[发明专利]盐度响应型乳状液用于含水层稠油油藏启动SAGD方法有效

专利信息
申请号: 202110114896.6 申请日: 2021-01-23
公开(公告)号: CN112901128B 公开(公告)日: 2022-09-02
发明(设计)人: 周伟;辛翠平;李荣西;赵帮胜;刘福田;赵迪;张艳妮;刘齐;覃小丽 申请(专利权)人: 长安大学
主分类号: E21B43/24 分类号: E21B43/24;E21B43/22;E21B33/13;C09K8/506;C09K8/508
代理公司: 西安创知专利事务所 61213 代理人: 马小燕
地址: 710064*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 盐度 响应 乳状液 用于 含水层 油油 启动 sagd 方法
【权利要求书】:

1.一种盐度响应型乳状液用于含水层稠油油藏启动SAGD方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

步骤一、识别稠油油藏含水层和钻取SAGD水平井组,钻取的一对水平井组中,上部水平井称为注入井,下部的水平井成为生产井;

步骤二、制备盐度响应型乳状液,所述盐度响应型乳状液包括稠油、亲水型乳化剂、亲油型乳化剂和配液水;所述盐度响应型乳状液中稠油的质量分数为15%~40%,亲水型乳化剂的质量分数为0.1%~0.9%,亲油型乳化剂的质量分数为0.1%~0.8%,配液水的质量分数为60%~85%;所述稠油在60℃下的粘度为100~5000mPa·s;所述亲水型乳化剂为硅酸镁锂纳米颗粒、吐温80型乳化剂和石油磺酸钠中的一种或者多种;所述亲油型乳化剂为硬脂酸镁纳米颗粒、司盘60型乳化剂和OP-4乳化剂中的一种或者多种;所述配液水为清水或者经过处理的油田回注污水和清水的混合物;制备盐度响应型乳状液包括以下步骤:

步骤201、配制亲水型乳化剂水溶液,室温下取60~85g配液水加入烧杯中,向配液水中加入0.1~0.9g亲水型乳化剂,利用均质机或者乳化机在1000~2000rpm搅拌速度下搅拌10~30分钟,得到亲水型乳化剂水溶液;

步骤202、预热亲水型乳化剂水溶液,将上述亲水型乳化剂水溶液密封并放置到恒温箱中在60~80℃下恒温1~5小时;

步骤203、添加稠油和亲油型乳化剂并预热混合物,向上述亲水型乳化剂水溶液中加入15~40g稠油和0.1~0.8g亲油型表面活性剂,然后将上述混合物密封并放置到恒温箱中在60~80℃下恒温4~10小时,得到稠油、乳化剂和配液水的混合物;

步骤204、利用均质机或者乳化机高速搅拌混合物,将步骤203中的混合物放入到均质机或者乳化机中,在搅拌速度为3000~10000rpm下搅拌15~60分钟,便可得到初始粘度低于15mPa·s的盐度响应型乳状液;

步骤三、注入盐度响应型乳状液调整地层非均质性,为了防止盐度响应型乳状液遇到高矿化度地层水后发生转相,所以首先向两口水平井中同时注入少量低矿化度水作为预冲洗段塞;然后再注入盐度响应型乳状液;

步骤四、老化盐度响应型乳状液并引发转相形成封堵,关闭水平井2-6天来老化盐度响应型乳状液,在老化过程中原始地层水中高矿化度盐离子会引发乳状液转相形成高粘度稠油包水型乳状液,进而有效封堵地层深部含水层;

步骤五、扩容两口水平井之间地层,向注入井中大排量持续注入盐度响应型乳状液形成增压,进行水力扩容,直至建立两口水平井之间的连通性,最终使两口水平井之间地层形成高孔隙度和高渗透率的扩容区;

步骤六、通过蒸汽循环预热启动SAGD,对SAGD工艺中的两口水平井同时进行蒸汽循环,直到两口水平井之间的地层实现热联通;

步骤一中,利用地震资料和测井资料识别出稠油油藏中含水层的位置及大小,使至少一口水平井钻穿含水层,从而使盐度响应型乳状液更容易进入并封堵含水层;

步骤二中,制备成功的盐度响应型乳状液的初始粘度要低于15cp;

步骤三中,预冲洗段塞的体积注入量是含水层孔隙体积的1%-8%;注入压力要小于地层的最小主应力,最小主应力可以通过水平井相邻地层的小型水力压裂测试获得;注入的乳状液首先流入流动阻力较小的含水层内,并且利用贾敏效应对含水层逐渐形成有效封堵;当含水层内的流动阻力大于水平井筒周围的高渗层区域时,乳状液就会流入高渗层区域,封堵高渗层,通过封堵含水层和高渗透区域使地层的渗透率更加均匀;注入阶段的中止标准是注入压力达到地层最小主应力;

步骤四中,由于预冲洗段塞的注入量很少且随着后续乳状液的持续注入,预冲洗段塞就会被顶替到地层深部并持续变薄,在老化过程中,原始地层水中的高矿化度盐离子就会突破预冲洗段塞并接触到盐度响应型乳状液,从而引发转相,在油藏深部转变高粘度的稠油包水型乳状液,进而有效封堵地层深部的含水层,同时实现了步骤三中盐度响应型乳状液的贾敏效应封堵和步骤四中的转相封堵的双重封堵能力;

步骤五中,在扩容阶段,注入压力要低于地层破裂压力,并且持续监测并控制注入压力,及时调整注入速度,防止在上下两口水平井之间形成宏观的张拉裂缝;两口水平井之间建立连通性的判断方法是在注入井持续注入乳状液时,监测到生产井水平段内各压力传感器的压力变化趋于一致;

步骤六中,蒸汽循环预热阶段停止的依据是两口水平井之间的地层温度达到80℃,后转为SAGD正常生产阶段;其蒸汽注入压力应高于储层的孔隙压力并低于地层的最小主应力。

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