层内自生气增产方法的不动管柱施工工艺技术

层内自生气增产方法的不动管柱施工工艺，本发明专利技术涉及油田开发技术领域。先向油井注入凝胶，待凝结后依次再注入阴离子表面活性剂、层内生气工作液、顶替液，关井反应后采用水驱方法进行采液；在注入层内生气工作液时，通过油套环空分三个步骤进行，第一步注入由尿素、酸和缓蚀剂组成的生气工作液，第二步注入隔离液，第三步注入由硝酸盐或亚硝酸盐和缓蚀剂组成的产气工作液。本发明专利技术能有效解除地层堵塞、增加地层能量，达到增油降水的目的；可避免生产管柱、电泵机组、电缆腐蚀伤害；可降低作业成本、减少劳动强度、缩短施工周期、减少油层污染风险等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田开发

技术介绍
稠油在世界油气资源中占有较大比例，目前世界稠油储量为1000亿吨，中国稠油储量也已达到了300亿吨以上。自上个世纪60年代以来，以油层降粘为主的采油工艺技术已成为稠油开采的主要技术手段之一，其中热采、化学药剂吞吐和CO2吞吐技术应用较为普遍。众所周知，不管采用什么样的开采方法，向油藏中注CO2气体是提高单井产能及原油采收率的最有效的方法之一。该方法不仅可以用来开采轻质油，也可以用来开采重质油。但是，制约其应用的主要因素就是气源缺乏、腐蚀结垢、地层冷伤害、运输安全和高成本、温室气体排放等问题。层内自生气技术是近年来发展起来的一种新技术，该技术是建立在地层内生成CO2气体基础之上，而不是直接从地面设备向地层注入CO2气体。这项技术一方面能够保留下往地层内注CO2气体采油的所有优点，另一方面，又能够克服从地面注CO2气体带来的缺点。在地层温度和压力条件下，CO2气体可以是单相，也可以是混相，或者呈泡沫状态。这项技术的核心是注入到地层内的化学剂在地层内发生化学反应，形成CO2气体，并释放大量的热量。近年来，J油田研究人员探索发展层内自生气吞吐这一新兴的技术，将其延伸到地层能量低、渗透低、储层原油黏度高的油井。针对此类技术存在成本高、工作量大、难以适应地质复杂油井要求，以及单一化学吞吐技术也存在地层伤害、解堵不理想等问题，科研人员创造性地提出了层内自生气复合吞吐工艺技术，将层内自生气和化学吞吐进行复合，协同增效。该工艺已在W5、W8等稠油油藏应用14井次，平均单井增油426吨，投入产出比超过1∶6。为了进一步提高措施效果和降低成本，开发研究了层内自生气增产技术的不动管柱施工工艺。不动管柱施工具有降低作业成本、减少劳动强度、缩短施工周期、减少油层污染风险等优点。层内自生气单井吞吐施工过程中，为了避免工作液中的酸对井下设备造成腐蚀，通常采用动管柱施工，即起出井中原生产管柱后，下入专用的酸化管柱注入处理剂，施工结束后，再起出酸化管柱，下入原生产管柱，恢复生产。该施工存在以下问题：1）施工程序多、劳动强度大；2）更换施工管柱导致作业费用高、施工周期长。
技术实现思路
本专利技术目的是提出一种可降低作业成本、减少劳动强度、缩短施工周期、减少油层污染风险的层内自生气增产方法的不动管柱施工工艺。本专利技术技术方案是：先向油井注入凝胶，待凝结后依次再注入阴离子表面活性剂、层内生气工作液、顶替液，关井反应后采用水驱方法进行采液；其特征在于：在注入层内生气工作液时，通过油套环空分三个步骤进行，第一步注入由尿素、酸和缓蚀剂组成的生气工作液，第二步注入隔离液，第三步注入由硝酸盐或亚硝酸盐和缓蚀剂组成的产气工作液。本专利技术实为一种油井增产的层内生气吞吐施工工艺，即施工过程中将更换原生产管柱改进为原生产管柱施工，其主要特点是在优化体系配方的基础上，利用原生产管柱进行作业，依次向油套环空注入生气工作液、隔离液和产气工作液，然后再注入顶替液，关井反应后采用水驱方法进行采液。本专利技术具有降低作业成本、减少劳动强度、缩短施工周期、减少油层污染风险等优点。本专利技术分三步三个配方注入层内生气工作液，特别是在注入产气工作液前注入隔离液，可有效避免生气工作液和产气工作液在井筒内反应。本专利技术有益效果：1、有效解除地层堵塞、增加地层能量，达到增油降水的目的；2、避免生产管柱、电泵机组、电缆腐蚀伤害；3、降低作业成本、减少劳动强度、缩短施工周期、减少油层污染风险等。进一步地，本专利技术所述生气工作液中酸为有机酸或无机酸，如盐酸、磷酸、乙酸或丙酸，最优酸液为盐酸，尿素、盐酸与缓蚀剂混合物的质量比为9∶9～27∶0.5～2（比例中盐酸浓度为商品浓度），最优配比为9∶18∶1。本专利技术所述产气工作液中硝酸盐为硝酸钠或硝酸铵，亚硝酸盐为亚硝酸钠或亚硝酸铵，优选亚硝酸钠，所述亚硝酸钠与缓蚀剂的质量比为10∶1。与传统碳酸盐和酸液体系相比，本专利技术所述配方具有产气量大、放热量高的优势，产生的气体量是文献报道生气配方体系的2.6倍，产生的热量可使基础液由25℃升到94℃，传统配方仅使基础液由20℃升到60℃。由于本专利技术以上生气配方中含有酸，在施工作业中，易造成地面设备、管杆、泵、电缆等腐蚀现象。本专利技术还研制了一种高效缓蚀剂，所述缓蚀剂由水溶性咪唑啉季铵盐衍生物和硫脲组成，水溶性咪唑啉季铵盐衍生物和硫脲的混合体积比为1～6∶1。该缓蚀剂含有氮、硫元素，这些元素最外层含有未成键电子对，它们可进入金属结构的空轨道形成配位体，在金属表面产生缓蚀剂分子的吸附层，抑制金属腐蚀；另外，该缓蚀剂对产生的CO2腐蚀同样具有抑制作用。更优选的所述水溶性咪唑啉季铵盐衍生物和硫脲的混合体积比为5∶1。另外，本专利技术所述凝胶由丙烯酰胺、过硫酸铵、有机酚醛和阻聚剂ZJ-1组成。该凝胶可以封堵高渗层，使后续注入的处理液进入中低渗层，提高波及体积，提高增油效果。所述阴离子表面活性剂为表面活性剂RD-06，能有效降低原油界面张力和原油粘度。所述顶替液为质量百分数为0.4%的氯化氨（NH4Cl）水溶液，能够将井筒内工作液顶入油层，避免油套管杆腐蚀、结垢，同时增大工作液在油层内的作业半径，并在油层内有效起到防膨作用。附图说明图1为现有技术生气工作液和本专利技术层内生气工作液浓度所产生的气体量对比图。具体实施方式一、各原料准备：1、凝胶：由丙烯酰胺、过硫酸铵、有机酚醛和阻聚剂ZJ-1组成。其中丙烯酰胺、过硫酸铵、有机酚醛和阻聚剂ZJ-1的混合质量比为4∶0.4∶1.2∶1。2、阴离子表面活性剂：质量百分数为0.6%的表面活性剂RD-06，由扬州润达油田化学剂有限公司生产销售。3、层内生气工作液：1）生气工作液：由尿素、盐酸和缓蚀剂按照一定质量比配制为水溶液，质量比为9∶9～27∶0.5～2，最优的配比为9∶18∶1。2）产气工作液：由亚硝酸钠和缓蚀剂按照一定质量比配制为水溶液，质量比为10∶1。3）隔离液：采用现场水，为避免生气工作液和产气工作液在井筒内反应，在注入过程中采用隔离段塞将生气工作液和产气工作液隔开注入；且套管注入时隔离段塞比油管注入时大1.2倍。图1显示了采用本专利技术工艺与传统的自生气配方（如碳酸氢钠与盐酸组成的混合体系）分别产生的气体的对比图，可见本专利技术产生的气体量是传统产生气体量的2.6倍。下表为模拟本专利技术缓蚀剂在油管中的缓蚀性能表，在50～90℃的温度范围内，缓蚀剂C能够达到行业标准规定的一级指标（SY/T5405-1996酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标），即小于2～3g/（m3.h）。对于电潜泵抽油井，要考虑配方中的酸液对电泵机组的电缆头和大小扁电缆接头的腐蚀。将安装好的电缆头放入酸腐蚀容器中，在1.5MPa、85℃的条件下，测试层内生气剂对电缆头的腐蚀情况。结果如下所示。电缆头腐蚀测试结果从表中可以看出，在1.5MPa、85℃的条件下，腐蚀12h，电缆头未出现漏电现象，用欧姆表测得其电阻大于1000MΩ，说明酸液配方对电缆头不会造成腐蚀破坏，绝缘程度良好。4、顶替液：质量百分数为0.4%的氯化氨水溶液。二、施工工艺优化：1、洗井：施工前后均应彻底洗井。①施工前彻底洗井，可以使油管及其油套环空在注工作液前充满液体，防止工作液中的活性酸进入环空，腐蚀管柱；②施工结本文档来自技高网...

【技术保护点】
层内自生气增产方法的不动管柱施工工艺，先向油井注入凝胶，待凝结后依次再注入阴离子表面活性剂、层内生气工作液、顶替液，关井反应后采用水驱方法进行采液；其特征在于：在注入层内生气工作液时，通过油套环空分三个步骤进行，第一步注入由尿素、酸和缓蚀剂组成的生气工作液，第二步注入隔离液，第三步注入由硝酸盐或亚硝酸盐和缓蚀剂组成的产气工作液。

【技术特征摘要】
1.层内自生气增产方法的不动管柱施工工艺，先向油井注入凝胶，待凝结后依次再注入阴离子表面活性剂、层内生气工作液、顶替液，关井反应后采用水驱方法进行采液；其特征在于：在注入层内生气工作液时，通过油套环空分三个步骤进行，第一步注入由尿素、酸和缓蚀剂组成的生气工作液，第二步注入隔离液，第三步注入由硝酸盐或亚硝酸盐和缓蚀剂组成的产气工作液。2.根据权利要求1所述层内自生气增产方法的不动管柱施工工艺，其特征在于：所述生气工作液中酸为盐酸、磷酸、乙酸或丙酸。3.根据权利要求2所述层内自生气增产方法的不动管柱施工工艺，其特征在于：所述生气工作液中酸为盐酸，尿素、盐酸与缓蚀剂混合物的质量比为9∶9～27∶0.5～2。4.根据权利要求3所述层内自生气增产方法的不动管柱施工工艺，其特征在于：所述生气工作液中尿素、盐酸和缓蚀剂的混合质量比为9∶18∶1。5.根据权利要求1所述层内自生气增产方法的不动管柱施工...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕红梅，杨付林，李汉周，汤元春，崔永亮，余晓玲，
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