一种气态CO2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法技术

本发明专利技术提供了一种气态CO2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法，其中，所述气态CO2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法包括：(1)以CO2气体作为内相，以泡沫凝胶作为包裹CO2气体的外相，将CO2气体及泡沫凝胶同步注入地层，以利用所得CO2气泡沫凝胶堵剂对地层进行调剖；(2)将前置液段塞水玻璃、中间隔离液段塞及后置液CO2气体段塞依次交替注入地层，并于地层中CO2气体与水玻璃反应生成硅酸凝胶堵剂，以进一步对汽窜通道进行填充。本发明专利技术所提供的该方法设计合理，依据可靠，与以往单独注CO2气体辅助蒸汽吞吐技术相比，可调剖抑制气窜、降低注气压力、增加注入气量，解决了气态CO2辅助吞吐中出现的气窜、注不进气等问题。进气等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种气态CO2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法


[0001]本专利技术涉及一种气态CO2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法，属于石油开采


技术介绍

[0002]曙光油田稠油、超稠油油藏采用蒸汽吞吐方式开发，属降压开采方式。随着吞吐周期的递增，地层压力逐步下降，由初期的10-13MPa降至吞吐中后期的1-2MPa，地层能量严重不足，周期产油量由高峰期的1500-2000t降至目前平均22周期的300-600t。气体辅助蒸汽吞吐技术是改善这一状况的有效手段。近年来，曙光油田年实施氮气、液态CO2辅助吞吐技术200余井次，年增油2.8万吨以上，有效补充地层能量的同时大大提高了周期产油量。尤其是液态CO2辅助吞吐技术在有效补充地层能量的同时，还具有一定溶解降粘效果，更适用于超稠油开发。但受气源不稳定、成本居高不下等因素影响，其实施规模难以完全满足现场需求。为此，利用SAGD开发过程中尾气大量回收的CO2气体，建设地面注入管网，将CO2注入到蒸汽吞吐稠油井中，改善其吞吐效果。但现场注入过程中出现了注气过程发生井间气窜，导致受窜井被迫关井；以及注气压力高于干线压力，注到一半注不进的问题。
[0003]为此，亟待研究一种方法，同时解决气窜与注不进的问题，满足气态CO2辅助蒸汽吞吐需求。

技术实现思路

[0004]为了解决上述的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种气态CO2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法。本专利技术所提供的该方法可防止CO2发生井间气窜，同时还可通过降低注气压力增加CO2注入量。
[0005]为了实现以上目的，本专利技术提供了一种气态CO2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法，其中，所述气态CO2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法包括：
[0006](1)以CO2气体作为内相，以泡沫凝胶作为包裹CO2气体的外相，将CO2气体及泡沫凝胶同步注入地层，以利用所得CO2气泡沫凝胶堵剂对地层进行调剖；
[0007](2)将前置液段塞水玻璃、中间隔离液段塞及后置液CO2气体段塞依次交替注入地层，并于地层中CO2气体与水玻璃反应生成硅酸凝胶堵剂，以进一步对汽窜通道进行填充。
[0008]在以上所述的方法步骤(1)中，以CO2气体作为内相，以泡沫凝胶作为包裹CO2气体的外相，将CO2气体及泡沫凝胶同步注入地层，注入过程中实现泡沫凝胶外相包裹CO2气体内相，得到CO2气泡沫凝胶堵剂；其中，泡沫凝胶的配方、泡沫凝胶与气态CO2的体积比以及泡沫凝胶和气态CO2的排量等均会对实现泡沫凝胶外相包裹CO2气体内相得到CO2气泡沫凝胶堵剂产生比较关键的影响；此外，具体实施时，为了更好地实现泡沫凝胶外相包裹CO2气体内相得到CO2气泡沫凝胶堵剂，现场还可配套使用泡沫凝胶发生器(常规设备)。
[0009]在以上所述的方法中，优选地，以所述泡沫凝胶的总重量为100％计，其包含1-1.5wt％的有机凝胶、0.3-0.5wt％的泡沫剂及余量水。
[0010]在以上所述的方法中，优选地，所述有机凝胶包括酚醛凝胶、铬冻胶、锆冻胶、钛冻
胶中的一种或几种的组合。其中，所述铬冻胶、锆冻胶、钛冻胶均为常规物质，可以通过商购获得。
[0011]在以上所述的方法中，优选地，所述泡沫剂包括石油磺酸盐、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合。
[0012]在以上所述的方法中，优选地，步骤(1)中，气态CO2的注入量根据如下公式1)计算得到：
[0013][0014]公式1)中，V1为地面条件下，气态CO2的注入量，单位为m3；
[0015]P2为地层条件下，注二氧化碳后，欲达到的压力值，取原始地层压力的50％-80％，单位为MPa；
[0016]V2为地层亏空体积，根据各吞吐轮次注采参数确定，单位为m3；
[0017]T1为地面条件下热力学温度，单位为K，T1＝273.15+t1，t1为地面环境实际温度，单位℃；
[0018]P1为地面标准大气压，取值0.01MPa；
[0019]T2为地层条件下热力学温度，单位为K，T2＝273.15+t2，t2为地层条件下实际温度，单位℃。
[0020]在以上所述的方法中，优选地，所述泡沫凝胶与气态CO2的体积比为1:500-1:600。其中，气态CO2的体积为标况下的体积。
[0021]在以上所述的方法中，优选地，将CO2气体及泡沫凝胶同步注入地层时的挤注压力为5-7MPa。
[0022]在以上所述的方法中，优选地，所述前置液包括质量浓度为6-8％的硅酸钠水溶液。其中，质量浓度是以硅酸钠水溶液的总重量为基准计算得到的。
[0023]在以上所述的方法中，优选地，所述硅酸钠水溶液的模数为3.0-3.3。
[0024]在以上所述的方法中，优选地，所述水玻璃的注入量根据如下公式2)计算得到：
[0025]Q＝πR2hΦ
ꢀꢀ
公式2)；
[0026]公式2)中，Q为水玻璃的注入量，单位为m3；
[0027]π为圆周率常数，取3.14；
[0028]R为封堵半径，单位为m；
[0029]h为油层厚度，单位为m，
[0030]Φ为油层孔隙度，单位为μm2。
[0031]在以上所述的方法中，优选地，所述中间隔离液为水。
[0032]在本专利技术一具体实施方式中，根据如上公式2)计算所述水玻璃的注入量时，封堵半径R可取1.5-2.0m。
[0033]在本专利技术具体实施方式中，所述中间隔离液可为油田联合站清水。
[0034]在以上所述的方法中，优选地，所述中间隔离液按照油管内容积的1.5-2.0倍进行注入，以确保管柱内安全可靠。
[0035]在以上所述的方法中，优选地，步骤(2)中，根据前置液段塞水玻璃中所含硅酸钠
的量计算后置液CO2气体的理论注入量；再将后置液CO2气体的理论注入量乘以注入系数，得到后置液CO2气体的实际注入量，其中，所述注入系数为1.2-1.5。
[0036]其中，CO2气体与硅酸钠反应时的物质的量之比为1:1，根据以上公式2)计算得到水玻璃的注入量后，即可根据CO2气体与硅酸钠二者物质量之比计算得到CO2气体的理论注入量，但鉴于成本因素考虑，CO2需过量，因此其实际注入量取理论注入量的1.2-1.5倍。
[0037]在以上所述的方法步骤(2)中，所用水玻璃为高模水玻璃，其中高模水玻璃可以与CO2更充分地进行反应，进而使得所形成的硅酸凝胶强度越高。
[0038]本专利技术所提供的气态CO2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法将CO2气体辅助吞吐技术与稠油热采调剖封窜技术有机结合，并采取“同步调剖、异步封窜”的技术思路，发挥各自技术优势，实现防窜增注“两不误两促进”。该方法首先将CO2气体与泡沫凝胶堵剂同步注入，泡沫凝胶作为外相，将CO2气体包裹其中，发挥CO2气泡沫凝胶堵剂的调剖和增能双重作用，同时，泡沫凝胶还可将CO2气体携带至油层中，降低了单纯注CO2气体无液柱压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气态CO2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法，其特征在于，所述气态CO2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法包括：(1)以CO2气体作为内相，以泡沫凝胶作为包裹CO2气体的外相，将CO2气体及泡沫凝胶同步注入地层，以利用所得CO2气泡沫凝胶堵剂对地层进行调剖；(2)将前置液段塞水玻璃、中间隔离液段塞及后置液CO2气体段塞依次交替注入地层，并于地层中CO2气体与水玻璃反应生成硅酸凝胶堵剂，以进一步对汽窜通道进行填充。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述泡沫凝胶的总重量为100％计，其包含1-1.5wt％的有机凝胶、0.3-0.5wt％的泡沫剂及余量水。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述有机凝胶包括酚醛凝胶、铬冻胶、锆冻胶、钛冻胶中的一种或几种的组合。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述泡沫剂包括石油磺酸盐、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，气态CO2的注入量根据如下公式1)计算得到：公式1)中，V1为地面条件下，气态CO2的注入量，单位为m3；P2为地层条件下，注二氧化碳后，欲达到的压力值，取原始地层压力的50％-80％，单位为MPa；V2为地层亏空体积，根据各吞吐轮次注采参数确定，单位为m3；T1为地面条件下热力学温度，单位为K，T1＝273.15+t1，t1为地面环境实际温度，单位℃；P1为地面标准大气...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江玲，李晓龙，娄帅，黄小雷，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：