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一种气态CO2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法与流程

2022-02-24 18:10:53 来源:中国专利 TAG:
一种气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法
技术领域
1.本发明涉及一种气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法,属于石油开采技术领域。


背景技术:

2.曙光油田稠油、超稠油油藏采用蒸汽吞吐方式开发,属降压开采方式。随着吞吐周期的递增,地层压力逐步下降,由初期的10-13mpa降至吞吐中后期的1-2mpa,地层能量严重不足,周期产油量由高峰期的1500-2000t降至目前平均22周期的300-600t。气体辅助蒸汽吞吐技术是改善这一状况的有效手段。近年来,曙光油田年实施氮气、液态co2辅助吞吐技术200余井次,年增油2.8万吨以上,有效补充地层能量的同时大大提高了周期产油量。尤其是液态co2辅助吞吐技术在有效补充地层能量的同时,还具有一定溶解降粘效果,更适用于超稠油开发。但受气源不稳定、成本居高不下等因素影响,其实施规模难以完全满足现场需求。为此,利用sagd开发过程中尾气大量回收的co2气体,建设地面注入管网,将co2注入到蒸汽吞吐稠油井中,改善其吞吐效果。但现场注入过程中出现了注气过程发生井间气窜,导致受窜井被迫关井;以及注气压力高于干线压力,注到一半注不进的问题。
3.为此,亟待研究一种方法,同时解决气窜与注不进的问题,满足气态co2辅助蒸汽吞吐需求。


技术实现要素:

4.为了解决上述的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法。本发明所提供的该方法可防止co2发生井间气窜,同时还可通过降低注气压力增加co2注入量。
5.为了实现以上目的,本发明提供了一种气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法,其中,所述气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法包括:
6.(1)以co2气体作为内相,以泡沫凝胶作为包裹co2气体的外相,将co2气体及泡沫凝胶同步注入地层,以利用所得co2气泡沫凝胶堵剂对地层进行调剖;
7.(2)将前置液段塞水玻璃、中间隔离液段塞及后置液co2气体段塞依次交替注入地层,并于地层中co2气体与水玻璃反应生成硅酸凝胶堵剂,以进一步对汽窜通道进行填充。
8.在以上所述的方法步骤(1)中,以co2气体作为内相,以泡沫凝胶作为包裹co2气体的外相,将co2气体及泡沫凝胶同步注入地层,注入过程中实现泡沫凝胶外相包裹co2气体内相,得到co2气泡沫凝胶堵剂;其中,泡沫凝胶的配方、泡沫凝胶与气态co2的体积比以及泡沫凝胶和气态co2的排量等均会对实现泡沫凝胶外相包裹co2气体内相得到co2气泡沫凝胶堵剂产生比较关键的影响;此外,具体实施时,为了更好地实现泡沫凝胶外相包裹co2气体内相得到co2气泡沫凝胶堵剂,现场还可配套使用泡沫凝胶发生器(常规设备)。
9.在以上所述的方法中,优选地,以所述泡沫凝胶的总重量为100%计,其包含1-1.5wt%的有机凝胶、0.3-0.5wt%的泡沫剂及余量水。
10.在以上所述的方法中,优选地,所述有机凝胶包括酚醛凝胶、铬冻胶、锆冻胶、钛冻
胶中的一种或几种的组合。其中,所述铬冻胶、锆冻胶、钛冻胶均为常规物质,可以通过商购获得。
11.在以上所述的方法中,优选地,所述泡沫剂包括石油磺酸盐、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合。
12.在以上所述的方法中,优选地,步骤(1)中,气态co2的注入量根据如下公式1)计算得到:
[0013][0014]
公式1)中,v1为地面条件下,气态co2的注入量,单位为m3;
[0015]
p2为地层条件下,注二氧化碳后,欲达到的压力值,取原始地层压力的50%-80%,单位为mpa;
[0016]v2
为地层亏空体积,根据各吞吐轮次注采参数确定,单位为m3;
[0017]
t1为地面条件下热力学温度,单位为k,t1=273.15 t1,t1为地面环境实际温度,单位℃;
[0018]
p1为地面标准大气压,取值0.01mpa;
[0019]
t2为地层条件下热力学温度,单位为k,t2=273.15 t2,t2为地层条件下实际温度,单位℃。
[0020]
在以上所述的方法中,优选地,所述泡沫凝胶与气态co2的体积比为1:500-1:600。其中,气态co2的体积为标况下的体积。
[0021]
在以上所述的方法中,优选地,将co2气体及泡沫凝胶同步注入地层时的挤注压力为5-7mpa。
[0022]
在以上所述的方法中,优选地,所述前置液包括质量浓度为6-8%的硅酸钠水溶液。其中,质量浓度是以硅酸钠水溶液的总重量为基准计算得到的。
[0023]
在以上所述的方法中,优选地,所述硅酸钠水溶液的模数为3.0-3.3。
[0024]
在以上所述的方法中,优选地,所述水玻璃的注入量根据如下公式2)计算得到:
[0025]
q=πr2hφ
ꢀꢀ
公式2);
[0026]
公式2)中,q为水玻璃的注入量,单位为m3;
[0027]
π为圆周率常数,取3.14;
[0028]
r为封堵半径,单位为m;
[0029]
h为油层厚度,单位为m,
[0030]
φ为油层孔隙度,单位为μm2。
[0031]
在以上所述的方法中,优选地,所述中间隔离液为水。
[0032]
在本发明一具体实施方式中,根据如上公式2)计算所述水玻璃的注入量时,封堵半径r可取1.5-2.0m。
[0033]
在本发明具体实施方式中,所述中间隔离液可为油田联合站清水。
[0034]
在以上所述的方法中,优选地,所述中间隔离液按照油管内容积的1.5-2.0倍进行注入,以确保管柱内安全可靠。
[0035]
在以上所述的方法中,优选地,步骤(2)中,根据前置液段塞水玻璃中所含硅酸钠
的量计算后置液co2气体的理论注入量;再将后置液co2气体的理论注入量乘以注入系数,得到后置液co2气体的实际注入量,其中,所述注入系数为1.2-1.5。
[0036]
其中,co2气体与硅酸钠反应时的物质的量之比为1:1,根据以上公式2)计算得到水玻璃的注入量后,即可根据co2气体与硅酸钠二者物质量之比计算得到co2气体的理论注入量,但鉴于成本因素考虑,co2需过量,因此其实际注入量取理论注入量的1.2-1.5倍。
[0037]
在以上所述的方法步骤(2)中,所用水玻璃为高模水玻璃,其中高模水玻璃可以与co2更充分地进行反应,进而使得所形成的硅酸凝胶强度越高。
[0038]
本发明所提供的气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法将co2气体辅助吞吐技术与稠油热采调剖封窜技术有机结合,并采取“同步调剖、异步封窜”的技术思路,发挥各自技术优势,实现防窜增注“两不误两促进”。该方法首先将co2气体与泡沫凝胶堵剂同步注入,泡沫凝胶作为外相,将co2气体包裹其中,发挥co2气泡沫凝胶堵剂的调剖和增能双重作用,同时,泡沫凝胶还可将co2气体携带至油层中,降低了单纯注co2气体无液柱压力而导致的过高压力,解决了达到或超过干线压力则注不进的问题;其次,将co2气体与高模水玻璃异步注入,并采用隔离液进行隔离,在地层中生成硅酸凝胶,进一步加强封窜作用,并提升堵剂的耐高温性能,符合后续蒸汽吞吐耐高温需求。此外,本发明所提供的该方法技术上可行、施工上简单、且措施效果好。
[0039]
综上,本发明所提供的该气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法设计合理,依据可靠,与以往单独注co2气体辅助蒸汽吞吐技术相比,可调剖抑制气窜、降低注气压力、增加注入气量,解决了气态co2辅助吞吐中出现的气窜、注不进气等问题。
具体实施方式
[0040]
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现结合以下具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0041]
实施例1
[0042]
本实施例于某油田10390327井进行了气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注,其中,所述气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注包括以下具体步骤:
[0043]
同步调剖段塞:
[0044]
以co2气体作为内相,以泡沫凝胶作为包裹co2气体的外相,将co2气体及泡沫凝胶同步注入地层,以利用所得co2气泡沫凝胶堵剂对地层进行调剖;
[0045]
其中,以所述泡沫凝胶的总重量为100%计,其包含1.2wt%的酚醛凝胶、0.5wt%的十二烷基苯磺酸钠泡沫剂及余量水;
[0046]
该步骤中,注入气态co2共6.5万标方,泡沫凝胶110方,挤注压力为6mpa;
[0047]
异步封窜段塞:
[0048]
将前置液段塞水玻璃、中间隔离液段塞及后置液co2气体段塞依次交替注入地层,并于地层中co2气体与水玻璃反应生成硅酸凝胶堵剂,以进一步对汽窜通道进行填充;
[0049]
其中,前置液采用模数为3.0的6%的硅酸钠水溶液,总注入量为100方,中间隔离液为联合站处理后的清水,每次注入量为4.5方,co2总注入量为2.5万标方,硅酸钠水溶液、清水及co2分三个段塞交替注入;
[0050]
上周期单独注co2气体仅注3.5万标方则出现压力高注不进的情况,且注气过程中汽窜3个方向,影响产油85吨,周期产油325吨;实施本发明实施例1所提供的气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注技术后,本周期注汽过程中未发生汽窜,注入co2气体9万标方,周期产油586吨,对比之下,减少汽窜3个方向,降低汽窜影响85吨,增注co2达5.5万标方,周期对比增油261吨。
[0051]
实施例2
[0052]
本实施例于某油田8134474井进行了气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注,其中,所述气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注包括以下具体步骤:
[0053]
同步调剖段塞:
[0054]
以co2气体作为内相,以泡沫凝胶作为包裹co2气体的外相,将co2气体及泡沫凝胶同步注入地层,以利用所得co2气泡沫凝胶堵剂对地层进行调剖;
[0055]
其中,以所述泡沫凝胶的总重量为100%计,其包含1.2wt%的铬冻胶、0.4wt%的石油磺酸盐泡沫剂及余量水;
[0056]
该步骤中,注入气态co2共5.5万标方,泡沫凝胶100方,挤注压力为5mpa;
[0057]
异步封窜段塞:
[0058]
将前置液段塞水玻璃、中间隔离液段塞及后置液co2气体段塞依次交替注入地层,并于地层中co2气体与水玻璃反应生成硅酸凝胶堵剂,以进一步对汽窜通道进行填充;
[0059]
其中,前置液采用模数为3.3的8%的硅酸钠水溶液,总注入量为90方,中间隔离液为联合站处理后的清水,每次注入量为3.5方,co2总注入量为2万标方,硅酸钠水溶液、清水及co2分三个段塞交替注入;
[0060]
上周期单独注co2气体仅注1.5万标方则出现压力高注不进的情况,且注气过程中汽窜4个方向,影响产油105吨,周期产油263吨;实施本发明实施例2所提供的气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注技术后,本周期注汽过程中未发生汽窜,注入co2气体7.5万标方,周期产油638吨,对比之下,减少汽窜4个方向,降低汽窜影响105吨,增注co26万标方,周期对比增油375吨。
[0061]
本发明实施例所提供的气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法将co2气体辅助吞吐技术与稠油热采调剖封窜技术有机结合,并采取“同步调剖、异步封窜”的技术思路,发挥各自技术优势,实现防窜增注“两不误两促进”。该方法首先将co2气体与泡沫凝胶堵剂同步注入,泡沫凝胶作为外相,将co2气体包裹其中,发挥co2气泡沫凝胶堵剂的调剖和增能双重作用,同时,泡沫凝胶还可将co2气体携带至油层中,降低了单纯注co2气体无液柱压力而导致的过高压力,解决了达到或超过干线压力则注不进的问题;其次,将co2气体与高模水玻璃异步注入,并采用隔离液进行隔离,在地层中生成硅酸凝胶,进一步加强封窜作用,并提升堵剂的耐高温性能,符合后续蒸汽吞吐耐高温需求。此外,本发明所提供的该方法技术上可行、施工上简单、且措施效果好。
[0062]
综上,本发明实施例所提供的该气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法设计合理,依据可靠,与以往单独注co2气体辅助蒸汽吞吐技术相比,可调剖抑制气窜、降低注气压力、增加注入气量,解决了气态co2辅助吞吐中出现的气窜、注不进气等问题。
[0063]
以上所述,仅为本发明的具体实施例,不能以其限定发明实施的范围,所以其等同组件的置换,或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰,都应仍属于本专利涵盖的
范畴。另外,本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术发明之间、技术发明与技术发明之间均可以自由组合使用。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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