烃采收工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种提高从包含至少一种多孔、可渗透的地层的油藏采收原油的采收率的方法，其中所述地层包含砂岩和至少一种在油藏条件下ζ电位为负的矿物且其中原油和原生水存在于所述地层的孔内，所述方法包括：向所述地层中注入从所述地层的孔表面驱替原油的含水驱替液，其中所述含水驱替液的总溶解固体(TDS)含量在200-10,000ppm范围内且所述含水驱替液的多价阳离子的总含量对所述原生水的多价阳离子的总含量的分数小于1，其中所述含水驱替液在二次采收期间被注入所述地层中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过向地层中注入低含盐量的水而自多孔、可渗透的含烃地层中采收烃的工艺。
技术介绍
人们早已知道，由于油藏的天然能量故仅部分油可从含油地层中采收。所谓的二次采收技术被用来迫使更多的油从油藏中出来，其最简单的方法是用另一种介质(通常是水或气体)直接置换。注水是最成功并广泛使用的二次采收方法之一。水在压力下经注入井注入油藏岩石中，从而驱使油通过岩石流向生产井。注水中使用的水通常为来自天然源的盐水如海水(后文称“水源水(source water)”)。控制原油/盐水/岩石相互作用的因素及其对可润湿性和油采收率的影响涉及复杂的且有时竞争的机制。业已报道，油采收率可取决于注入的盐水浓度。具体地讲，Morrow及同事的实验室岩心研究已表明在注水过程中使用含盐量较低的注入水可比使用较高含盐量的水提高油采收率。P. L. McGuire、J. R. Chatham、F. K. Paskvan、D. M. Sommer、F. H. Carini 低含盐量油的采收阿拉斯加北部坡带令人激动的新EOR机会(Low Salinity Oil Recovery An Exciting New EOR Opportunity for Alaska’s NorthSlope)，，Society of Petroleum Engineers,第 2 卷,No. 93903, 2005,422-436 页描述了米用含盐量较低注入水的较新工作。但油井处通常没有含盐量较低的水可用而不得不用各种技术如反渗透或正渗透降低较高含盐量的水的总离子浓度。
技术实现思路
因此存在如何用相对于相同的采收率而言更廉价或相对于相同的成本而言提供更好的油采收率的方法提高从含油地层中采收油的问题。目前已经发现，通过调节低含盐量注入水的多价阳离子的总浓度及向含油地层中注入最小孔隙体积倍数的经调节的低含盐量的水，与注入原始的低含盐量的水或较高含盐量的水相比，地层的残余油饱和度可降低。具体地讲，业已发现，更佳的油采收率的关键在于使用注入水中总溶解固体含量(TDS)在200-10，OOOppm范围内的特定的较低多价阳离子含量的注入水。也已发现，使用低含盐量的水时油采收率的提高取决于地层的性质。因此，本专利技术提供了一种提高从包含至少一种多孔、可渗透的地层的油藏采收原油的采收率的方法，其中所述地层包含砂岩和至少一种在油藏条件下(电位为负的矿物且其中原油和原生水存在于所述地层的孔内，所述方法包括向所述地层中注入从所述地层的孔表面驱替原油的含水驱替液，其中所述含水驱替液的总溶解固体(TDS)含量在200-10, OOOppm范围内且所述含水驱替液的多价阳离子的总含量对所述原生水的多价阳离子的总含量的分数小于I。在本专利技术的一个优选实施方案中，提供了一种提高从包含至少一种多孔、可渗透的地层的油藏采收原油的采收率的方法，其中(a)所述地层包含砂岩和至少一种在油藏条件下 电位为负的矿物；(b)原油和原生水存在于所述地层的孔内且所述原油包含具有阴离子官能团的组分(后文称“阴离子组分”)和/或具有阳离子官能团的组分(后文称“阳离子组分”)；和(C)来自所述原生水的多价阳离子被吸附到所述地层的孔表面上并与溶解在所述原生水中的游离的多价阳离子平衡且至少部分被吸附的多价阳离子与所述原油的阴离子组分缔合(后文称“油缔合多价阳离子”)和/或所述地层的孔表面上的荷负电官能团与所述原油的阳离子组分缔合(后文称“吸附的阳离子组分”)，所述方法包括向所述地层中注入总溶解固体(TDS)含量在200-10，OOOppm范围内且具有溶解于其中的驱替阳离子的含水驱替液，其中所述含水驱替液中多价阳离子的浓度低于所述原生水中游离的多价阳离子的浓度以便从所述地层的孔表面驱替出所述油缔合多价阳离子和/或所述吸附的阳离子组分而代之以从所述含水驱替液中吸附的驱替阳离子，从而从所述地层的孔表面驱替原油。优选所述含水驱替液从注入井通过地层以从地层的孔表面驱替原油，将驱替出的原油从与所述注入井隔开的生产井回收。但也预见本专利技术可应用于“蒸汽吞吐”工艺，其中生产井经历自所述井向地层中注入含水驱替液、让所述井浸溃和然后从所述井产油的周期。含水驱替液通过的地层 包含通过含在孔中或颗粒之间或以别的方式与油缔合的砂岩。所述地层也可包含其他成分如石英。此外，所述地层包含一种或多种在油藏条件下ζ电位为负的矿物。因此，所述地层在油藏条件下具有负的表面电荷。“ 电位”是本领域内众所周知的参数，可通过本领域技术人员熟知的标准方法测定。通过在水性介质中形成矿物的淤浆、使电流经电极通过所述淤浆并确定所述淤浆颗粒的运动方向和速度来测定ζ电位。优选矿物在油藏条件下的 电位为O.1到-50mV，例如-20到-50mV。“油藏条件”是指地层的温度和压力及原生水的pH。通常，地层的温度在25-300°C的范围内，例如50-200°C，特别是100-150°C。通常，地层的压力在100-1000巴的范围内。通常，原生水的pH在4-8的范围内，特别是5-7的范围内。通常，所述地层包含至少O.1 %的至少一种在油藏条件下ζ电位为负的矿物，优选1-50 %，更优选1-30 %，尤其是2. 5-20 % (除非另有说明，否则本说明书中的所有含量均以重量表达)。所述矿物可为粘土，特别是蒙脱石类型(如蒙脱石)、叶蜡石类型、高岭石类型、伊利石类型和海绿石类型的粘土。优选所述粘土在从地层采收原油的条件下是不膨胀的。在油藏条件下(电位为负的矿物的其他实例包括过渡金属化合物如氧化物和碳酸盐，例如氧化铁、陨铁和斜长石。地层中这类矿物的量可用碾碎的地层岩通过X-射线衍射确定。已发现油采收率增高的水平与地层中一种或多种矿物的增加量相关。来自原生水的多价阳离子(优选二价和/或三价阳离子)被吸附到地层的孔表面上。不希望受任何理论的束缚，我们认为，所述多价阳离子化学吸附到地层的孔表面上。我们也认为，吸附的多价阳离子与原生水中所含的多价阳离子平衡。具有阴离子官能团的原油组分(“阴离子组分”)的实例包括具有羧酸根、羟基、膦酸根、硫酸根或磺酸根官能团的烃。具体地讲，原油的阴离子组分可为环烷酸根。原油的阴离子组分与吸附的多价阳离子“缔合”是指阴离子组分可直接或间接地与吸附的多价阳离子配位。原油的阴离子组分可经离子键(术语称“阳离子桥接”)或配价键(术语称“配体桥接”)与吸附的多价阳离子直接配位。或者，原油的阴离子组分可经氢键通过一个或多个桥接水分子的媒介(术语称“水桥接”)与吸附的多价阳离子间接配位。以下针对羧酸和吸附的二价阳离子(Ca2+和Mg2+)说明原油阴离子组分与吸附的多价阳离子的直接和间接配位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高从包含至少一种多孔、可渗透的地层的油藏采收原油的采收率的方法，其中所述地层包含砂岩和至少一种在油藏条件下ζ电位为负的矿物且其中原油和原生水存在于所述地层的孔内，所述方法包括：向所述地层中注入从所述地层的孔表面驱替原油的含水驱替液，其中所述含水驱替液的总溶解固体(TDS)含量在200?10,000ppm范围内且所述含水驱替液的多价阳离子的总含量对所述原生水的多价阳离子的总含量的分数小于1，其中所述含水驱替液在二次采收期间被注入所述地层中。

【技术特征摘要】
2006.09.08 US 60/8430001.一种提高从包含至少一种多孔、可渗透的地层的油藏采收原油的采收率的方法，其中所述地层包含砂岩和至少一种在油藏条件下ζ电位为负的矿物且其中原油和原生水存在于所述地层的孔内，所述方法包括 向所述地层中注入从所述地层的孔表面驱替原油的含水驱替液，其中所述含水驱替液的总溶解固体(TDS)含量在200-10，OOOppm范围内且所述含水驱替液的多价阳离子的总含量对所述原生水的多价阳离子的总含量的分数小于1，其中所述含水驱替液在二次采收期间被注入所述地层中。2.权利要求1的方法，其中所述含水驱替液从注入井通过所述地层以从所述地层的孔表面驱替原油，和将驱替出的原油从与所述注入井隔开的生产井回收。3.权利要求1或2的方法，其中所述矿物在油藏条件下的ζ电位为-O.1到-50mV。4.前述权利要求中的任一项的方法，其中所述矿物以1-30%重量的量存在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·R·科林斯，G·R·杰诺尔德，A·拉格尔，P·L·麦吉尔，K·韦布，
申请(专利权)人：英国石油勘探运作有限公司，英国石油北美有限公司，
类型：发明
国别省市：