两级封窜抑制低渗透裂缝型油藏CO2驱过程中发生窜逸的采油方法技术

本发明专利技术提供一种两级封窜抑制低渗透裂缝型油藏CO2驱窜逸以提高石油采收率的方法，所述两级封窜包括：注入天然改性高分子材料为主剂的强胶体系，并经过候凝形成高强胶封堵裂缝；以脂肪胺为封窜剂对低渗基质中的相对高渗透层导致的低粘度CO2的窜逸进行封堵。所述两级封窜技术可以有效控制低渗透裂缝型油藏中CO2驱过程中的窜逸，扩大波及体积，从而提高石油采收率。

【技术实现步骤摘要】
两级封窜抑制低渗透裂缝型油藏CO2驱过程中发生窜逸的采油方法
本专利技术属于油气增产
，尤其涉及两级封窜抑制低渗透裂缝型油藏CO2驱窜逸以提高石油采收率的方法。
技术介绍
随着现代工业的高速发展，对石油和天然气的需求量日益增加，而大部分老油田已进入中、高含水阶段，稳产和挖潜的难度越来越大。为了保持原油稳产，低渗透油田的开发受到了人们极大的关注，且已成为现在和将来的重要开发目标。因此，迫切需要探索科学开发低渗透油田的有效手段。目前，我国已探明的低渗透油藏有近百个，其石油储量占全国探明总储量的13％，预计将会增加到40％左右。我国石油工业中已探明未动用石油地质储量中，大部分为低渗透油田储量。低渗透油田是一个相对的概念，世界各国的划分标准和界限因不同国家、不同时期的资源状况和技术经济条件不同而各异。通常将其分为三种类型：I类储层渗透率50～10×10-3μm2，II类储层渗透率10～1×10-3μm2，III类储层渗透率1～0.1×10-3μm2。“十五”期间，低渗透油气藏勘探储量所占比例逐年上升，近年来甚至年发现储量的80％为低渗透油藏。很显然，有效开发利用这部分资源是油田持续发展的重要方向。由于经济政策和工艺技术水平的限制，目前已投入开采的低渗透油藏仅为50％左右，且主要采用常规注水方法进行开采。由于低渗透油藏具有油层物性差、储量丰度低、非均质严重、孔隙结构复杂等特殊性质，不仅对注入水水质要求高，水处理工艺复杂，而且容易形成“注不进，采不出”的被动局面。同时，水驱效率也很低，油层得不到充分的开采。低渗透砂岩储层开发难度大，以成为目前国内外油藏工程专家们关注的焦点。低渗透油田尤其是高压低渗透油田开发初期压力高、天然能量充足，一般先利用弹性能量和溶解气驱能量开采，在进入低产期后再转入注水开发。但是，在低渗透油田注水开发过程中存在着注入压力过高、注水成本过大、近井地带渗透率降低严重、产能低下等问题。国内、外大量研究和实践证明，由于低渗透油藏的孔隙结构及渗流特性与中、高渗透油藏的巨大差异，在中、高渗透油藏中已经应用并取得良好效果的化学驱EOR技术，因注入问题、吸附问题等，则不能应用于低渗透油田。结合环境保护及节能减排的大趋势，从目前的技术发展形势看，具有应用前景的低渗油田提高采收率技术只有CO2驱。但是，由于低渗透油藏非均质性严重，或者存在天然和人工裂缝，注入水难以波及基质中剩余油，注气又因渗流阻力过低而发生明显窜逸现象，因此，单纯注水或注气开发的效果并不理想，这也是全世界CO2驱油都要面临的一个共性的技术难题。注气开发低渗透油藏有其独特的优越性，不仅不存在注入问题，而且具有水驱所不具备的作用机理，即在一定的条件下可以与油藏原油达到混相，消除驱替剂与被驱替液之间相界面的影响，大大降低渗流阻力，可大幅度提高原油采收率。即使在油藏条件下注入气体与原油不能达到混相，两者之间存在的传质作用，也可改善原油的流动性，使其驱油效果在一定的地质条件下优于水驱，这已被大量的矿场试验所证实，如美国小布法洛盆地油田在水气交替注入后，产油量比水驱提高了45％；美国JAY油田预计水气交替注入后采收率可增加8％；我国大庆油田北二东试验区也开展了水气交替注入试验，三年半的试验表明，生产井含水不仅未升，而且略有不降，产量始终高于试验前的水平；阿尔及利亚在哈西梅萨乌德油田将产出的伴生气高压回注，形成了混相驱，到1982年共注气6.6×1010m3，利用高压气驱已采出原油1.22×108t，占油田累计采油量的28％。许多室内及矿场的研究工作已经证明，CO2驱与水驱相比，具有明显的技术优势，不仅克服了低渗透油田注水压力高的难题，而且还可以显著改变原油流动性。但是，CO2驱也存在比较突出的技术问题，例如，由于气/油流度比远大于水/油流度比，粘性指进将更为严重；由于油气密度差大于油水密度差，将产生不同程度的重力超覆；对于非均质性油藏，特别是存在裂缝或大孔道时，可产生更严重的气窜。因此，若要取得良好的CO2驱油效果，必须控制CO2的窜逸，扩大波及体积，使CO2最大限度地接触剩余油。很多进行CO2驱的油藏，都属于低渗透条件，正常注水存在困难，但是，注入CO2也存在明显的窜逸。此外，由于低渗透油藏往往还存在一定密度的裂缝，对注气扩大波及体积造成很大损失。显然，在这种条件下，由于低渗透基质中注水困难，常规的以高粘凝胶类为主的调堵技术难以应用；而裂缝的封堵，需要凝胶不仅自身强度高，还要具有很强的与基质胶结的能力，同时还要耐CO2。在现有的文献报道中，并未检索到能够直接用于注水困难的低渗透油藏控制气体窜逸的技术资料，这也是该项研究工作所面临的主要技术困难。另外，作为耐CO2的裂缝强堵剂也需要开发新的技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种两级封窜抑制低渗透裂缝型油藏CO2驱窜逸以提高石油采收率的方法。本专利技术所提供的两级封窜抑制低渗透(渗透率≤50×10-3μm2)裂缝型油藏CO2驱窜逸的方法，包括下述步骤：1)一级封窜：以高强胶封堵裂缝实现一级封窜；所述裂缝可以为注入井与任意采油井之间能够导致注入水或注入的驱油CO2发生窜逸的人工裂缝或天然裂缝；由于上述裂缝属于强窜通道，故需要高强胶封堵；所述高强胶是由下述质量份的原料经接枝聚合、交联形成的：天然改性高分子材料1～5份，单体1～5份，交联剂0.01～0.3份，引发剂0.001～0.3份，稳定剂0～0.5份，且成胶过程可以在因先期注入CO2所形成的酸性条件下(一般CO2注采压差1～8MPa)正常进行。所述天然改性高分子材料选自下述至少一种：羧甲基淀粉、羧乙基淀粉、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、α-淀粉、羟丙基瓜胶、羧甲基纤维素和碱纤维素；所述单体为烯丙基单体，所述烯丙基单体选自下述至少一种：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠和丙烯酸酯；所述交联剂选自下述至少一种：双丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺；所述引发剂选自下述至少一种：过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢和过氧化苯甲酰；所述稳定剂选自下述至少一种：亚硫酸钠和硫代硫酸钠。所述高强胶优选由下述质量份的原料经接枝聚合、交联形成：α-淀粉4份、丙烯酰胺4份、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺0.1份、过硫酸钾0.1份、亚硫酸钠0.2份。所述一级封窜的方法具体包括下述步骤：将制备所述高强胶的原料与水(如油田注入水或矿场清水)混合后配制成质量浓度为2％-10％的溶液，并在小于地层破裂的压力下将所述溶液注入裂缝中并候凝。封堵裂缝时，成胶溶液的注入量接近裂缝的孔隙体积，所述裂缝的孔隙体积根据地质认识及现场注采动态数据计算得到。所述候凝的时间为24h-120h。2)二级封窜：以脂肪胺对低渗基质中的相对高渗透层带导致的低粘度CO2的窜逸进行封堵；所述脂肪胺的沸点与油藏温度接近。所述脂肪胺选自下述至少一种：甲胺及其衍生物、乙胺及其衍生物、丙胺及其衍生物、丁胺及其衍生物和乙二胺及其衍生物；优选为乙二胺。步骤2)中，将脂肪胺注入基质中已发生CO2窜逸的相对高渗透层中，通过与窜逸通道中驻留的CO2反应生成氨基甲酸盐而产生封堵作用；注入液氮作为隔离段塞后，注入脂肪胺，再注入液氮作后续隔离段塞(避免在井口产生封堵)，而后不需要候凝，直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两级封窜抑制低渗透裂缝型油藏CO2驱窜逸的方法，包括下述步骤：1)一级封窜：以高强胶封堵裂缝实现一级封窜；所述高强胶是由下述质量份的原料经接枝聚合、交联形成的：天然改性高分子材料1～5份，单体1～5份，交联剂0.01～0.3份，引发剂0.001～0.3份和稳定剂0～0.5份；2)二级封窜：以脂肪胺对所述低渗透裂缝型油藏基质中的相对高渗透层导致的CO2的窜逸进行封堵。

【技术特征摘要】
1.一种两级封窜抑制低渗透裂缝型油藏CO2驱窜逸的方法，包括下述步骤：1)一级封窜：以高强胶封堵裂缝实现一级封窜；所述高强胶是由下述质量份的原料经接枝聚合、交联形成的：天然改性高分子材料1～5份，单体1～5份，交联剂0.01～0.3份，引发剂0.001～0.3份和稳定剂0～0.5份；2)二级封窜：以脂肪胺对所述低渗透裂缝型油藏基质中的相对高渗透层导致的CO2的窜逸进行封堵；步骤1)中，所述天然改性高分子材料选自下述至少一种：羧甲基淀粉、羧乙基淀粉、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、α-淀粉、羟丙基瓜胶、羧甲基纤维素和碱纤维素；所述单体为烯丙基单体；所述脂肪胺选自下述至少一种：甲胺及其衍生物、乙胺及其衍生物、丙胺及其衍生物、丁胺及其衍生物和乙二胺及其衍生物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述烯丙基单体选自下述至少一种：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠和丙烯酸酯；所述交联剂选自下述至少一种：双丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺；所述引发剂选自下述至少一种：过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢和过氧化苯甲酰；所述稳定剂选自下述至少一种：亚硫酸钠和硫代硫酸钠。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述一级封窜的方法包括下述步骤：将制备所述高强胶的原料与水混合后配制成质量浓度为2％-10％的溶液，并在小于地层破裂的压力下将所述溶液注入地层中并候凝；所述候凝的时间为24h-120h。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述脂肪胺为乙二胺。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述二级封窜包括下述步骤：注入液氮作为隔离段塞后，在不高出CO2注入压力20％的压力下，将所述脂肪胺注入已发生窜逸的基质渗透率相对最...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯吉瑞，赵凤兰，刘中春，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11