[发明专利]一种提高页岩油采收率的方法

说明书

本发明公开一种提高页岩油采收率的方法，该方法基于改性的压裂液，联合水力压裂技术和微波辐照技术开采页岩油；该方法首先利用溶水性有机化合物的易溶水性，将其掺入到压裂液中；其次，利用水力压裂技术及微波辐照开采技术直接开采轻质页岩油；最后，利用溶水性有机化合物的萃取性能及微波辅助萃取的优点，将难采重质页岩油萃取至压裂液中，间接开采页岩油；本发明方法既提供了一种清洁高效开采页岩油的方法，又提供了一种有机化合物和微波的利用途径。

技术领域

本发明涉及一种提高页岩油采收率的方法，属于新兴的非常规油气开采技术领域。

背景技术

随着全球经济的快速发展，世界对能源的需求量不断上升；2019年全球一次能源消费总量已达583.9 EJ。其中，原油消费量为191.45 EJ，约占一次能源消费总量的33.06%，其在能源消费中占主导地位。近年来，中国经济的快速发展使得油气需求量大幅增加，但中国油气产量增长乏力。2019年中国石油消费量高达1.92×10⁶ t/d，而产量仅为5.22×10⁵t/d。巨大的供需矛盾使得我国石油资源对外依存度较高。因此，作为石油的补充资源，页岩油的勘探开发受到广泛关注。

页岩油是有机质热演化过程生成的液态烃，是其所在页岩层系所生成的原油未能完全排出，造成原油滞留或者仅经过极短距离运移就地聚集的结果，是自生自储原地聚集型原油。因此，与常规石油不同，页岩油的高效开采和持续稳产与储层内部页岩油动用情况密切相关。通常，赋存页岩油的基质孔隙尺寸小、渗透率极低（如我国四川盆地含油页岩储层渗透率低于0.1 mD，孔隙率小于3%），且页岩油粘度高、流动性能差。此外，我国含油页岩储层主要形成于陆相半深湖-深湖沉积，储层非均质性以及韧性较强，难以形成有效的压裂缝网且容易造成井壁垮塌，油井及压裂的施工难度大幅增加。地表条件复杂造成钻探前工作量和后续地面工程的投资大幅增加，钻机连续工作能力较差。页岩油资源埋藏较深（普遍为1000-4000 m）、粘度大、驱动能力差（地层压力系数普遍为0.9-1.1），可流动性能差，导致钻井机械和液压压裂机械成本上升，以及相应的钻井液、压裂液、支撑剂等钻化产品投入大幅增加。因此，必须改造含油页岩储层，通过形成良好的人造缝网结构提高储层整体渗透率，或者降低页岩油粘度，以提高其流动能力，进而实现页岩油的商业化开采。

专利号为CN201610567394.8的中国发明提出了一种基于水力压裂的水平井压裂装置、水平井压裂系统及其操作方法，该方法虽可以实现页岩油的有效开采，但存在页岩油开采不彻底，水资源消耗量大，压裂用支撑剂成本高及稳定性差等问题；专利号为CN201910485947.9的中国发明提出了本发明公开了一种基于CO₂流体压裂的页岩油开采方法和装置，该发明具有节约水资源、环保、驱油效率高的优点，但是CO₂气源制造困难，进而导致页岩油开采成本高；专利号为CN201910952701.8的中国发明提出了一种利用电场加热页岩油储层原位改质开采页岩油的方法，该方法利用电场加热页岩油储层原位开采页岩油。但是页岩基质吸波能力有限，因而微波能的利用效率低，导致页岩油的开采成本较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于改性的压裂液，并联合水力压裂技术和微波辐照技术开采页岩油的新方法；该方法首先利用溶水性有机化合物易溶水性，将溶水性有机化合物掺入到压裂液中；其次，利用水力压裂技术及微波辐照开采技术直接开采轻质页岩油；最后，利用溶水性有机化合物的萃取性能及微波辅助萃取的优点（提高溶水有机化合物的萃取能力），将难采重质页岩油萃取至压裂液中，间接开采页岩油。

本发明方法利用水力压裂技术和微波辐照开采技术，开采出轻质页岩油；再利用溶水性有机化合物的强吸收微波能力、弱酸性、萃取性能和微波辅助萃取性能，开采出重质页岩油；本发明方法既提供了一种清洁高效开采页岩油的方法，又提供了一种有机化合物和微波的利用途径。

所述溶水性有机化合物为甲醇、乙醇或丙醇，溶水性有机化合物在压裂液中的摩尔百分比为10%-35%。