由载油地层采收油的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于产出油的方法。确定载油地层的水的二价阳离子与一价阳离子的质量作用比(MAR)，和将水性驱替流体引入地层，所述水性驱替流体具有200‑5,000ppm的总溶解固体含量和其二价阳离子与一价阳离子的MAR为地层水的二价阳离子与一价阳离子的MAR的70‑130％。在将水性驱替流体引入地层之后从地层产出油。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种由载油地层采收油的方法。特别地，本专利技术涉及一种利用包含聚合物的流体由载油地层采收油的方法。
技术介绍
由于载油地层的天然压力，仅可采收存在于载油地层的一部分油。由该“初次”采收所采收的油通常为地层中油的5-35％。已经开发了强化油采收方法以增加可由载油地层采收的高于或超出初次采收中采收的那些的油的量。水驱(其中水通过注入井注入载油地层以使油流动和驱动油通过地层以从产出井产出)是广泛使用的用于增加从地层采收的超出初次采收的油的量的二次采收方法。通过水驱产出的油量可能由于水指进穿过地层中的油而减少，这部分由于在注入水和地层中的油之间的粘度差使得水比地层中的油更易流动。由水指进旁通的油留在地层中原位处，和通常不能通过进一步水驱而采收，这是因为注入地层的额外水仍沿着初始水的路径通过地层。已经将水溶性聚合物加入注入载油地层的水以增加水的粘度和降低注入水和地层中的油之间的粘度差，改进了水与油的流动性比和由此减少水指进通过油。这改进了水在地层中的驱扫效率和提高了油采收。水性聚合物混合物可以以类活塞流形式驱动通过地层以使地层中的油流动用于产出，其中相对于没有聚合物的水减少了水性驱动溶液指进通过油。离子带电的水溶性聚合物与低盐度水一起使用，其中“低盐度”水具有15,000ppm或更低的总溶解固体(“TDS”)含量，以产生水性聚合物混合物用于由载油地层采收油。离子带电的水溶性聚合物与低盐
度水一起使用使得利用最小量的聚合物明显增加了水的粘度，从而给定的聚合物浓度将提供更高的水相粘度，同时降低了水相盐度。但水性聚合物混合物的粘度可能在将混合物引入载油地层时发生变化，这是水性聚合物混合物、地层岩石(矿物和粘土)和地层水之间由于离子浓度、特别是二价阳离子浓度的差异而发生离子交换、特别是二价离子交换的结果。地层水和水性聚合物混合物之间的离子交换在混合时发生，此时地层水和水性聚合物混合物的混合物的离子浓度平衡，和由于水性聚合物混合物与具有比水性聚合物混合物的低盐度水更高的TDS含量的地层水混合，可能导致聚合物的水性环境中的总阳离子和二价阳离子浓度增加。当水性聚合物混合物的水具有比地层水更低的TDS含量时，水性聚合物混合物和地层岩石之间的离子交换可导致二价阳离子从水性聚合物混合物剥离。如果地层水的二价阳离子浓度高于水性聚合物混合物的二价阳离子浓度，水性聚合物混合物的粘度可在与地层水混合时降低，由此改变水性聚合物混合物与地层中的油的流动性比和可能降低水性聚合物混合物抑制混合物指进穿过地层中的油的效力。此外，具有相对于水性聚合物混合物更高的二价阳离子含量的地层水可由于聚合物对二价阳离子的亲和性而沉淀混合物的聚合物，可能降低地层的渗透性。如果地层水的二价阳离子含量低于水性聚合物混合物的二价阳离子含量和/或如果由于与地层岩石离子交换而使大量的二价阳离子从水性聚合物混合物剥离，水性聚合物混合物的粘度可提高，由此可能抑制混合物流动通过地层。此外，由于水性聚合物混合物与具有相对于水性聚合物混合物更高的二价阳离子含量的地层水接触可能引起地层损害和粘土溶胀，这是因为由于聚合物对二价阳离子的亲和性，水性聚合物混合物可从地层和地层水剥离二价阳离子，引起粘土抗絮凝。需要改进的方法保持引入载油地层的水性聚合物混合物的粘度来从地层产出油。
技术实现思路
本专利技术涉及一种从载油地层产出油的方法，包括:确定载油地层的水的二价阳离子相对于一价阳离子的质量作用比，其中载油地层的水的二价阳离子相对于一价阳离子的质量作用比由式(I)定义：(I)MARfw＝[C+(fw)]2/C2+(fw)其中MARfw为地层水的二价阳离子与一价阳离子的质量作用比，C+(fw)为地层水中的一价离子浓度，和C2+(fw)为地层水中的二价阳离子浓度；提供包含水和离子带电的聚合物的水性驱替流体，其中所述水性驱替流体的水具有200重量份/百万份(ppmw)-5,000ppmw的总溶解固体含量和二价阳离子相对于一价阳离子的质量作用比为MARfw的70-130％，其中所述水性驱替流体的水的二价阳离子与一价阳离子的质量作用比由式(II)定义：(II)MARadf＝[C+(adf)]2/C2+(adf)其中MARadf为所述水性驱替流体的二价阳离子与一价阳离子的质量作用比，C+(adf)为所述水性驱替流体中的一价离子浓度，和C2+(adf)为所述水性驱替流体中的二价阳离子浓度；将水性驱替流体引入载油地层以驱替所述地层内的油；在将水性驱替流体引入载油地层之后从所述地层产出油。附图说明图1的图为可用于本专利技术方法的离子过滤器。图2的图为可用于本专利技术方法的离子过滤器。图3的图为可用于本专利技术方法的离子过滤器。图4的图为可用于本专利技术方法的油产出和分离系统。图5的图为可用于本专利技术方法的油产出的井分布。图6的图表示注入载油岩芯的合成地层盐水、设计的低盐度水溶液、高盐度聚合物溶液和设计的低盐度水溶液的流出物中的钠和钙浓
度。图7的图表示注入载油岩芯的合成地层盐水、设计的低盐度水溶液、高盐度聚合物溶液和设计的低盐度水溶液的流出物中的镁和钾浓度。图8的图表示注入载油岩芯的高盐度聚合物溶液和设计的低盐度聚合物溶液的流出物的粘度。具体实施方式本专利技术涉及一种方法，其中将包含具有200-5,000ppm的总溶解固体(“TDS”)含量的水和离子带电的水分散性聚合物的水性驱替流体引入包含油和水的载油地层，和在与地层和地层中的水接触时保持水性驱替流体的粘度。可选择或设计水性驱替流体的粘度以在流动性方面与地层中的油在地层温度条件下兼容，从而水性驱替流体可以以基本上类活塞流形式驱动流动的油通过地层，而没有明显的水性驱替流体指进通过油或油指进通过水性驱替流体。水性驱替流体的粘度可为水性驱替流体中聚合物的类型和浓度和水性驱替流体中二价阳离子浓度的函数—其中二价阳离子浓度可通过其对离子带电的聚合物的影响而影响水性驱替流体的粘度。在将水性驱替流体引入地层之前，可选择或设计水性驱替流体的离子聚合物物质和二价阳离子含量以提供具有粘度的水性驱替流体，所述粘度有效使水性驱替流体的流动性有效使其以基本上类活塞流形式在地层温度条件下驱动地层中流动的油。在本专利技术方法中，可通过选择或设计水性驱替流体的离子含量，使得水性驱替流体的二价阳离子与一价阳离子的质量作用比(“MAR”)与地层水和地层岩石的二价阳离子与一价阳离子的MAR可比或基本相同，在将水性驱替流体引入载油地层和与地层水和地层粘土、岩石和/或矿物接触时，保持水性驱替流体的粘度和相对流动性。如本文所应用的，水性驱替流体或地层水或地层岩石的二价阳离子与一价阳离子的MAR定义为水性驱替流体或地层水或地层岩石的一价阳离子的浓度总和的平方与二价阳离子的浓度总和的比，或MAR＝(C+)2/(C2+)，其
中C+为以毫当量/升计的所有一价阳离子物质的浓度总和，和C2+为以毫当量/升计的所有二价阳离子物质的浓度总和—该定义基于以下假定利用浓度总和而不是常规的浓度积简化了计算：一价阳离子反应类似(例如，作为物质，相比于二价阳离子)和二价阳离子反应类似(例如，作为物质，相比于一价阳离子)。当用于本文时，“MAR”是指二价阳离子与一价阳离子的MAR。当水性驱替流体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从载油地层产出油的方法，包括:确定载油地层的水的二价阳离子与一价阳离子的质量作用比；提供包含水和离子带电的聚合物的水性驱替流体，其中所述水性驱替流体的水具有200‑5,000ppmw的总溶解固体含量和其二价阳离子与一价阳离子的质量作用比为载油地层的水的二价阳离子与一价阳离子的质量作用比的70‑130％；将水性驱替流体引入载油地层以驱替所述地层内的油；在将水性驱替流体引入载油地层之后从所述地层产出油。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.23 US 61/894,6691.一种用于从载油地层产出油的方法，包括:确定载油地层的水的二价阳离子与一价阳离子的质量作用比；提供包含水和离子带电的聚合物的水性驱替流体，其中所述水性驱替流体的水具有200-5,000ppmw的总溶解固体含量和其二价阳离子与一价阳离子的质量作用比为载油地层的水的二价阳离子与一价阳离子的质量作用比的70-130％；将水性驱替流体引入载油地层以驱替所述地层内的油；在将水性驱替流体引入载油地层之后从所述地层产出油。2.权利要求1的方法，还包括以下步骤:在载油地层中温度范围内的温度下确定所述地层的油的粘度；提供粘度为载油地层的油的粘度的10-500％的水性驱替流体，其中所述水性驱替流体的粘度在确定载油地层的油的粘度的温度下确定。3.权利要求2的方法，其中所述水性驱替流体的离子聚合物与所述水性驱替流体的水以有效增加水性驱替流体的水的粘度至载油地层的油的粘度的10-500％的量混合。4.权利要求1-3任一项所述的方法，其中所述离子带电的聚合物为水分散性聚合物。5.权利要求1-3任一项所述的方法，其中所述离子带电的聚合物为水溶性聚合物。6.权利要求1-5任一项所述的方法，其中所述离子带电的聚合物选自水溶性聚丙烯酰胺、水溶性聚丙烯酸酯、部分水解的水溶性聚丙烯酰胺及它们的混合物。7.权利要求1-6任一项所述的方法，其中载油地层的水的二价阳离子与一价阳离子的MAR如下确定：获得载油地层的水的样品，测量获自载油地层的水中的各二价阳离子物质和各一价阳离子物质的浓度，和根据式(I)计算获自载油地层的水的MAR：(I)MARfw＝(C+(fw))2/(C2+(fw))其中MARfw为所述地层的水的二价阳离子与一价阳离子的质量作用比，C+(fw)为所述地层的水中的一价阳离子物质的浓度总和，和C2+(fw)为所述地层的水中的二价阳离子物质的浓度总和。8.权利要求1-7任一项所述的方法，其中所述水性驱替流体的水由具有200-5,000...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·J·利塞姆，M·M·品格阿尔马达，E·C·M·福尔摩轮，J·F·范文登，L·B·M·沃星，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL