CN101210487A - 一种提高采收率技术的设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种利用油藏孔径分布测试结果设计油田开发提高采收率技术的设计方法。一种利用油藏孔径分布测试结果设计油田开发提高采收率的方法，即测定地层油藏的孔径分布，将地层总孔隙体积量分为若干个等分，即段塞数量，与相应的孔径分布相对应，计算每一个等分孔隙体积的平均孔隙半径，相应地设计驱替液体系的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和驱替段塞的体积量，根据设计的驱替液体系的段塞数，以及相应的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和驱替段塞的体积量，按照聚合物或聚合物交联体微粒从大到小的次序注入地层。利用本发明方法设计和实施提高采收率的技术方法，驱替剂注入压力上升缓慢，且可以容易地控制注入压力上升的大小和速度，更有效地提高石油的采收率。
Description
技术领域：
本发明属于石油开采技术领域。是一种利用油藏孔径分布测试结果设计油田开发提高采收率技术的设计方法。
技术背景：
目前，国内外油田在水驱基础上提高采收率的方法主要采用聚合物驱油、复合驱油、混相驱油等工艺技术。这些工艺技术各有特点，在水驱基础上对于改善油田开发状况和提高采收率方面均可取得一定效果。
CN 1320762A提出一种纳米膜驱油工艺技术，该工艺技术乃是通过向注人井注人纳米膜剂溶液，在油层中产生吸附、改变润湿性、扩散和毛细管自渗吸作用，达到改善驱油效果、提高油藏采收率的目的；CN 1117803C提供了一种适用于油田二次和三次采油过程中提高采收率的聚合物交联技术的新的制造液体或固体柠檬酸铝交联剂的方法；CN 1400275A、CN 1215145C、CN 1352224A和CN 1569824A提出了用于提高原油采收率的表面活性剂，和/或组合物，和/或配方体系；CN 1414057A提出一种油田提高采收率用流度控制剂，即梳形抗盐聚合物增稠剂，在水溶液中呈现类梳形结构，抗盐性能优良；CN 1478850A提出一种利用聚合物溶液与二元体系提高石油采收率的方法，采用污水配制抗盐聚合物并向聚合物驱工业化区块中注入复合体系段塞，即采取聚合物溶液与二元体系(碱/表面活性剂)交替注入方式，使聚合物驱采收率提高值在现有值基础上，再提高采收率；CN 1429877A提出一种低浓度表面活性剂低浓度碱的三元复配体系驱油组合物，可以减少投入成本，降低对表面活性剂的要求，进一步提高采收率；CN 1441026A提出一种生物钙膏胶凝结复合封堵剂，由生物钙粉、矿物粉和能生成膏状胶质的物质组成。主要应用于油田化学堵水调剖技术及三次采油中；CN 1528796A一种有机硅单体改性的聚丙烯酞胺及其制备方法，得到的聚合物有着出色的耐温性能和较好的耐盐性能，可广泛应用于三次采油、钻井液、涂料等领域；CN 1528797A提出一种含有新型氟碳基团的水溶性高分子量疏水缔合型聚合物及其制备方法，该聚合物具有高效疏水缔合作用，耐温耐盐性能突出，可应用于三次采油、钻井液、涂料等领域；CN 1105417A提出一种交联聚合物驱油剂及其配制方法，在于注聚合物溶液的过程中加人交联剂，使聚合物溶液在地层内流动过程中增粘，补偿由于机械剪切造成的聚合物粘度过度的损失，改善驱油效果，提高采收率；CN1251856A提出了用粒径可调的凝胶微粒驱油，在近井地带可以堵塞大孔道，在油层深部具有使液流转向的作用，扩大注人水的波及体积，提高采收率；CN1632042A一种在油藏开发中提高原油采收率的化学剂-相渗透率改善剂，以及利用相渗透率改善剂提高原油采收率的方法，该发明的相渗透率改善剂包括100-5000ppm聚丙烯酞胺和100-5000ppm交联剂。
但是，在现有技术中仍然存在以下技术问题：聚合物驱油、复合驱油等化学驱油工艺技术在现场应用和实施过程中存在着驱替剂沿大孔径指进现象普遍比较严重，造成驱替剂的有效利用率不够高的结果；或采用地下交联聚合物驱等形式，可能出现注入压力上升较快，造成驱替剂注入困难，甚至注不进去。所有这些，究其原因主要是没有考虑驱替剂与地层渗流特性——地层孔径分布的关联性。并且这些方法存在着地面注入工艺复杂、周期长、投入费用高等方面的问题，影响和限制着这些工艺技术的进一步应用。
发明内容：
本发明为了解决上述技术问题，提供了一种利用油藏孔径分布测试结果，将孔隙体积量分为若干个等分，即段塞数量，并与相应的孔径分布相对应，计算每一等分孔隙体积的平均孔隙半径。据此设计驱替体系的聚合物或聚合物微粒的大小和体积量，充分发挥驱替体系扩大波及体积的作用，实现更有效地提高采收率的目的。
本发明是这样实现的：
一种利用油藏孔径分布测试结果设计油田开发提高采收率的方法，方法测定地层油藏的孔径分布，将地层总孔隙体积量分为若干个等分，即段塞数量，与相应的孔径分布相对应，计算每一个等分孔隙体积的平均孔隙半径，相应地设计驱替液体系的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和驱替液段塞的体积量，根据设计的驱替液体系的段塞数，以及相应的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和驱替液段塞的体积量，按照聚合物或聚合物交联体微粒粒径大小顺序注入地层。
所述方法具体为：
A、根据地质资料和生产动态分析，选择油田(区块)；
B、测定工区范围内地层(油藏)的孔径分布；当地层为多层时，可以叠合处理；
C、确定驱替段塞数量：
①计算区块范围内地层总孔隙体积量；
②将地层总孔隙体积量分为若干个等分，即段塞数量，每一个等分的体积量定义为1PV；
③并与相应的孔径分布相对应，计算每一个等分孔隙体积的平均孔隙半径；
④将平均孔隙半径按次序排列；
D、确定每个驱替段塞的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和体积量，即根据确定的地层总孔隙体积量、段塞数量、平均孔隙半径排序后的每个等分孔隙体积的平均孔隙半径，对应地计算设计驱替液体系的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和聚合物或聚合物交联体微粒驱替液段塞的体积量：
①聚合物或聚合物交联体微粒的大小按照相应等分孔隙体积的平均孔隙半径的2-0.1倍确定；
②聚合物或聚合物交联体微粒驱替液的段塞的体积量按照3-0.0001PV确定；
E、注入驱替体系：根据计算设计的驱替液体系的段塞数量，以及相应的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和聚合物或聚合物交联体微粒驱替液段塞的体积量，将聚合物或聚合物交联体微粒按照次序依次注入地层，实现充分发挥驱替体系扩大波及体积，而注入压力相对平稳，提高采收率的目的。
在实际的应用中，计算工区范围内地层总孔隙体积量，并将地层总孔隙体积量划分为2-10个等分，优选为3-5个等分，即段塞数量优选为3-5。
在实际的应用中，聚合物或聚合物交联体微粒的大小按照相应等分孔隙体积的平均孔隙半径的1-0.1倍，优选的按照相应等分孔隙体积的平均孔隙半径0.5-0.3倍。
在实际的应用中，驱替液体系的聚合物或聚合物交联体微粒的体积量按照相应等分孔隙体积量的1-0.001倍，优选是0.3-0.01倍。
在实际的应用中，在步骤C中④将等分孔隙体积的平均孔隙半径排序按照平均孔隙半径的长度排序，如按照半径长度由长至短排序；另步骤E中将聚合物或聚合物交联体微粒按交联体微粒粒径大小依次注入地层，如按照交联体微粒粒径由大至小注入地层。
利用本发明方法设计和实施提高采收率的技术方法，驱替剂注入压力上升缓慢，且可以容易地控制注入压力上升的大小和速度，更有效地提高石油的采收率。
具体实施方式：
确定需要实施提高采收率的油田(区块)，设计并实施提高采收率的方法。具体如下：
1、根据地质资料和生产动态分析，选择合适的油田(区块)。采用本项技术的油田或区块必须具有完善的注采关系，即适用油田(区块)的主要标准和基本条件是既有采油井，又有注水井，且油、水井对应连通关系良好，采油井能见到注水效果，并根据井网确定工区范围。
2、测定工区范围内地层(油藏)的孔径分布，当地层为多层时，可以叠加处理。
3、驱替段塞数量的确定。计算工区范围内地层总孔隙体积量，并将地层总孔隙体积量分为若干个等分，即段塞数量，每一个等分的体积量可以定义为1PV，并与相应的孔径分布相对应，计算每一个等分孔隙体积的平均孔隙半径，并将平均孔隙半径按从大到小次序排列。
可以将地层总孔隙体积量划分为2-20个等分，合适地划分为2-10个等分，更合适地划分为3-5个等分。确定等分数后，计算每一个等分孔隙体积的平均孔隙半径，并将平均孔隙半径按从大到小次序排列。
4、每一驱替段塞的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和体积量的确定。根据确定的地层总孔隙体积量等分数(即段塞数量)、体积量，计算相应每一个等分孔隙体积的平均孔隙半径，按照平均孔隙半径从大到小的次序，相应地设计驱替体系的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和驱替段塞的体积量。
聚合物或聚合物交联体微粒的大小的设计，可以按照相应等分孔隙体积的平均孔隙半径的2-0.1倍确定，合适地按照相应等分孔隙体积的平均孔隙半径的1-0.3倍确定，更合适地按照相应等分孔隙体积的平均孔隙半径0.5-0.3倍确定。
聚合物或聚合物交联体微粒驱替液的段塞的体积量设计，可以按照3-0.0001PV确定，合适地按照1-0.001PV确定，更合适地按照0.3-0.01PV确定。
5、驱替体系的注入。根据设计的驱替体系的段塞数，以及相应的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和驱替段塞的体积量，按照聚合物或聚合物交联体微粒从大到小的次序依次注入地层，实现充分发挥驱替体系扩大波及体积，而注入压力相对平稳，提高采收率的目的。
实施例1
某油田确定开展应用聚合物或聚合物交联体微粒溶液驱提高采收率工作。选择该油田中具有代表性的一口或多口油井或注水井的地层岩心样品，采用压汞法测定地层岩心样品的孔径大小及其分布、孔隙体积量，结合油藏地质、工程研究，获得工区范围内地层总孔隙体积量。将地层总孔隙体积量将分为3个等分，即段塞数量，每一个等分的体积量定义为1PV，并与相应的孔径分布相对应。利用压汞法测定的地层岩心样品的孔径大小及其分布、孔隙体积量的资料，可以计算每一个等分孔隙体积的平均孔隙半径，并将平均孔隙半径按从大到小次序排列，结果见表1。
表1
| 序号 | 孔喉半径(μm2) | 平均孔喉半径(μm2) | 体积量(m3) |
| 1 | 64.0-20.0 | 42.0 | 1500 |
| 2 | 20.0-5.3 | 12.7 | 1500 |
| 3 | 5.3-0.2 | 2.3 | 1500 |
依据上述测试研究结果，设计聚合物或聚合物交联体微粒的大小按照平均孔隙半径0.5倍确定；相应的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和驱替段塞的体积量，按照0.3PV量确定，见表2。
表2
| 段塞序号 | 聚合物或聚合物交联体微粒半径(μm2) | 体积量(m3) |
| 1 | 21.0 | 450 |
| 2 | 6.4 | 450 |
| 3 | 1.2 | 450 |
根据设计的驱替体系注入聚合物或聚合物交联体微粒溶液段塞，实现充分发挥驱替体系扩大波及体积，而注入压力相对平稳，提高采收率的目的。
实施例2
一油田经测试油层孔径分布，结合油藏地质、工程研究，获得工区范围内地层总孔隙体积量，并地层总孔隙体积量将分为3个等分，即段塞数量，每一个等分的体积量定义为1PV，并与相应的孔径分布相对应，计算每一个等分孔隙体积的平均孔隙半径，并将平均孔隙半径按从大到小次序排列，结果见表1。
表1
| 序号 | 孔喉半径(μm2) | 平均孔喉半径(μm2) | 体积量(m3) |
| 1 | 64.0-20.0 | 42.0 | 1500 |
| 2 | 20.0-5.3 | 12.7 | 1500 |
| 3 | 5.3-0.2 | 2.3 | 1500 |
依据上述测试研究结果，设计聚合物或聚合物交联体微粒的大小按照平均孔隙半径0.5倍确定；相应的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和驱替段塞的体积量，按照0.5PV量确定，见表2。
表2
| 段塞序号 | 聚合物或聚合物交联体微粒半径(μm2) | 体积量(m3) |
| 1 | 21.0 | 750 |
| 2 | 6.4 | 750 |
| 3 | 1.2 | 750 |
为了实现更好的提高采收率的效果，在注入每一个聚合物或聚合物交联体微粒溶液段塞后，再注入0.3PV即450(m3)的表面活性剂溶液，实现充分发挥驱替体系扩大波及体积，而注入压力相对平稳，提高采收率幅度更大的目的。
Claims (6)
1.一种利用油藏孔径分布测试结果设计油田开发提高采收率的方法，其特征是：所述方法测定地层油藏的孔径分布，将地层总孔隙体积量分为若干个等分，即段塞数量，与相应的孔径分布相对应，计算每一个等分孔隙体积的平均孔隙半径，相应地设计驱替液体系的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和驱替液段塞的体积量，根据设计的驱替液体系的段塞数，以及相应的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和驱替段塞的体积量，按照聚合物或聚合物交联体微粒粒径顺序注入地层。
2.根据权利要求1所述的油田开发提高采收率的方法，其特征在于：所述方法具体为：
A、根据地质资料和生产动态分析，选择油田(区块)；
B、测定工区范围内地层(油藏)的孔径分布；当地层为多层时，可以叠合处理；
C、确定驱替段塞数量：
①计算区块范围内地层总孔隙体积量；
②将地层总孔隙体积量将分为若干个等分，即段塞数量，每一个等分的体积量定义为1PV；
③并与相应的孔径分布相对应，计算每一个等分孔隙体积的平均孔隙半径；
④将平均孔隙半径按次序排列；
D、确定每个驱替液段塞的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和体积量，即根据确定的地层总孔隙体积量、段塞数量、平均孔隙半径排序后的每个等分孔隙体积的平均孔隙半径，对应地计算设计驱替液体系的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和聚合物或聚合物交联体微粒驱替液段塞的体积量：
①聚合物或聚合物交联体微粒的大小按照相应等分孔隙体积的平均孔隙半径的2-0.1倍确定；
②聚合物或聚合物交联体微粒驱替液的段塞的体积量按照3-0.0001PV确定；
E、注入驱替体系：根据计算设计的驱替液体系的段塞数量，以及相应的聚合物或聚合物交联体微粒的大小和聚合物或聚合物交联体微粒驱替液段塞的体积量，将聚合物或聚合物交联体微粒按照次序依次注入地层，实现充分发挥驱替体系扩大波及体积，而注入压力相对平稳，提高采收率的目的。
3.根据权利要求2所述的油田开发提高采收率的方法，其特征是计算工区范围内地层总孔隙体积量，并将地层总孔隙体积量划分为2-10个等分，优选为3-5个等分，即段塞数量优选为3-5。
4.根据权利要求2所述的油田开发提高采收率的方法，其特征是聚合物或聚合物交联体微粒的大小按照相应等分孔隙体积的平均孔隙半径的1-0.3倍，优选的按照相应等分孔隙体积的平均孔隙半径0.5-0.3倍。
5.根据权利要求2所述的油田开发提高采收率的方法，其特征是驱替体系的聚合物或聚合物交联体微粒的体积量按照相应等分孔隙体积量的1-0.001倍，优选是0.3-0.01倍。
6.根据权利要求2所述的油田开发提高采收率的方法，其特征是在步骤C中④将等分孔隙体积的平均孔隙半径排序按照平均孔隙半径的长度排序，如按照半径长度由长至短排序；另步骤E中将聚合物或聚合物交联体微粒按交联体微粒粒径大小依次注入地层，如按照交联体微粒粒径由大至小注入地层。
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