一种提高致密油藏渗流能力的生气体系及其应用制造技术

一种提高致密油藏渗流能力的生气体系及其应用，涉及油田开发技术领域。本发明专利技术包括微胶囊和盐酸，微胶囊以尿素和亚硝酸钠的混合物为芯材，以偶氮二异丁腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的混合物为囊衣。在作业时，将亚硝酸盐和微胶囊一起注入地层预定深度，微胶囊在地层条件下发生溶蚀，与盐酸发生化学反应，生成大量气体，并释放大量热量，在预定部分产生局部高压。本发明专利技术通过增加难动用储量如特低渗透油藏和致密油藏的有效渗流通道，以提高渗流能力，增加油层局部能量，增大残液返排率，减少油层污染，达到了提高难动用储量采收率的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，涉及油田开发
本专利技术包括微胶囊和盐酸，微胶囊以尿素和亚硝酸钠的混合物为芯材，以偶氮二异丁腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的混合物为囊衣。在作业时，将亚硝酸盐和微胶囊一起注入地层预定深度，微胶囊在地层条件下发生溶蚀，与盐酸发生化学反应，生成大量气体，并释放大量热量，在预定部分产生局部高压。本专利技术通过增加难动用储量如特低渗透油藏和致密油藏的有效渗流通道，以提高渗流能力，增加油层局部能量，增大残液返排率，减少油层污染，达到了提高难动用储量采收率的目的。【专利说明】
本专利技术涉及油田开发

技术介绍
随着已开发油田进入高含水期和新探明储量开发越来越困难，以及难动用储量如 特低渗透油藏和致密油藏在新发现储量所占比例越来越大，那么对难动用储量的开采越发 重要。然而，致密油藏的储层特征给开发带来极大的挑战，这类油藏开发所面临的主要问题 是地层孔隙度、渗透率小，油田天然能量小，地层吸水能力低等。如何有效地提高这类油藏 的渗流能力对其开采显得尤为重要。 目前提高油藏渗流能力主要是通过：（1)对油层进行酸化、压裂(水基压裂、0)2泡 沫压裂等）、酸压;酸化是将酸液注入地层，溶蚀近井储层矿物获得导流能力，恢复和提高近 井地带的渗透率;压裂是通过压裂液压开油层，向裂缝注入支撑剂，形成一定几何形状的高 导流能力裂缝，改善油气通道;酸压技术是在施工压力大于地层破裂压力的条件下向地层 注入酸液，地层裂开形成人工裂缝，酸液不断与裂缝壁面反应溶蚀，形成具有导流能力的渗 流通道。（2)钻井的方法:钻若干与主井眼连通的水平分支井眼，在主井眼周围和油层深部 诱导产生若干类似树根形状的油流通道，从而提高油井产量。这些措施虽然可以在一段时 间内提尚油层渗流能力，达到提尚米收率的目的。但是，其具有的缺点如下： 1、作业过程中酸的存在导致的腐蚀问题，给后续生产带来困扰。另外，对于地层压力低 的油藏，酸化液残酸返排困难，滞留在地层中容易对储层造成二次污染，降低酸液的酸化效 果，甚至使酸化无效。 2、压裂液对储层造成伤害：（1)压裂液引起的地层粘土膨胀、分散、运移、堵塞孔道 等问题;滤液进入喉道后由于毛细管力的作用而造成水锁，使油相渗透率变小；（2)压裂液 破胶水化后，残留固相颗粒或者破胶不完全都会对地层喉道和裂缝造成堵塞；（3)滤失作用 导致裂缝表面形成致密的滤饼。同时，滤液进入地层裂缝内形成浓缩压裂液，破胶困难，导 致渗流通道大大减少。C02泡沫压裂虽然可以避免压裂液对储层的伤害，但是泡沫在储层不 均匀影响压裂效果，另外对设备的技术要求很高，措施成本高，存在安全风险。 3、开展酸化、压裂、酸压这些措施后，提高渗流能力的程度有限。常规酸化技术，有 效酸蚀半径不超过lm;普通压裂技术针对不同的油层条件，缝长不同，一般为50~120m左右 的直缝;普通酸压技术缝长一般在15m~30m之间，深度酸压技术缝长一般在20~70m左右， 如稠化酸在中渗储层的酸蚀缝长在20~50 m之间。 4、费用高，单次压裂效果有限，多级压裂成本太高。 还有一种层内生气技术，是指把一种或两种化学成分以及多种添加剂组成的生气体 系，在设计的地层深度，注入到地层内的生气剂在催化剂或一定地层温度作用下发生化学 反应，产生大量气体，并释放大量热量。 目前在油井中应用的生气体系配方经反应得到的气体归结为三种，主要包括⑶2、 N2和02。反应类型主要分为两类，一类是两种或者几种化学剂反应生成不同的气体，并放出 热量，其生气量和放热量的大小决定于配方和反应条件，另一类是一种或者两种化学剂在 一定的地层温度下分解产生气体，这类反应一般会吸收热量，造成地层冷伤害。 第一类:化学剂反应生成气体、放出热量： (1 )NaN〇2+NH4Cl N2T+NaCl+2H20 (2)Cr03+C6Hi2〇6+3H + 倦化髮 Cr3++C5Hi〇〇5+C02T (3 )C0 (NH2) 2+2H++2N〇2^^?^ 2N2T+CO2T+3H2O (4)C〇32-+2H+H2〇+C〇2t 或 HCO3-+H+ H2O+CO2T 上配方(1)、配方(3)为目前应用较为广泛的生气体系，体系中均有酸参与反应。为了避 免作业过程中反应物与酸在地面混合发生反应，采用隔离液如水。为了使生气体系在油藏 中混合均匀，采用多段塞注入方式。这样就加大了施工难度和工作量。 第二类:化学剂分解产生气体 (1) 2Η2〇2-〇2?+2Η2〇 (2) NH4HC03M>NH3T+C〇2T+H2〇 (3) 其他生气体系，如偶氮二异丁腈大于60°C会分解，产生N2。
技术实现思路
本专利技术目的是提出一种提高致密油藏渗流能力的生气体系，以克服现有技术的以 上缺陷。 本专利技术包括微胶囊和盐酸，所述微胶囊以尿素和亚硝酸钠的混合物为芯材，以偶 氮二异丁腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的混合物为囊衣。 在作业时，将亚硝酸盐和微胶囊一起注入地层预定深度，微胶囊在地层条件下发 生溶蚀，与盐酸发生化学反应，生成大量气体，并释放大量热量，在预定部分产生局部高压。 本专利技术是将层内生气剂在高于油层破裂压力的条件下注入目的层，形成人工裂 缝。利用层内生气剂可以在人工裂缝的不同部位发生化学反应，生成大量气体，并释放大量 热量。这样就可产生局部高压，从而形成许多微裂缝，增加了油层渗流通道，提高了油藏的 渗流能力。同时，气体进入地层后，增加地层能量。因此，增加了残液返排率，从而降低了地 层污染。 本专利技术通过增加难动用储量如特低渗透油藏和致密油藏的有效渗流通道，以提高 渗流能力，增加油层局部能量，增大残液返排率，减少油层污染，达到了提高难动用储量采 收率的目的。 本专利技术方法具有以下优点：（1)产生的拟裂缝呈树枝状分布于油层，有效提高了油 藏渗流面积；（2)克服了压裂、酸压施工中，残液返排率低和地层污染严重的问题；（3)相对 比产生相同的渗流通道来讲，该方法的施工费用远远低于酸压和压裂。 本专利技术的另一目的是提出以上生气体系在提高致密油藏渗流能力中的应用。 即，在油管内向地下目的层依次注入防气窜剂、微胶囊和盐酸、顶替液。 先注入防气窜剂，在地下目的层形成一定的封堵，然后再注入微胶囊和盐酸，微胶 囊在地层条件下发生溶蚀，与盐酸发生化学反应，生成大量气体，并释放大量热量，在预定 部分产生局部高压，造成一定和压裂，提高致密油藏渗流能力，然后再以顶替液驱油。 经试验证明，当地下目的层的环境温度为50°C~70°C时，微胶囊的囊衣先开始溶 解，囊芯与盐酸进行反应，生成大量气体。【附图说明】 图1为不同生气剂反应取得的生气量对比图。 图2为自生气体系反应温度压力变化图。 图3为不同温度下微胶囊与生气剂反应生气量的关系图。 图4为压裂与层内生气作用后裂缝形态俯视图。 图5为压裂与层内生气作用后裂缝形态截取图。 图6为压裂与层内生气作用后裂缝形态纵面图。【具体实施方式】 一、制备生气体系： 1、制备微胶囊（生气剂A):将尿素和亚硝酸钠混合后形成芯材，以偶氮二异丁腈、苯乙 烯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的混合物为囊衣，将适当的囊衣多次喷洒在颗粒上，同时 进行干燥，得到微胶囊。 2、盐酸(产气剂B)。 二、施工应用： 1、措施工艺：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高致密油藏渗流能力的生气体系，其特征在于包括微胶囊和盐酸，所述微胶囊以尿素和亚硝酸钠的混合物为芯材，以偶氮二异丁腈、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的混合物为囊衣。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨付林，吕红梅，李汉周，汤元春，崔永亮，李安，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司江苏油田分公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32