用于碳酸盐储层中的粘性油采收的改进的聚合物驱油工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种用于在具有原位岩体的含有粘性油的碳酸盐储层中聚合物驱油操作的组合物。所述组合物包含：聚合物，所述聚合物能够有效地增加所述组合物的粘度；和调谐水，所述调谐水能够有效地改变所述原位岩体的润湿性，其中所述调谐水的总溶解固体为5,000ppm至7,000ppm，其中所述总溶解固体包含一种或多种盐，其中所述组合物的粘度为4cP至100cP。

Improved polymer flooding technology for viscous oil recovery in carbonate reservoirs

A composition for polymer flooding operations in a carbonate reservoir containing viscous oil in situ rock mass is provided. The composition comprises a polymer that can effectively increase the viscosity of the composition; and a tuned water that can effectively change the wettability of the in-situ rock mass, wherein the total dissolved solids of the tuned water are 5,000 ppm to 7,000 ppm, wherein the total dissolved solids contain one or more salts. The viscosity of the said composition is 4cP to 100cP.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于碳酸盐储层中的粘性油采收的改进的聚合物驱油工艺
本专利技术涉及用于聚合物驱油操作的方法和组合物。更具体而言，本专利技术涉及在碳酸盐储层中使用调谐水(tunedwater)和聚合物进行聚合物驱油操作的方法和组合物。
技术介绍
聚合物驱油工艺是成熟的提高采油率(EOR)技术之一，并且目前在碳酸盐储层的粘性油采收中具有一定的重要性。由于添加聚合物而增加的水相粘度降低了注入水的流度，从而提供一定的流度控制，并且减缓了在这种原油在驱替工艺中的粘性指感。聚丙烯酰胺系聚合物或共聚物是当今工业中最广泛采用的EOR用聚合物。这些聚合物本质上是阴离子的，并且这些聚合物的增粘性受到盐度和补充水中存在的一价/二价阳离子的阻碍。部分水解的EOR聚合物的负电羧基与带正电荷(例如，补充水中存在的一价和二价阳离子)的离子强烈相互作用。这些盐离子与聚合物链中带负电荷的羧基紧密结合以产生“卷曲状态”并抑制了聚合物分子在水中的伸长/溶胀以增加粘度。与一价阳离子相比，二价阳离子由于其与聚合物链的强桥接作用所以是更加有害的，并且二价阳离子甚至可以在相对较低的离子浓度下使聚合物从溶液中析出。因此，与低盐度水相比，采用高盐度水/海水的EOR工艺通常需要更大量的聚合物，以实现在粘性油采收工艺中适当的流度控制所需的合适粘度(decentviscosities)。因此，高盐度水的使用通常局限于诸如海水等高盐度水容易获得的情况。这种高聚合物量的要求可能使成本受到限制，从而无法在含有粘性原油的某些地层中应用聚合物驱油技术。另外，地层温度和原地水组成可能影响为EOR选择的聚合物的类型。在常规聚合物驱油操作中，注入流体中的聚合物浓度通常为1000ppm以上。对于涉及碳酸盐储层和粘性油采收的工艺，通常将注入流体作为至少0.3孔隙体积的有限段塞而注入。
技术实现思路
本专利技术涉及用于聚合物驱油操作的方法和组合物。更具体而言，本专利技术涉及在碳酸盐储层中使用调谐水和聚合物进行聚合物驱油操作的方法和组合物。本专利技术的第一方面提供了一种在具有原位岩体的含有粘性油的碳酸盐储层中用于聚合物驱油操作的组合物。该组合物包含：聚合物，该聚合物能够有效地增加所述组合物的粘度；和调谐水，该调谐水能够有效地改变所述原位岩体的润湿性。所述调谐水的总溶解固体为5,000ppm至7,000ppm，所述总溶解固体包含盐，并且所述组合物的粘度为4cP至100cP。在某些方面中，所述聚合物包含丙烯酰胺和丙烯酸酯的共聚物。在某些方面中，所述聚合物包含丙烯酰胺和丙烯酰胺叔丁基磺酸盐(ATBS)的共聚物。在某些方面中，所述盐可以选自由氯化钠、氯化钙、氯化镁、硫酸钠、硫酸镁、碳酸氢钠以及它们的组合构成的组。在某些方面中，所述调谐水包含300ppm以下的二价阳离子。在某些方面中，所述调谐水包含400ppm以上的二价阴离子。在某些方面中，所述聚合物的含量为1,000重量ppm至3,000重量ppm。在第二方面中，提供了从碳酸盐储层中采收油的方法。该方法包括以下步骤：将调谐水/聚合物段塞注入所述碳酸盐储层中，其中所述调谐水/聚合物段塞包含调谐水和聚合物；使所述调谐水/聚合物段塞改变所述碳酸盐储层的润湿性；以及注入海水追随剂(seawaterchase)，其中所述海水追随剂能够有效地从所述碳酸盐储层中采收所述油。在某些方面中，该方法还包括：在使所述调谐水/聚合物段塞改变所述碳酸盐储层的润湿性的步骤之后，将调谐水段塞注入所述碳酸盐储层中的步骤。在某些方面中，该方法还包括：在使所述调谐水/聚合物段塞改变所述碳酸盐储层的润湿性的步骤之后，将一个或多个渐缩的调谐水/聚合物段塞注入所述碳酸盐储层中的步骤。在某些方面中，所述调谐水/聚合物段塞的体积为至少0.3孔隙体积。在某些方面中，所述油是粘性油。在某些方面中，所述油是重油。在某些方面中，所述调谐水的总溶解固体为5,000ppm至7,000ppm，其中所述总溶解固体包含盐。在某些方面中，所述调谐水/聚合物段塞的粘度为4cP至100cP。附图说明结合以下说明、权利要求书以及说明书附图，本专利技术的这些以及其他的特征、方面和优点将会变得更好理解。但是需要注意的是，附图仅示出了本专利技术的若干实施方案，因此不能认为附图是对本专利技术范围的限制，因为本专利技术的范围可以允许其他等效的实施方案。图1是对于实施例1的两种不同组合物，粘度对温度的图形比较。图2是实施例2中的EOR采油率对从岩心驱油研究中注入的孔隙体积的图示。专利技术详述虽然将用几个实施方案来描述本专利技术，但是应该理解的是，相关
的普通技术人员将知晓，本文描述的装置和方法的许多例子、变型和改变都在本专利技术的精神和范围内。因此，虽然列出了本文描述的本专利技术的实施方案，但其一般性不应有任何损失，并且不应对权利要求书造成限制。本专利技术涉及与使用调谐水和聚合物有关的组合物和方法。本专利技术的组合物和方法可用于涉及碳酸盐储层中的粘性油采收的聚合物驱油工艺。有利的是，由于调谐水的较低的盐度和特定的离子组成，本文所述的组合物和方法将所需的聚合物浓度降低高达50％。特定的离子组成有利地与碳酸盐储藏的原位岩体和流体(包括原油和地层水)相互作用，以改变原位岩体的润湿性并提高孔隙尺度下的微观驱扫效率(sweepefficiency)。另外，与常规聚合物驱油流体(例如海水)相比，较低的盐度和特定的离子组成能够增加聚合物的增粘性，从而降低所需的聚合物浓度。有利的是，聚合物提供调谐水的更好的流度控制，这增加了宏观驱扫效率。有利的是，本专利技术的组合物和方法具有获得额外的增量采油率(高达5至10％)的协同作用。有利地，与用于碳酸盐储层中的粘性油采收的常规聚合物驱油工艺相比，本专利技术的组合物和方法由于较低的聚合物体积而表现出改进的效率和经济性。如本文所使用的“调谐水”是指经调谐的水化学物质的注入水；根据盐度和特定的单独离子组成进行调谐。在至少一个实施方案中，调谐水是含有约5,000ppm至约7000ppm的TDS、300ppm以下的二价阳离子总量和400ppm以上的二价阴离子总量的较低盐度水。在至少一个实施方案中，二价阴离子是硫酸根，使得调谐水含有400ppm以上的硫酸根。调谐水在表面条件下的粘度可以在约0.9cP和1.0cP之间的范围内。调谐水在碳酸盐储层条件(例如约100℃的温度)下的粘度可以在约0.2cP和0.3cP之间的范围内。在至少一个实施方案中，可以通过用淡水稀释海水来制备调谐水。在至少一个实施方案中，除了上面指定的TDS和离子以外，调谐水不含外部化合物或添加剂。期望在调谐水中一价离子贫乏而二价离子富集。在至少一个实施方案中，在用于聚合物驱油的调谐水中，优选较高量的硫酸根和较低量的一价阳离子和二价阳离子，以有利地使带正电的离子与聚合物中存在的负电羧基的相互作用最小化。碳酸盐表面通常在储层条件下的地层水盐度、组成和pH下表现出正电荷。原油的负电羧基附着至碳酸盐岩表面。不受特定理论的约束，该机理可以被理解如下。最初，硫酸根离子吸附在原位岩体的表面上，以减少该表面对原油中带负电荷的羧基的吸引力。钙离子通过结合到界面的油侧，从而进一步降低这种吸引力。而后，钙离子被镁离子置换，这是因为这些离子在较高温度下的反应性增加。岩石表面处的这些有利的离子相互作用将原位岩体的润湿性改变为中等润湿或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在具有原位岩体的含有粘性油的碳酸盐储层中聚合物驱油操作的组合物，所述组合物包含：聚合物，所述聚合物能够有效地增加所述组合物的粘度；和调谐水，所述调谐水能够有效地改变所述原位岩体的润湿性，其中所述调谐水的总溶解固体为5,000ppm至7,000ppm，其中所述总溶解固体包含盐，其中所述组合物的粘度为4cP至100cP。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.19 US 62/280,446;2016.11.22 US 15/358,4491.一种用于在具有原位岩体的含有粘性油的碳酸盐储层中聚合物驱油操作的组合物，所述组合物包含：聚合物，所述聚合物能够有效地增加所述组合物的粘度；和调谐水，所述调谐水能够有效地改变所述原位岩体的润湿性，其中所述调谐水的总溶解固体为5,000ppm至7,000ppm，其中所述总溶解固体包含盐，其中所述组合物的粘度为4cP至100cP。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚合物包含丙烯酰胺和丙烯酸酯的共聚物。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述聚合物包含丙烯酰胺和丙烯酰胺叔丁基磺酸盐(ATBS)的共聚物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述盐可以选自由氯化钠、氯化钙、氯化镁、硫酸钠、硫酸镁、碳酸氢钠以及它们的组合构成的组。5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中所述调谐水包含300ppm以下的二价阳离子。6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述调谐水包含400ppm以上的二价阴离子。7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物，其中所述聚合物的含量为1,000重量ppm至3,000重量ppm。8.一种从碳酸盐储层中采收油的方法，所述方法包括以下步骤：将调谐水/聚合物段塞注入到所述碳酸盐储层中，其中所述调谐水/聚合物段塞包含调谐水和聚合物；使所述调谐水/聚合物段塞改变所述碳酸盐储层...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏哈什·钱德拉博斯·阿伊腊拉，阿卜杜卡里姆·M·阿勒索菲，阿里·阿卜达拉·阿勒优素福，J·王，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯,SA