[发明专利]一种稠油油藏人造泡沫油吞吐采油方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稠油油藏的采油方法，特别涉及一种稠油油藏人造泡沫油的吞吐采油方法，属于石油开采技术领域。

背景技术

国内已探明的稠油(通常指地层条件下粘度超过50mPa·s的原油)储量达13亿吨，约占国内总石油储量的25wt％-30wt％。但是稠油因其密度大、粘度高、流动性差，导致采用常规水驱开采时的开发效果差，稠油开采的关键是降粘、改善其流变性。

目前常用的稠油降粘方法有：加热降粘、掺稀降粘、改质降粘及乳化降粘。加热降粘是最常用方式，但该方法的能耗大、排放高、成本高，另外对于埋藏较深的稠油油藏，热力采油方法的热利用率太低，因而经济效益差。掺稀降粘一般仅用于井筒降粘且受稀油来源的限制；改质降粘目前尚不能在油藏中实现有效应用；乳化降粘因其具有应用范围广(包括油层开采、井筒降粘、管道输送等领域)，且工艺简单等优势而备受关注。

原油乳化(乳化是指一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的作用)降粘的主要机理如下：

1、形成O/W型乳状液。O/W(水包油)型乳状液粘度与水的粘度成正比，而水在50℃的粘度仅为0.55mPa·s，远远低于原油的粘度，而且含水越高，原油乳状液粘度越小。

2、降低油水界面张力。表面活性剂在油水界面吸附，可以降低油水界面张力，从粘附功理论知油水界面张力越低，粘附功越小，即油越易从地层表面被洗下来，洗油效率越高。

3、改变原油中胶质、沥青质分子堆积方式。表面活性剂分子借助强的形成氢键的能力和渗透、分散作用进入胶质和沥青质片状分子之间，破坏了胶质、沥青质分子平面重叠的聚集体，使聚集结构变得疏松，因而降低原油粘度。

4、使地层发生润湿反转。驱油用的表面活性剂的亲水性大于亲油性，它们在地层表面吸附可使亲油的地层表面反转为亲水表面，减小了地层表面对原油的粘附功，提高洗油效率。

5、提高地层表面电荷密度。当驱油表面活性剂为阴离子型(或非离子-阴离子型)表面活性剂时，它们在油珠和岩石表面吸附，可提高表面的电荷密度，增加油珠与岩石表面之间的静电斥力，使油珠易为驱替介质带走，提高了洗油效率。阴离子表面活性剂的价格稍低，但其耐盐性差，大多数不耐Ca²⁺、Mg²⁺等二价阳离子，而其它种类表面活性剂一般价格较高，不适宜进行大规模的驱替应用。

稠油泡沫油开发技术最早见于加拿大和委内瑞拉的以溶解气驱为驱动能量的稠油油藏中，其特征是低的生产气油比、高的采油速度和高于预期的一次采收率。泡沫油被认为是这种异常生产动态的原因之一，特定条件下油相连续的含有大量气泡的原油称为泡沫油。现场开发实践表明泡沫油的形成可有效提高稠油油藏单井产能和采收率，是有效的稠油开发技术之一。目前国内外学者就泡沫油的性质、形成过程、影响因素和机理作了大量研究，也已有学者提出将人为制造泡沫油，并应用于增加稠油在井筒中的流动性，但目前尚没有形成人造泡沫油(在油层条件下，人为引入气体和人造泡沫油促发体系溶液，使油水两项形成水包油乳状液，气体以小气泡的形式分散存在于水包油乳状液之中，形成油、气、水三相的拟混相状态，使油、气、水三相流动变为拟单相流动，同时降低原油粘度、增加流体弹性能量，使流动特性符合泡沫油流的特性，这种方式改质后的原油称为人造泡沫油)开发地层原油的有效技术。

如“稠油井筒泡沫油流降粘方法的研究”(李燕，西南石油大学，2011.5)所述，向稠油生产井井筒中加入起泡剂，通过搅拌，产生稳定的泡沫油，利用泡沫油的特点增加原油流动性从而有利于原油从井筒采出。该技术利用人为方法形成了泡沫油以降低原油的粘度、改善其流变性，但该技术仅应用于井筒中，其作用范围仅限于从井底到井口这一范围内。因此该技术仅为一种辅助采油手段而不是作用于地层中的提高采收率的方法；此外，该技术所采用的起泡剂的耐温效果较差，较高温度下起泡剂的半衰期短；而且，耐高温高盐的起泡剂品种有限，选择范围窄，而且所述起泡剂在原油存在的情况下气泡性能和半衰期均受到严重影响。