恢复地下地层注入能力的方法技术

恢复钻穿地下地层且流体与该地层相连通的井的注入能力的方法。该方法中的含水处理溶液由含不大于３０％（重量）的过氧化氢水溶液和互溶剂的混合物组成，通过该井注入地层和积聚的高聚物接触，以使其降解和分散。互溶剂含有醇、芳香烃、烷基或芳烷基聚亚氧烷基磷酸酯表面活性剂。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及增加至少是部分被聚合物聚积体堵塞的地下地层的渗透率的方法，由此增加穿过地下地层的井的注入能力。更具体地说，在该方法中聚合物聚积体存在于井筒内，井壁上和/或地下地层井筒附近环境中，通过该井将含有过氧化氢和互溶剂的含水处理流体注入到井筒附近环境中，与聚合物聚积体接触，使其降解和分散。原油烃类通常是通过钻入地层的井，且流体与该地层连通的含油地下地层中开采到地面上来的。为了有效地从特定的地下油藏中采油，通常向该含油地层中钻许多井。地下油层中特定油藏的原始烃类的大约20～30%(体积)可利用地层的自然压力开采，即一次采油。此后，利用二次采油技术如水驱和蒸汽驱可以从大多数地层中再采出一部分油。为了完成地下地层中烃类的二次开采，将一口或几口井转为注入井，或者钻几口注入井。驱油流体，如水或蒸汽，通过注入井注入到地下地层中，以将存在于地层的烃类驱赶到指定为生产井的几口井中，再用传统的采油设备和方法将烃类从生产井中开采至地面。成功的二次采油工艺采收率可达地下地层原始地质储备的30～50%。为了更多的从含油地层中采油，开发了三次采油工艺。三次采油工艺包括将表面活性剂和/或聚合物加到驱油流体，如水中。表面活性剂可以降低地层烃类和油藏岩石之间的界面张力，而聚合物，如聚丙烯酰胺或聚糖，可以增加驱油流体的粘性，从而明显减少驱油流体通过地层时形成的指进或窜流，以此得到更均匀的注入剖面，增加采收率。当经过一段时间注入含有聚合物的驱油流体后，二次采油或三次采油工艺中所用的聚合物常在井筒内，井壁上和/或井筒附近环绕注入井的地下地层环境下积聚。当利用从地下地层产生的盐水作为驱油流体时，经过常规的地面处理，例如油回收器不能全部脱除的盐水中的烃类和注入盐水中的总溶解固体可由井筒内，井壁上和注入井周围井筒附近环境中的聚合物积聚体过滤掉。结垢，如碳酸钙和碳酸铁，以及天然存在的藻类和地层细粒也可与井壁上或注入井周围井筒附近环境中的聚合物掺合。井壁上及注入井附近环境中的聚合物的最终积聚体可以与结垢、烃类、原油、藻类及地层细粒相互叠合成层状。这种积聚的聚合物能减少地下地层的渗透性，因而明显减少驱油流体通过注入井注入到地下地层的注入量，也就大大减少了二次或三次采油过程的烃类采收量。可以猜想，注入的聚合物与存在于注入水，井中管系和地层中的钙离子(Ca++)和镁离子(Mg++)等阳离子进行交联，导致了聚合物的积聚。较大的积聚体在注入井的回流中象胶状体，目视可见。较小的肉眼看不见的积聚体，也能大大降低井筒附近岩石基质的渗透性。分散的相当大分子量的聚合物分子的积聚体可以堵塞地层中的小孔隙，因此大大降低渗透率。井筒内、井壁上及注入井周围井筒附近环境内由于聚合物积聚使驱油流体降低流体注入性的时间周期取决于地层孔隙度，地层的离子特性，驱油流体中聚合物的分子量及浓度和驱油流体的注入速度。开始向地下地层注入驱油流体后的一年内的注入性可明显地降低，降低程度可达25%到75%。为了恢复由于井筒附近环境中聚合物积聚而引起的环绕注入井周围的地下地层被降低了的渗透率，已通过注入井注入一种含有酸的加热的水溶液，如盐酸、二氧化氯或其它相似的酸，来溶解和分散聚合物积聚体。但这样的处理是相当昂贵的，且对地面设备及井中管系都有腐蚀性。因此，需要寻找一种较便宜而有效的恢复因聚合物积聚造成地下地层被渗透率的降低而引起的注入井注入性能下降的方法。因此，本专利技术的目的是提供一种方法，通过有效地增加地下地层的渗透率来恢复穿过地下地层的井的注入能力，在该井筒内，井壁上和注入井筒附近地层内有聚合物积聚。本专利技术的另一目的是提供成本较低的恢复与地下地层流体连通的井的注入能力的方法。本专利技术提供了一种方法，可用于恢复钻穿地下含油地层，且与地下地层有流体连通的井的流体注入能力，在该井筒内，井壁上或井筒附近地层环境中有聚合物积聚。该方法是将一种含有5%～30%(重量)的溶解的无机过氧化物水溶液和互溶剂的含水处理流体通过井注入，与聚合物积聚体接触，所述水溶液与互溶剂的体积比为约2∶1至9∶1。互溶剂包括醇、芳烃和烷基或芳烷基聚亚氧烷基磷酸酯表面活性剂。含水处理流体能降解和分散聚合物积聚体，基本上恢复井的注入能力。根据本专利技术，提供了一种有效的恢复与地下含油地层有流体连通，在井壁上或井筒附近地层环境有聚合物积聚，因而降低了地层渗透率的井的注入能力的方法。流体注入能力的一种测量方法是每天流体注入的桶数除以注入压力得到的比值，熟练的技术人员都了解这种方法。本专利技术的方法是通过井将一种含有无机过氧化物和互溶剂的含水处理流体注入到地层与积聚的聚合物接触，互溶剂包括醇、芳烃、烷基或芳烷基聚亚氧烷基磷酸酯表面活性剂。然后关井一段时间，使得处理溶液可以使聚合物积聚体破坏、降解、分散、溶解或悬浮。然后，通过井筒将驱油流体注入地层，将处理液和聚合物积聚体向与地层有流体连通的几口生产井驱动而采出地面。本专利技术的方法可用于恢复已向含油地层注入过含相当高分子量的聚合物流体的任何井的注入能力。尽管这类井通常都是用于二次或三次采油的注入井，但本专利技术的方法也可用于恢复二次或三次采油中的生产井的流体注入能力。这类井使用过相当高分子量的聚合物处理来改善纵向性能，在井壁上、井筒附近或生产井周围地层中有聚合物积聚而堵塞的井。聚合物可以是合成聚合物，如聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺、或烷氧基化的聚丙烯酰胺;有机聚合物，如均聚糖或多聚糖，或是有机聚合物与合成聚合物的混合物。聚合物具有相当高的分子量，从约500，000到15，000，000或更高。根据经验，也常将其它添加剂加入到二次或三次采油用的驱油流体中去，如表面活性剂和/或气体如二氧化碳或氮气。过氧化氢是本专利技术含水处理溶液中优选的无机过氧化物，市场上能得到含特定百分量的过氧化氢水溶液。较好的水溶液过氧化氢含量不超过30%(重量)，更好为5%～30%(重量)，最好为10～15%(重量)。用作本专利技术含水处理流体的互溶剂的烷基或芳烷基聚亚氧烷基磷酸酯表面活性剂具有下式 式中R1代表有10～18个碳原子的烷基，R2代表有5～27个碳原子的烷基或有12～27个碳原子的环烷基或有烷基，环烷基和混合烷基环烷基的矿物油的衍生基团;R3和R4代表氢原子或有1～22个碳原子的烷基，及R1定义中的较高的烷基，R2定义中的环烷基，或从矿物油衍生出来的基团;A代表环氧乙烷残基，环氧乙烷和四氢呋喃，或选自环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷的混合低级氧化烯或包括四氢呋喃，其中所说的酯的分子量为500～1500，在分子构型中A可以是混合的，也可以是嵌段的;n表示氧烷基化程度;x和y为1和2，x和y的和为3;z是0～5的整数，x是氢或从碱金属，烷基胺和胺离子中选出的至少一种单价阳离子。这些烷基或芳烷基聚亚氧烷基表面活性剂，以及生成这些表面活性剂的磷酸反应物及多羟基亚氧烷基化合物，均在美国专利No.4541483中有详尽描述，这里作为参考文献提出。互溶剂所用的醇是从脂肪醇，乙二醇，聚乙二醇，乙二醇醚以及它们的混合物中选择的。芳烃有苯、甲苯、二甲苯等。如本领域的技术人员所知，本专利技术中所用的含水处理溶液中所用的互溶剂可以含有少量的水，在配制互溶剂中所用的工业级醇和芳烃中含有少量的水。互溶剂中含有5～50%(重量)的溶解在醇和芳烃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于恢复钻穿地下地层的井及所限定的井筒和井壁的注入能力的方法，井的注入能力由于聚合物在井筒内，井壁上和地下地层内积聚而降低，所述方法包括：将一种含水处理溶液注入到钻穿地下地层的井中，所说的含水处理溶液含有其中溶解了约５～３０％（重量 ）的无机过氧化物的水溶液和由醇、芳烃、烷基或芳烷基聚亚氧烷基磷酸酯表面活性剂构成的互溶剂，水溶液与互溶剂混合的体积比为２∶１～９∶１；以及使聚合物积聚体与所说的含水处理液接触，使聚合物积聚体降解、分散、显著地恢复井的注入能力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米凯尔F登利威，安德鲁A弗兰克林，丹尼尔D伍得，
申请(专利权)人：马拉索恩石油公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]