[发明专利]对油藏进行热化学处理的方法

说明书

本发明涉及石油开采工业，更具体地涉及对油藏进行热化学处理以刺激石油开采过程的方法，并且使得可以通过更有效地作用于油气藏来优化将二元混合物泵入油藏的过程，还可以增加泵送过程的安全性，同时降低相关成本。一种对油藏进行热化学处理的方法包括将所需体积的包含硝酸铵和硝酸钠的二元混合物泵入油藏，其中在泵送二元混合物之前，确定油藏的产能以及在井的射孔间隔内进行温度和压力的初始测量，温度和压力用于确定紧接在泵送之前将硝酸钠溶解在预先制备的硝酸铵溶液中而在井场制备的二元混合物的体积和进料速率。预定体积的二元混合物在两级中通过单个管线泵送，第一级期间递送的二元混合物的体积不超过给定体积的25％，第一级之后泵送分离的水丸。在二元混合物泵送过程期间监测温度和压力：如果泵送压力增加了工作压力的1.5倍以上，减少甚至停止二元混合物的递送，然后供应水，并且一旦恢复工作压力，继续泵送剩余体积的二元混合物，并在油藏处理过程期间，监测温度和压力。

技术领域

本发明涉及石油开采工业，即涉及对油藏(或储层，reservoir)进行热化学处理以通过使用二元混合物的反应优化在开采油藏中发生的热化学反应的条件来刺激石油开采过程的方法。

背景技术

已知一种用于刺激石油开采的方法，该方法包括将基于硝酸铵和亚硝酸钠的二元混合物的水溶液结合引发组合物泵入油藏，同时在油藏处理过程期间控制反应产物的温度、压力和组成(RF专利号2546694，2015年公开)。

由于注入到油藏中的大量试剂的化学分解，所述方法使得可以显著增加反应区域中的油藏温度和压力，降低流体粘度，增加吹扫比(sweep ratio)并从而增加采油。尤其是，通过硝酸盐溶液的泵送通道部分(每个部分重不超过1吨)与技术淡水部分(每个部分不少于0.05吨)的交替，确保井眼中的爆炸安全性。通过连续监测温度和压力，还可以实现过程的爆炸安全性增加和设备过早故障的预防，这确保了反应过程的调节，其中井眼中的温度的限制低于超过安全参数的限制水平。当出现反应自加速的迹象(通过温度和压力测量仪器的读数识别这些迹象)时，停止将引发剂泵入井中。

在已知的处理方法中，技术方案涉及通过分开的通道将二元混合物的组分(硝酸铵和亚硝酸钠)进料到油藏中，这具有明显的缺点。首先，双管泵送需要两种标准尺寸的油管，特殊的采油树(可以悬挂2种标准尺寸的油管)，带有一组传感器、安全阀等的两条高压管线，这明显增加了油藏的热化学处理的成本。其次，双管泵送不会在其整个物理体积中提供二元混合物的组分的完全混合和均质化，也无法提供水溶液中高浓度的无机盐(高达70％)，因为在混合2种单独的水溶液(亚硝酸钠和硝酸铵)时，盐的总质量浓度明显下降。第三，当pH为4-7的硝酸铵水溶液与pH为12-14的碱金属亚硝酸盐水溶液形式的引发剂接触时，随着不受控制的爆炸过程的发展，伴随着压力的急剧增加和温度的增加，有可能直接在井槽中引发硝酸铵的分解反应。这样的过程可能导致两个油管柱的损坏，封隔器的分解，套管柱水泥石的破裂及其密封失效。

此外，所描述的已知油藏处理方法，除了控制温度和压力之外，还涉及对反应产物组成的实时监测，这在对通过分开的通道供应的试剂的工作馏分进行混合时，在浓度波动明显的情况下非常困难。

通常，对油藏实施热化学处理时，使用递送到井中的二元混合物组分的预制备溶液。从制备溶液的时刻到将其泵入井中，要经过相当长的时间，在此期间，可能会有溶液与沉淀物的分离，从而降低了效率。在这种情况下，需要通过额外的加热、搅拌、去除沉淀物等使溶液达到期望的条件，这产生额外的时间和财产损失。此外，每个开采田、甚至每个井都需要根据压力、温度、油藏产能(或容量，capacity)的特征对试剂的组成和处理、馏分的体积和浓度进行单独选择。因此，以比处理可能需要的量更大的量递送预制备溶液可能导致原始化学试剂的非生产性消耗，并且需要后续处置过量的二元混合物溶液。

发明内容

所要求保护的发明要解决的问题是通过增加对油气藏的影响的有效性以及增加将二元混合物泵入油藏的特定过程的安全性同时降低其实施成本，来优化对油藏进行热化学处理的过程。