CN110748331A - 一种不返排压裂-驱油一体化油田增产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种不返排压裂‑驱油一体化油田增产方法。包括以下步骤：将改性纤维素类产品溶解于油田压裂用及其以上纯度的水中；加入按照金属离子占到改性纤维素类产品质量分数5‑20％的盐；向其中加入压裂砂；向上述混合体系中加入破胶剂；采用常规压裂手段将得到的混合物泵入地层并跟进含有催化剂的水溶液作为顶替液。所述方法不产生压裂返排液，避免了废水的处理，同时压裂液适度破胶后转化为驱油剂，能够提高驱油效果，降低了压裂和驱油的费用。
Description
技术领域
本发明涉及油田高效生产技术领域，具体涉及一种不返排压裂-驱油一体化油田增产方法。
背景技术
油井生产到一定阶段后，产能和渗透率降低，为了增强排油能力，提高油井产量，人们发明了压裂方法技术。压裂的方法分水力压裂和高能气体压裂两大类，水力压裂是靠地面高压泵车车组将流体高速注入井中，借助井底憋起的高压，使油层岩石破裂产生裂缝。为防止泵车停止工作后，压力下降，裂缝又自行合拢，在地层破裂后的注入液体中，混入比地层密度大数倍的砂子，同流体一并进入裂缝，并永久停留在裂缝中，支撑裂缝处于开启状态，使油流环境长期得以改善。当前水力压裂技术已经非常成熟，油井增产效果明显，早已成为油气田增产首选的常用技术。特别对于油流通道很小，也就是渗透率较低的油层增产效果特别突出。
压裂作业后期，压裂液在地层通过氧化或者为生物降解等方式破胶，粘度降低，井口放喷后破胶液从地层，大约有30-80％的前期注入流体返排出来。这一方面产生了大量的油田作业废液，需要进行处理，另一方面将前期注入大量流体携带的能量也释放出来，造成了90％以上的能量损失。然而，随着原油的开采，地层能量逐渐枯竭，必须要通过大量注水补充地层能量，这与压裂后期能量的彻底释放形成了显著地供需关系。
发明内容
为了克服现有压裂液的缺点，本发明的目的在于提供一种不返排压裂-驱油一体化油田增产方法。
该压裂液体系在保证注水井压裂正常完成的前提下，利用适量的破胶剂和优选的催化剂将其粘度降低至本油藏适宜的聚合物驱油粘度范围，改善油水流度比，并且不产生不溶物，后续跟进注水。一方面避免了大量返排液的产生和后处理，另一方面几乎100％利用了压裂过程中流体携带的能量，将其补充入地层提高地层能量，具有一定粘度的流体起到聚合物驱油的作用，可以实现压裂-驱油一体作业，有利于协同提高原油的采收率。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种不返排压裂-驱油一体化油田增产方法，包括以下步骤：
第一步，在配液罐中将改性纤维素类产品溶解于油田压裂用及其以上纯度的水中，搅拌均匀，配制成0.3％-0.8％的胶液，再加入0.005-0.01％的稳定剂，搅拌均匀，所述改性纤维素类产品为工业级及其以上纯度的羧甲基甲基纤维素、羧甲基乙基纤维素、羧甲基羟甲基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、羧甲基羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠及其组合物，所述稳定剂为工业级及其以上纯度的六次甲基四胺、苯甲酸钠、柠檬酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵及其组合物；
第二步，搅拌下向该胶液中加入按照金属离子占到改性纤维素类产品质量分数5-20％的铁盐、铝盐、铬盐、锆盐之一或者组合物，所述铁盐、铝盐、铬盐、锆盐为工业级及其以上纯度的氯化铁、硫酸铁、硝酸铁、醋酸铁、乳酸铁、酒石酸铁、柠檬酸铁、氨基三乙酸铁、亚氨基二乙酸铁、乙二胺四乙酸铁、氯化铝、硫酸铝钾、硝酸铝、醋酸铝、乳酸铝、酒石酸铝、柠檬酸铝、氨基三乙酸铝、亚氨基二乙酸铝、乙二胺四乙酸铝、氯化铬、硫酸铬钾、醋酸铬、乳酸铬、酒石酸铬、柠檬酸铬、氨基三乙酸铬、亚氨基二乙酸铬、乙二胺四乙酸铬、氯化氧锆、四氯化锆、醋酸锆、乳酸锆、酒石酸锆、柠檬酸锆、氨基三乙酸锆、亚氨基二乙酸锆、乙二胺四乙酸锆及其组合物；
第三步，将上述体系泵入压裂混砂罐，向其中加入胶液体积10-40％的压裂砂，所述压裂砂为油田压裂常规直径在0.3-1mm的石英砂或者陶砂及其组合物；
第四步，向上述混合体系中加入胶液0.03-0.1％的破胶剂，所述破胶剂为工业级及其以上纯度的过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾及其组合物；
第五步，采用常规压裂手段将第四步得到的混合物泵入地层并跟进含有0.05-0.5％催化剂的水溶液作为顶替液，关井24-64小时，催化破胶剂氧化胶液适度破胶形成驱油剂，待其井口压力降低至该井日常注水压力范围，接入该井日常注水管进行注水，所述催化剂为工业级及其以上纯度的柠檬酸铁、柠檬酸钴、酒石酸亚铁、酒石酸铜、酒石酸镍、亚氨基二乙酸铜、亚氨基二乙酸亚铁、谷氨酸亚铁、谷氨酸铜、谷氨酸镍及其组合物。
本发明的有益效果为：该压裂液没有返排出施工的注水井，不产生油田作业废弃物，避免了废水的处理，降低了费用；压裂过程中向地层注入流体携带的能量几乎无损失，全部进入地层，最大程度的补充了地层能量；在地下利用催化剂催化过硫酸盐的氧化破胶，粘度降低至1-10mPa·s，适于该地层聚合物驱油的范围，并且破胶过程不产生不溶物，不会对地层造成新的伤害，后续注水跟进后推动胶液向前流动，起到聚合物驱油的功效，岩心驱替实验结果显示可以在水驱的基础上提高采收率6％以上，实现了压裂-驱油一体化作业。
实施例
下面通过实施例对本发明作进一步说明。应该理解的是，本发明实施例所述方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
实施例1：
第一步，在配液罐中将改性纤维素类产品溶解于油田压裂用及其以上纯度的水中，搅拌均匀，配制成0.3％的胶液，再加入0.005％的稳定剂，搅拌均匀，所述改性纤维素类产品为工业级羧甲基纤维素钠，所述稳定剂为工业级六次甲基四胺；
第二步，搅拌下向该胶液中加入按照金属离子占到改性纤维素类产品质量分数15％的铁盐，所述铁盐为工业级柠檬酸铁；
第三步，将上述体系泵入压裂混砂罐，向其中加入胶液体积15％的压裂砂，所述压裂砂为油田压裂常规直径在0.3-0.5mm的陶砂；
第四步，向上述混合体系中加入胶液0.03％的破胶剂，所述破胶剂为工业级过硫酸钾；
第五步，采用常规压裂手段将第四步得到的混合物泵入地层并跟进含有0.1％工业级柠檬酸钴的水溶液作为顶替液，关井24小时，催化破胶剂氧化胶液适度破胶形成驱油剂，待其井口压力降低至不高于该井日常注水压力，接入该井日常注水管进行注水。
本发明的有益效果为：该压裂液没有返排出施工的注水井，不产生油田作业废弃物，避免了废水的处理，降低了费用；压裂过程中向地层注入流体携带的能量几乎无损失，全部进入地层，最大程度的补充了地层能量；在地下利用催化剂催化过硫酸盐的氧化破胶，粘度降低至3mPa·s，适于该地层聚合物驱油的范围，并且破胶过程不产生不溶物，不会对地层造成新的伤害，后续注水跟进后推动胶液向前流动，起到聚合物驱油的功效，岩心驱替实验结果显示可以在水驱的基础上提高采收率8％，实现了压裂-驱油一体化作业。
实施例2：
第一步，在配液罐中将改性纤维素类产品溶解于油田压裂用及其以上纯度的水中，搅拌均匀，配制成0.4％的胶液，再加入0.008％的稳定剂，搅拌均匀，所述改性纤维素类产品为分析纯羧甲基甲基纤维素，所述稳定剂为质量比为2:1的分析纯苯甲酸钠和十二烷基二甲基苄基氯化铵；
第二步，搅拌下向该胶液中加入按照金属离子占到改性纤维素类产品质量分数10％的铝盐，所述铝盐为化学纯柠檬酸铝；
第三步，将上述体系泵入压裂混砂罐，向其中加入胶液体积20％的压裂砂，所述压裂砂为油田压裂常规直径在0.5-0.8mm的陶砂；
第四步，向上述混合体系中加入胶液0.04％的破胶剂，所述破胶剂为分析纯过硫酸铵；
第五步，采用常规压裂手段将第四步得到的混合物泵入地层并跟进含有0.3％化学纯柠檬酸铁的水溶液作为顶替液，关井24小时，催化破胶剂氧化胶液适度破胶形成驱油剂，待其井口压力降低至不高于该井日常注水压力，接入该井日常注水管进行注水。
本发明的有益效果为：该压裂液没有返排出施工的注水井，不产生油田作业废弃物，避免了废水的处理，降低了费用；压裂过程中向地层注入流体携带的能量几乎无损失，全部进入地层，最大程度的补充了地层能量；在地下利用催化剂催化过硫酸盐的氧化破胶，粘度降低至2.5mPa·s，适于该地层聚合物驱油的范围，并且破胶过程不产生不溶物，不会对地层造成新的伤害，后续注水跟进后推动胶液向前流动，起到聚合物驱油的功效，岩心驱替实验结果显示可以在水驱的基础上提高采收率7.5％，实现了压裂-驱油一体化作业。
实施例3：
第一步，在配液罐中将改性纤维素类产品溶解于油田压裂用及其以上纯度的水中，搅拌均匀，配制成0.5％的胶液，再加入0.01％的稳定剂，搅拌均匀，所述改性纤维素类产品为分析纯基羟乙基纤维素，所述稳定剂为质量比为1:1的分析纯柠檬酸钠和十二烷基二甲基苄基氯化铵；
第二步，搅拌下向该胶液中加入按照金属离子占到改性纤维素类产品质量分数15％的铬盐，所述铬盐为工业级醋酸铬；
第三步，将上述体系泵入压裂混砂罐，向其中加入胶液体积25％的压裂砂，所述压裂砂为油田压裂常规直径在0.8-1mm的石英砂；
第四步，向上述混合体系中加入胶液0.05％的破胶剂，所述破胶剂为质量比为1:2的工业级过硫酸铵和过硫酸钾；
第五步，采用常规压裂手段将第四步得到的混合物泵入地层并跟进含有0.45％工业级酒石酸镍的水溶液作为顶替液，关井48小时，催化破胶剂氧化胶液适度破胶形成驱油剂，待其井口压力降低至不高于该井日常注水压力，接入该井日常注水管进行注水。
本发明的有益效果为：该压裂液没有返排出施工的注水井，不产生油田作业废弃物，避免了废水的处理，降低了费用；压裂过程中向地层注入流体携带的能量几乎无损失，全部进入地层，最大程度的补充了地层能量；在地下利用催化剂催化过硫酸盐的氧化破胶，粘度降低至5.0mPa·s，适于该地层聚合物驱油的范围，并且破胶过程不产生不溶物，不会对地层造成新的伤害，后续注水跟进后推动胶液向前流动，起到聚合物驱油的功效，岩心驱替实验结果显示可以在水驱的基础上提高采收率9％，实现了压裂-驱油一体化作业。
实施例4：
第一步，在配液罐中将改性纤维素类产品溶解于油田压裂用及其以上纯度的水中，搅拌均匀，配制成0.6％的胶液，再加入0.09％的稳定剂，搅拌均匀，所述改性纤维素类产品为工业级羧甲基羟丙基纤维素，所述稳定剂为工业级十二烷基二甲基苄基氯化铵；
第二步，搅拌下向该胶液中加入按照金属离子占到改性纤维素类产品质量分数20％的锆盐，所述锆盐为化学纯乳酸锆；
第三步，将上述体系泵入压裂混砂罐，向其中加入胶液体积20％的压裂砂，所述压裂砂为油田压裂常规体积比为1:1的直径在0.3-0.5mm的石英砂和陶砂；
第四步，向上述混合体系中加入胶液0.08％的破胶剂，所述破胶剂为化学纯过硫酸钠；
第五步，采用常规压裂手段将第四步得到的混合物泵入地层并跟进含有0.10％分析纯谷氨酸亚铁的水溶液作为顶替液，关井48小时，催化破胶剂氧化胶液适度破胶形成驱油剂，待其井口压力降低至不高于该井日常注水压力，接入该井日常注水管进行注水。
本发明的有益效果为：该压裂液没有返排出施工的注水井，不产生油田作业废弃物，避免了废水的处理，降低了费用；压裂过程中向地层注入流体携带的能量几乎无损失，全部进入地层，最大程度的补充了地层能量；在地下利用催化剂催化过硫酸盐的氧化破胶，粘度降低至7.5mPa·s，适于该地层聚合物驱油的范围，并且破胶过程不产生不溶物，不会对地层造成新的伤害，后续注水跟进后推动胶液向前流动，起到聚合物驱油的功效，岩心驱替实验结果显示可以在水驱的基础上提高采收率7.5％，实现了压裂-驱油一体化作业。
实施例5：
第一步，在配液罐中将改性纤维素类产品溶解于油田压裂用及其以上纯度的水中，搅拌均匀，配制成0.8％的胶液，再加入0.01％的稳定剂，搅拌均匀，所述改性纤维素类产品为质量比为1:3的工业级羧甲基甲基纤维素和羧甲基羟丙基纤维素，所述稳定剂为工业级及其以上纯度的六次甲基四胺；
第二步，搅拌下向该胶液中加入按照金属离子占到改性纤维素类产品质量分数10％的铝盐，所述铝盐为工业级硫酸铝钾；
第三步，将上述体系泵入压裂混砂罐，向其中加入胶液体积40％的压裂砂，所述压裂砂为油田压裂常规直径在0.8-1mm的陶砂；
第四步，向上述混合体系中加入胶液0.1％的破胶剂，所述破胶剂为工业级过硫酸铵；
第五步，采用常规压裂手段将第四步得到的混合物泵入地层并跟进含有0.20％工业级亚氨基二乙酸铜的水溶液作为顶替液，关井72小时，催化破胶剂氧化胶液适度破胶形成驱油剂，待其井口压力降低至不高于该井日常注水压力，接入该井日常注水管进行注水。
本发明的有益效果为：该压裂液没有返排出施工的注水井，不产生油田作业废弃物，避免了废水的处理，降低了费用；压裂过程中向地层注入流体携带的能量几乎无损失，全部进入地层，最大程度的补充了地层能量；在地下利用催化剂催化过硫酸盐的氧化破胶，粘度降低至10mPa·s，适于该地层聚合物驱油的范围，并且破胶过程不产生不溶物，不会对地层造成新的伤害，后续注水跟进后推动胶液向前流动，起到聚合物驱油的功效，岩心驱替实验结果显示可以在水驱的基础上提高采收率10％，实现了压裂-驱油一体化作业。
实施例6：
第一步，在配液罐中将改性纤维素类产品溶解于油田压裂用及其以上纯度的水中，搅拌均匀，配制成0.5％的胶液，再加入0.005％的稳定剂，搅拌均匀，所述改性纤维素类产品为工业级羧甲基纤维素钠，所述稳定剂为工业级十二烷基二甲基苄基氯化铵；
第二步，搅拌下向该胶液中加入按照金属离子占到改性纤维素类产品质量分数15％的锆盐，所述锆盐为工业级酒石酸锆；
第三步，将上述体系泵入压裂混砂罐，向其中加入胶液体积20％的压裂砂，所述压裂砂为油田压裂常规直径在0.3-0.5mm的石英砂；
第四步，向上述混合体系中加入胶液0.05％的破胶剂，所述破胶剂为工业级过硫酸钾；
第五步，采用常规压裂手段将第四步得到的混合物泵入地层并跟进含有0.33％化学纯酒石酸亚铁的水溶液作为顶替液，关井64小时，催化破胶剂氧化胶液适度破胶形成驱油剂，待其井口压力降低至不高于该井日常注水压力，接入该井日常注水管进行注水。
本发明的有益效果为：该压裂液没有返排出施工的注水井，不产生油田作业废弃物，避免了废水的处理，降低了费用；压裂过程中向地层注入流体携带的能量几乎无损失，全部进入地层，最大程度的补充了地层能量；在地下利用催化剂催化过硫酸盐的氧化破胶，粘度降低至4.5mPa·s，适于该地层聚合物驱油的范围，并且破胶过程不产生不溶物，不会对地层造成新的伤害，后续注水跟进后推动胶液向前流动，起到聚合物驱油的功效，岩心驱替实验结果显示可以在水驱的基础上提高采收率8.5％，实现了压裂-驱油一体化作业。
Claims (5)
1.一种不返排压裂-驱油一体化油田增产方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步，在配液罐中将改性纤维素类产品溶解于油田压裂用及其以上纯度的水中，搅拌均匀，配制成0.3％-0.8％的胶液，再加入0.005-0.01％的稳定剂，搅拌均匀；
第二步，搅拌下向该胶液中加入按照金属离子占到改性纤维素类产品质量分数5-20％的铁盐、铝盐、铬盐、锆盐之一或者组合物；
第三步，将上述体系泵入压裂混砂罐，向其中加入胶液体积10-40％的压裂砂，所述压裂砂为油田压裂常规直径在0.3-1mm的石英砂或者陶砂及其组合物；
第四步，向上述混合体系中加入胶液0.03-0.1％的破胶剂；
第五步，采用常规压裂手段将第四步得到的混合物泵入地层并跟进含有0.05-0.5％催化剂的水溶液作为顶替液，关井24-64小时，催化破胶剂氧化胶液适度破胶形成驱油剂，待其井口压力降低至该井日常注水压力范围，接入该井日常注水管进行注水。
2.根据权利要求1所述的一种不返排压裂-驱油一体化油田增产方法，其特征在于：在第一步中，所述改性纤维素类产品为工业级及其以上纯度的羧甲基甲基纤维素、羧甲基乙基纤维素、羧甲基羟甲基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、羧甲基羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠及其组合物，所述稳定剂为工业级及其以上纯度的六次甲基四胺、苯甲酸钠、柠檬酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵及其组合物。
3.根据权利要求1所述的一种不返排压裂-驱油一体化油田增产方法，其特征在于：在第二步中，所述铁盐、铝盐、铬盐、锆盐为工业级及其以上纯度的氯化铁、硫酸铁、硝酸铁、醋酸铁、乳酸铁、酒石酸铁、柠檬酸铁、氨基三乙酸铁、亚氨基二乙酸铁、乙二胺四乙酸铁、氯化铝、硫酸铝钾、硝酸铝、醋酸铝、乳酸铝、酒石酸铝、柠檬酸铝、氨基三乙酸铝、亚氨基二乙酸铝、乙二胺四乙酸铝、氯化铬、硫酸铬钾、醋酸铬、乳酸铬、酒石酸铬、柠檬酸铬、氨基三乙酸铬、亚氨基二乙酸铬、乙二胺四乙酸铬、氯化氧锆、四氯化锆、醋酸锆、乳酸锆、酒石酸锆、柠檬酸锆、氨基三乙酸锆、亚氨基二乙酸锆、乙二胺四乙酸锆及其组合物。
4.根据权利要求1所述的一种不返排压裂-驱油一体化油田增产方法，其特征在于：在第四步中，所述破胶剂为工业级及其以上纯度的过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾及其组合物。
5.根据权利要求1所述的一种不返排压裂-驱油一体化油田增产方法，其特征在于：在第五步中，所述催化剂为工业级及其以上纯度的柠檬酸铁、柠檬酸钴、酒石酸亚铁、酒石酸铜、酒石酸镍、亚氨基二乙酸铜、亚氨基二乙酸亚铁、谷氨酸亚铁、谷氨酸铜、谷氨酸镍及其组合物。
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