《稠油蒸汽吞吐深部封竄體系及其注入方法》是中國石油大學（華東）於2010年10月16日申請的專利，該專利的申請號為2010105156342，公布號為CN102051161A，授權公布日為2011年5月11日，發明人是戴彩麗、由慶、紀文娟、薄啟煒、趙福麟、陳新民。
《稠油蒸汽吞吐深部封竄體系及其注入方法》提供了一種稠油蒸汽吞吐深部封竄體系及其注入方法。近井地帶選用由質量分數為4.0％～6.0％的鈉土水溶液和質量分數為4.0％～6.0％的水泥漿組成的固化封竄劑，兩種溶液的體積比為（0.8～1.2）:1；過渡地帶使用由質量分數為0.4％～0.6％的HPAM水溶液和質量分數為1.0％～1.4％的酚醛樹脂水溶液組成的耐溫超分子封竄劑，兩種溶液的體積比為（0.8～1.2）:1；遠井地帶選擇質量分數為2.0％～4.0％的溫敏類聚合物水溶液作為熱觸變封竄劑。利用固化封竄劑和耐溫超分子封竄劑封堵汽竄大孔道，熱觸變封竄劑封堵細小縫隙產生的蒸汽竄流，通過堵劑的組合式封堵，從而達到深部封竄的目的。
2016年12月7日，《稠油蒸汽吞吐深部封竄體系及其注入方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
基本介紹
- 中文名：稠油蒸汽吞吐深部封竄體系及其注入方法
- 公布號：CN102051161A
- 授權日：2011年5月11日
- 申請號：2010105156342
- 申請日：2010年10月16日
- 申請人：中國石油大學（華東）
- 地址：山東省東營市東營區北二路271號
- 發明人：戴彩麗、由慶、紀文娟、薄啟煒、趙福麟、陳新民
- Int.Cl.：C09K8/46(2006.01)I、E21B43/24(2006.01)I、E21B33/13(2006.01)I、E21B43/22(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
蒸汽吞吐過程中，由於受油層非均質、蒸汽與稠油的高密度差和高流度比等不利因素的影響，在油層中發生蒸汽超覆和蒸汽指進，從而導致井與井之間發生汽竄現象。汽竄使得油層縱向上吸氣剖面不均，橫向上蒸汽不均勻推進，使蒸汽的波及體積變小，從而降低稠油熱采採收率和增加能耗。利用高溫化學調剖劑的耐溫性能封堵汽竄，可以調整蒸汽在縱向上和平面上吸氣不均的問題，達到改善吸氣剖面，增強注汽質量和蒸汽熱效率，提高稠油動用程度及採收率的目的。目前常用的無機顆粒，難以進入地層深部，封堵距離短，蒸汽繞流後繼續指進，而且封堵後仍有細小縫隙，流度比較大的蒸汽仍可竄流，封竄效果較差。泡沫堵劑的穩定性較差，其封竄效果欠佳。
發明內容
專利目的
《稠油蒸汽吞吐深部封竄體系及其注入方法》的目的是要提供一種稠油蒸汽吞吐深部封竄體系及其注入方法，使它們在地層不同深部位置進行深部封竄，有效地改變蒸汽的流動方向，擴大蒸汽的波及體積，提高稠油熱采的採收率。
技術方案
《稠油蒸汽吞吐深部封竄體系及其注入方法》的目的是通過採用固化封竄劑、耐溫超分子封竄劑和熱觸變封竄劑及其相應的注入方法來實現。深部封竄體系由固化封竄劑、耐溫超分子封竄劑和熱觸變封竄劑組成，三者的體積比為固化封竄劑:耐溫超分子封竄劑:熱觸變封竄劑＝9～11:5～7:3～5。固化封竄劑是由質量分數為4.0％～6.0％的鈉土水溶液和質量分數為4.0％～6.0％的水泥漿組成，兩種水溶液的體積比為（0.8～1.2）:1；耐溫超分子封竄劑是由質量分數為0.4％～0.6％的HPAM水溶液和質量分數為1.0％～1.4％的酚醛樹脂水溶液組成，兩種水溶液的體積比為（0.8～1.2）:1；熱觸變封竄劑是質量分數為2.0％～4.0％的溫敏類聚合物水溶液。
上述稠油蒸汽吞吐深部封竄體系的注入方法是將固化封竄劑、耐溫超分子封竄劑和熱觸變封竄劑按上述比例在配液罐中分別配成水溶液，通過篩濾器過濾由調剖泵注入相應的井中。注入順序：首先注入熱觸變聚合物封竄劑體系，再注入耐溫超分子封竄劑體系，然後注入隔離液（隔離液為油田注入水），最後注入固化封竄劑體系，關井3天后轉正常生產。通常每1米厚度地層熱觸變聚合物封竄劑體系用量為10～20立方米、耐溫超分子封竄劑體系用量為15～25立方米、固化封竄劑體系用量為20～30立方米和隔離液用量為15～25立方米；注入速度為6～10立方米·小時，注入壓力不超過地層破裂壓力的80％，深部封竄體系的注入壓力與深部封竄體系初始進入地層壓力之差不超過4.0兆帕。
由於在注蒸汽過程中，不同深度地層的溫度是不同的且呈梯級分布，即靠近井口溫度越高，越遠離井口溫度越低，越接近油藏溫度。因此在注入蒸汽之前依次注入熱觸變聚合物封竄劑體系（在70～90℃之間可轉變成具有封竄作用的高強度凍膠），耐溫超分子封竄劑體系（在90～120℃之間能穩定形成高強度凍膠），固化封竄劑體系（在120～300℃之間能固化）。當注入蒸汽後，竄流通道中的深部封竄體系遇到竄流的高溫蒸汽，依次形成具有封竄作用的固化體系和高強度凍膠，從而阻止蒸汽竄流，提高蒸汽的波及體積，改善稠油熱采的開發效果。
有益效果
《稠油蒸汽吞吐深部封竄體系及其注入方法》將深部封竄體系依次注入地層，它會優先進入大孔道，由於其粘度較低，注入性良好，體系能進入到地層深部。當遇到高溫蒸汽時，深部封竄體系形成固化體系和為高強度凍膠，封堵蒸汽的竄流通道，使注汽井的吸汽剖面更均勻，竄流的蒸汽得到有效控制，蒸汽將轉向進入含油飽和度高的中低滲透層，提高蒸汽的波及體積，改善稠油的開發效果。
技術領域
《稠油蒸汽吞吐深部封竄體系及其注入方法》涉及油氣田開發工程技術領域中進一步提高原油採收率的技術，特別是採用深部封竄體系改善蒸汽吞吐井蒸汽的波及體積，從而提高原油採收率。
權利要求
1.一種稠油蒸汽吞吐深部封竄體系，其特徵是，由固化封竄劑、耐溫超分子封竄劑和熱觸變封竄劑組成，三者的體積比為固化封竄劑:耐溫超分子封竄劑:熱觸變封竄劑＝9～11:5～7:3～5，其中，固化封竄劑是由質量分數為4.0％～6.0％的鈉土水溶液和質量分數為4.0％～6.0％的水泥漿組成，兩種溶液的體積比為（0.8～1.2）:1；耐溫超分子封竄劑是由質量分數為0.4％～0.6％的HPAM水溶液和質量分數為1.0％～1.4％的酚醛樹脂水溶液組成，兩種溶液的體積比為（0.8～1.2）:1；熱觸變封竄劑是質量分數為2.0％～4.0％的溫敏類聚合物水溶液。
2.如權利要求1所述的稠油蒸汽吞吐深部封竄體系的注入方法，其特徵是：首先向地層注入熱觸變封竄劑，其次注入耐溫超分子封竄劑，最後注入固化體系，具體步驟如下：
a.注入熱觸變封竄劑，注入量為每1米厚度地層10～20立方米；
b.注入耐溫超分子封竄劑，注入量為每1米厚度地層15～25立方米；
c.注入清水作隔離液，注入量為每1米厚度地層15～25立方米；
d.注固化封竄劑，用量為每1米厚度地層20～30立方米；
注入速度6～10立方米/小時，在低於地層破裂壓力80％的條件下注入，深部封竄體系的注入壓力與深部封竄體系初始進入地層壓力之差不超過4.0兆帕。
實施方式
由於注入蒸汽後地層溫度從井口到地層深部是依次降低的，因此應該先注入熱觸變體系，然後注入耐溫超分子體系，最後注入固化體系。
為使深部封竄體系優先注入高滲透層，注入速度控制在6～10立方米·小時。深部封竄體系的注入壓力不超過地層破裂壓力的80％；深部封竄體系的注入壓力與初始進入地層壓力之差不超過4.0兆帕。
現有A、B兩口試驗井，其基本情況見表1和表2，工作液注入情況見表3和表4。
層位 | Ng33+4 | 原始含油飽和度（％） | 77.16 |
原始地層滲透率（×10平方微米） | 1.27 | 原始地層孔隙度（％） | 36.36 |
油藏中部深度（米） | 1260.2 | 油層厚度（米） | 15.5 |
油層層數 | 2 | 射開厚度（米） | 9.6 |
原油地面粘度（兆帕·秒） | 2216 | 原油地面密度（克·厘米） | 0.9973 |
地層水pH值 | 6.5 | 地層水礦化度（毫克·升） | 5537 |
投產日期 | 200-3-25 | 目前吞吐輪次 | 1 |
日產液量（噸·天） | 109 | 日產油量（噸·天） | 5.07 |
含水率（％） | 95.35％ | 液面（米） | 551 |
層位 | 63 | 原始含油飽和度（％） | 42.37 |
原始地層滲透率（×10平方微米） | 858.4 | 原始地層孔隙度（％） | 33.91 |
油藏中部深度（米） | 1306.6-1312.9 | 油層厚度（米） | 6.3 |
油層層數 | 1 | 射開厚度（米） | 6.3 |
原油地面粘度（兆帕·秒） | 2025 | 原油地面密度（克·厘米） | 0.9718 |
地層水pH值 | 7 | 地層水礦化度（毫克·升） | 8137 |
投產日期 | 2002-7-1 | 目前吞吐輪次 | 3 |
日產液量（噸·天-1） | 21.8 | 日產油量（噸·天） | 1.44 |
含水率（％） | 93.4 | 液面（米） | 411 |
封竄體系 | 工作液 | 配方 | 用量，立方米 |
遠井封竄劑 | 熱觸變封竄劑 | 3.0％溫敏類聚合物溶液 | 100 |
過渡地帶封竄劑 | 耐溫超分子封竄劑 | 0.5％HPAM+1.2％酚醛樹脂 | 150 |
水 | 清水 | 60 | |
近井封竄劑 | 固化封竄劑 | 5.0％鈉±+5.0％水泥 | 250 |
過頂替液 | 聚合物溶液 | 0.5％HPAM | 150 |
封竄體系 | 工作液 | 配方 | 用量，立方米 |
遠井封竄劑 | 熱觸變封竄劑 | 4.0％溫敏類聚合物溶液 | 70 |
過渡地帶封竄劑 | 耐溫超分子封竄劑 | 0.6％HPAM+1.4％酚醛樹脂 | 105 |
隔離液 | 水 | 清水 | 45 |
近井封竄劑 | 固化封竄劑 | 5.0％鈉±+5.0％水泥 | 175 |
過頂替液 | 聚合物溶液 | 0.6％HPAM | 100 |
施工時，依次注入熱觸變封竄劑體系，耐溫超分子封竄劑體系，然後注入清水隔離液，再注入固化封竄劑體系，最後注入過頂替液，關井3天候凝，再開井恢復生產。
試驗結果表明，A井施工前含水率高達95.35％，措施後含水率降為89.1％，措施後注汽壓力與上周期比較上升了2.6兆帕，開井後正常生產，日產油6.3噸，與措施前比較見效趨勢明顯。B井施工前含水率為93.4％，施工後含水率為83.0％，見效高峰期日增油4.6噸，生產188d後累計增產油量達到550.1噸，效果明顯。
榮譽表彰
2016年12月7日，《稠油蒸汽吞吐深部封竄體系及其注入方法》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
