[发明专利]人造泡沫油促发剂及蒸汽驱后稠油油藏驱替开采方法

说明书

本发明提供一种人造泡沫油促发剂及蒸汽驱后稠油油藏驱替开采方法。该蒸汽驱后稠油油藏驱替开采方法为：选定目标油藏和目标井组；停止井组蒸汽注入和采油过程，向注入井中注入人造泡沫油促发剂段塞和气体段塞；待地层压力上升至生产井井底静压达到设定值时，开井生产采油；注入气体段塞完毕后，恢复注入井蒸汽注入，并判断是否达到转注条件和经济下限，决定是否继续采油或停止采油。该方法采用人造泡沫油促发剂，能够降低近井地层原油粘度和表面张力，使气体以微小气泡分散于水包油乳状液中，改善原油流变性，形成油、气和水拟混相流体，补充地层弹性能量，提高油藏中流体整体流动能力，增加原油流动性，增加单井产能和最终采收率。

技术领域

本发明属于油藏开采技术领域，涉及一种人造泡沫油促发剂及蒸汽驱后稠油油藏驱替开采方法。

背景技术

国内已探明的稠油储量达13亿吨，约占国内总石油储量的25％-30％。稠油因其密度大、粘度高、流动性差，所以常规水驱开采方法开发效果差。稠油开采的关键是降粘、改善流变性。目前常用的稠油降粘方法有：加热降粘、乳化降粘、改质降粘、及掺稀降粘；蒸汽驱是加热降粘中较为常用的方式，但蒸汽驱属于非混相驱，驱替过程注入流体容易沿着裂缝或高渗条带窜进，造成蒸汽驱采收率偏低，因而针对蒸汽驱稠油油藏需考虑其他降粘方法；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；乳化降粘因其使用范围宽(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，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。

现有技术中有采用稠油油藏混气表面活性剂驱，通过在表面活性剂体系中引入少量气体，形成气体乳液状，以提高驱替体系的波及系数。然而气体在驱替过程中很难进入原油中，对原油流动性的改善很少，其驱替效率和波及效率都较低，尤其是在非均质性强的油藏其波及效率差。

现有技术中有采用泡沫油驱替，其采油机理为水驱油机理，然而泡沫油在溶解气驱过程中形成，对形成泡沫油的油藏要求具备一定的条件，而且气驱结束后，地层中仍存在大量剩余油。