.30，油層孔隙度> 0.15，滲透率變異系數(shù)< 0.6，該未經(jīng)蒸汽吞吐預熱的特超稠油油藏預熱后近井地帶油層溫度在180°C以上，井網(wǎng)選擇反九點井網(wǎng)，注汽井與生產(chǎn)井井距150m-300m，井底蒸汽干度> 40%，采注比保持在1.0以上。
7.根據(jù)權利要求5所述的提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，其特征在于，該納米催化劑為納米鎳催化劑，該納米鎳催化劑為0.3wt %-0.8wt%納米鎳催化劑,該納米鎳催化劑的顆粒的平均尺寸為4.2nm。
8.提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，其特征在于，該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法包括: 步驟1，當根據(jù)生產(chǎn)井含水率曲線、井口溫度曲線判斷發(fā)生突變現(xiàn)象時，進行蒸汽驅井組的整體堵調； 步驟2，在堵調后，伴蒸汽注入一定量的納米催化劑；以及步驟3，進行燜井，并在燜井后限量生產(chǎn)。
9.根據(jù)權利要求8所述的提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，其特征在于，該提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法針對的是蒸汽驅一段時間后，油藏中存在大的滲流通道的特超稠油油藏，該存在大的滲流通道的特超稠油油藏滿足以下條件:油層深度< 1800m，剩余油飽和度> 0.4，油層凈總厚度> 5.0m，凈總厚度比> 0.30，油層孔隙度> 0.15，滲透率變異系數(shù)< 0.6，該存在大的滲流通道的特超稠油油藏的近井地帶油層溫度在180°C以上，井網(wǎng)選擇反九點井網(wǎng)，注汽井與生產(chǎn)井井距150m-300m，井底蒸汽干度> 40%，采注比保持在1.0以上。
10.根據(jù)權利要求8所述的提高特超稠油蒸汽驅采收率的方法，其特征在于，該納米催化劑為納米鎳催化劑，該納米鎳催化劑為0.3wt %-0.8wt%納米鎳催化劑,該納米鎳催化劑的顆粒的平均尺寸為4.2nm。
【文檔編號】E21B43/241GK103541708SQ201210237707
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月11日 優(yōu)先權日:2012年7月11日
【發(fā)明者】蓋平原, 王秋霞, 劉冬青, 蔡文斌, 宋丹, 王善堂, 賀文媛, 于田田, 何紹群, 林吉生, 曹秋芳 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院