一种低渗油藏岩层表面改性减阻方法技术

本发明专利技术公开了一种低渗油藏岩层表面改性减阻方法。该方法包括以下步骤：1)对低渗油藏进行预处理，包括对低渗油藏进行碱液冲洗、酸液冲洗和抑制粘土膨胀处理；2)向低渗油藏注水井中注入改性液和顶替液，注入完成后关井静置，使改性液中的改性材料在低渗油藏岩层表面析出，从而完成对低渗油藏岩层表面的改性减阻；其中，所述的改性液按重量百分比计，其组成为：纳米级α‑Al2O3 0.05～0.2％、有机溶剂10～20％、表面活性剂1～2％、脱稳剂0.005～0.01％、余量为水；将改性液升温至40～45℃,搅拌均匀后，再向低渗油藏注水井中注入。本发明专利技术所述方法能有效减小注水阻力、降低注水压力且措施有效期长。

【技术实现步骤摘要】
一种低渗油藏岩层表面改性减阻方法
本专利技术涉及油藏岩层表面改性减阻方法，具体涉及一种低渗油藏岩层表面改性减阻方法。
技术介绍
近年来，随着常规储量的减少，越来越多低渗、特低渗储量单元投入开发。注水开发作为油藏开发的一种经济有效的技术手段，仍是目前低渗、特低渗储层开发的主要方法。长期注水会造成低渗油藏岩层表面污染，导致油藏渗流通道堵塞。据统计，国内仅中石油、中石化就拥有约5000多口高压欠注井，占其开井数量的12％以上。由于高压欠注，严重影响了这部分油藏的开发水平及开发效益。因此，迫切需要寻求一种经济有效的降压增注手段。对于高压欠注井，通常采用不同酸液体系进行酸化，以解除地层污染。但普遍存在酸化后有效期短、酸化后产物的二次污染、部分注水井酸化无效或低效等问题，均使欠注问题日趋严重。通过改善储层的表面孔道性能，降低注入流体与岩石孔道的摩阻，成为解决这一问题的另一思路。随着国内外对于纳米材料的不断研发，聚硅等纳米材料已用于低渗、特低渗储层降压增注，部分研究者采用低浓度表面活性剂增注技术。前期研究及文献调研表明，单纯采用表面活性剂增注技术，虽然可以较短时间内降低低渗储层注入压力，但是在实际应用中改变岩石表面润湿性的能力有限，且不能耐受后续大量注水的冲刷，降压增注的效果有限。长期注水产生有机或无机垢，使岩石表面呈现不连续状态，常规纳米或表面活性剂体系难以在岩石表面吸附。研究表明，注入纳米增注体系后，由于后续注水体系中含有一定浓度的原油，使吸附在岩石表面的纳米材料易剥离而被携带走，因此降低了纳米增注体系的措施有效期(通常为4～5个月)。另外，低渗、特低渗储层一般井深2000～4000米，地层温度较高，措施过程中注入时间相对较长。因此，在注入过程中，对纳米材料在体系中的稳定分散性有较高的要求。综上所述，表面活性剂和纳米增注这两项技术均普遍存在有效期短、经济效益差的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能有效减小注水阻力、降低注水压力且措施有效期长的低渗油藏岩层表面改性减阻方法。为解决上述技术问题，本专利技术所述的低渗油藏岩层表面改性减阻方法，包括以下步骤：1)对低渗油藏进行预处理，包括对低渗油藏进行碱液冲洗、酸液冲洗和抑制粘土膨胀处理；2)向低渗油藏注水井中注入改性液和顶替液，注入完成后关井静置，使改性液中的改性材料在低渗油藏岩层表面析出，从而完成对低渗油藏岩层表面的改性减阻；其中，所述的改性液按重量百分比计，其组成为：纳米级α-Al2O30.05～0.2％、有机溶剂10-20％、表面活性剂1～2％、脱稳剂0.005～0.01％、余量为水；将改性液升温至40～45℃,搅拌均匀后，再向低渗油藏注水井中注入。本专利技术采用α-Al2O3为改性材料，利用其耐高温、耐酸碱腐蚀、耐冲刷性能，以及其优异的疏水性和强烈的吸附性，来增加水相渗透率；另一方面，也使得α-Al2O3易于吸附在岩石和孔隙表面，降低水化膜的厚度或将岩石表面的吸附水驱走，从而增加孔道的有效半径；而且还能够包覆在粘土表面，阻止注入水的浸入起到防膨胀的作用；同时能使由于长期受注入水冲刷而亲水的近井地带岩石表面改性变为憎水，有效降低注入水的流动阻力，有利于注入水的流动，进一步提高水相渗透率。上述技术方案步骤2)中所述改性液的组成中，所述α-Al2O3的粒度优选为20～50nm。上述技术方案步骤2)中所述改性液的组成中，所述的有机溶剂具体可以是选自苯、汽油、二甲苯、松节油、丙酮、异丙苯和1,2-二溴乙烷中的一种或两种以上的组合。为了提高改性材料在配制所得的改性液中的分散性，使纳米减阻材料均匀进入岩石表面，优选有机溶剂是由苯、二甲苯、异丙苯和1,2-二溴乙烷按1：2：1：1的重量比组成。上述技术方案步骤2)中所述改性液的组成中，所述表面活性剂的选择与现有技术相同，具体可以是选自吐温、司盘、山梨醇硬脂酸酯、十二烷基苯磺酸钠和单烷基磷酸酯中的一种或两种以上的组合。为了使分散了改性材料的有机溶剂等油性体系与水体系混合得更为均匀，优选表面活性剂是由吐温和山梨醇硬脂酸酯、十二烷基苯磺酸钠按1：2的重量比组成。上述技术方案步骤2)中所述改性液的组成中，所述的脱稳剂为过硫酸铵。上述技术方案步骤2)中，改性液注入完成后并井静置的时间≥24h，优选为24～48h。通过静置及脱稳剂、地层温度条件，改性液中的改性材料在岩石表面析出，完成改性材料在岩石表面的沉积过程，从而完成α-Al2O3在岩石表面的吸附与岩石改性过程。上述技术方案的步骤1)中，所述对低渗油藏进行碱液冲洗，是向低渗油藏注水井中注入碱液以对注水井井筒及低渗油藏岩层表面进行冲洗，其中的碱液按重量百分比计，其组成可与现有技术相同，但本申请优选为：碳酸钠2～5％、氢氧化钠1～3％、氯化铵1～3％、余量为水。上述技术方案的步骤1)中，所述对低渗油藏进行酸液冲洗，是向低渗油藏注水井中注入酸液以对注水井井筒及低渗油藏岩层表面进行冲洗，其中的酸液按重量百分比计，其组成可与现有技术相同，但本申请优选为：工业级盐酸6～12％、乙酸1～3％、氯化铵1～3％、缓蚀剂0.1～0.3％、破乳剂0.1～0.5％、稳定剂0.1～1.5％、余量为水。上述酸液的组成中，所述的缓蚀剂、破乳剂和稳定剂的选择与现有技术相同，具体的，缓蚀剂可以是咪唑啉缓蚀剂，破乳剂可以是聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚，稳定剂可以是柠檬酸钠(CA)、次氮基三乙酸(NTA)或乙二胺四乙酸四钠(EDTA)，优选为乙二胺四乙酸四钠。上述技术方案的步骤1)中，所述对低渗油藏进行抑制粘土膨胀冲洗，是向低渗油藏注水井中注入抑制粘土膨胀液以对注水井井筒及低渗油藏岩层表面进行冲洗，其中的抑制粘土膨胀液按重量百分比计，其组成可与现有技术相同，但本申请优选为：氯化铵1～3％、余量为水。上述技术方案中，各种处理时所用液体(如碱液、酸液、抑制粘土膨胀液以及改性液等)的注入量的计算与现有技术相同，具体的：碱液、酸液、抑制粘土膨胀液的注入量按下述公式(1)计算：V＝π×R2×h×∮(1)其中，V表示液体的注入量；R表示注水井待处理储层半径；h表示注水井待处理储层厚度；∮表示待处理储层孔隙度。而改性液的注入量按下述公式(2)计算：V改＝h×(1～2m3)(2)其中，V改表示改性液的注入量；h表示注水井待处理储层厚度。对于顶替液，其作用是将改性液全部挤出井筒，进入地层中需要改性处理的储层岩石表面，因此其选择与用量与现有技术相同，具体可以是1-3wt％氯化铵溶液。上述技术方案中，各种处理时所用液体可用水泥车完成溶液的配置，再利用水泥车将各种液体通过原注水管柱注入储层。从安全角度考虑，在实施本专利技术所述方法之前，最好是对地层的吸水指数进行计算，以判断地层吸水能力，确定施工挤注过程中水泥车的排量。在完成本专利技术所述方法对岩层表面改性减阻之后，即可开井生产，记录注水井注入压力、注入量等数据。与现有技术相比，本专利技术的特点在于：1、采用α-Al2O3或二氧化硅为改性材料，利用其耐高温、耐酸碱腐蚀、耐冲刷性能，以及其优异的疏水性和强烈的吸附性，来增加水相渗透率；另一方面，也使得α-Al2O3易于吸附在岩石和孔隙表面，降低水化膜的厚度或将岩石表面的吸附水驱走，从而增加孔道的有效半径；而且还能够包覆在粘土表面，阻止注入水的浸入起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低渗油藏岩层表面改性减阻方法，包括以下步骤：1)对低渗油藏进行预处理，包括对低渗油藏进行碱液冲洗、酸液冲洗和抑制粘土膨胀处理；2)向低渗油藏注水井中注入改性液和顶替液，注入完成后关井静置，使改性液中的改性材料在低渗油藏岩层表面析出，从而完成对低渗油藏岩层表面的改性减阻；其中，所述的改性液按重量百分比计，其组成为：纳米级α‑Al2O3 0.05～0.2％、有机溶剂10～20％、表面活性剂1～2％、脱稳剂0.005～0.01％、余量为水；将改性液升温至40～45℃,搅拌均匀后，再向低渗油藏注水井中注入。

【技术特征摘要】
1.一种低渗油藏岩层表面改性减阻方法，包括以下步骤：1)对低渗油藏进行预处理，包括对低渗油藏进行碱液冲洗、酸液冲洗和抑制粘土膨胀处理；2)向低渗油藏注水井中注入改性液和顶替液，注入完成后关井静置，使改性液中的改性材料在低渗油藏岩层表面析出，从而完成对低渗油藏岩层表面的改性减阻；其中，所述的改性液按重量百分比计，其组成为：纳米级α-Al2O30.05～0.2％、有机溶剂10～20％、表面活性剂1～2％、脱稳剂0.005～0.01％、余量为水；将改性液升温至40～45℃,搅拌均匀后，再向低渗油藏注水井中注入。2.根据权利要求1所述的低渗油藏岩层表面改性减阻方法，其特征在于：步骤2)中，所述的有机溶剂为选自苯、汽油、二甲苯、松节油、丙酮、异丙苯和1,2-二溴乙烷中的一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的低渗油藏岩层表面改性减阻方法，其特征在于：步骤2)中，所述的有机溶剂由苯、二甲苯、异丙苯和1,2-二溴乙烷按1：2：1：1的重量比组成。4.根据权利要求1所述的低渗油藏岩层表面改性减阻方法，其特征在于：步骤2)中，所述的表面活性剂为选自吐温、司盘、山梨醇硬脂酸酯和单烷基磷酸酯、十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种以上的组合。5.根据权利要求1所述的低渗油藏岩层表面改性减阻方法，其特征在于：步骤2)中，所述的表面活性剂由山梨醇硬脂酸酯和十二烷基苯磺酸钠按1：2的重量比组成。6.根据权利要求1所述的低渗油藏岩层表...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨付林，张雪，范勐，
申请(专利权)人：钦州学院，
类型：发明
国别省市：广西,45