[发明专利]一种碳酸盐岩油藏原位生气起泡凝胶体系及其应用方法

说明书

本发明公开了一种碳酸盐岩油藏原位生气起泡凝胶体系及其应用方法，该体系由释气剂，缓释剂，起泡剂，聚合物，交联剂，稳定剂等组成，体系注入地层后，释气剂在地层温度条件下与碳酸盐岩油藏岩石发生热化学反应，释放出二氧化碳气体，产生的二氧化碳气体与体系中的起泡剂作用产生大量泡沫，泡沫继而与体系中的聚合物等组分复合形成泡沫凝胶体系。由于碳酸盐岩油藏岩石骨架中均存在能与释气剂反应，原位生成二氧化碳气体的碳酸盐矿物，本发明公开的原位生气起泡凝胶体系可以沿程与岩石反应，从而能够运移进入地层深部，在油水界面上自动铺展并封堵窜流通道，从而启动低渗层和扩大波及系数，进而大幅度提高油藏采收率。

技术领域

本发明涉及一种碳酸盐岩油藏原位生气起泡凝胶体系提高采收率的方法，属于三次采油技术领域。

背景技术

目前，由于油藏储层渗透率低，层间和层内非均质性严重以及原油粘度大等因素，大部分油藏在水驱之后仍有接近60％的储量未被采出。注CO₂驱是针对这一情况的重要解决手段之一，可有效提高采收率。但是由于CO₂气源的匮乏，输送难以及对油井设备腐蚀等问题，Kh.Kh.Gumersky等就提出了油层内自生CO₂技术来克服这一困难。

油层内自生CO₂技术就是向油层内注入各种化学药剂，在地层温度下注入的化学药剂之间发生热化学反应，释放出大量的CO₂气体，使原油膨胀降粘，降低油水界面张力等，进而提高原油采收率。目前现有的层内自生CO₂技术主要是通过生气剂和释气剂在地层下发生化学反应或者生气剂的热分解来产生大量二氧化碳，再与起泡剂相互作用形成泡沫前缘向前运移，从而驱替地层原油，但其最大的问题是基液在地面配制好注入地层后，温度一旦升高到生气剂和释气剂的反应温度，其反应速度快，直接在近井地带就反应完毕，极易造成气窜，且生成的泡沫在地层条件下稳定性较差，作用距离较短，导致作用效果不佳。针对这一情况，在泡沫调堵体系和凝胶调堵体系的基础上，一些学者又提出了泡沫凝胶调堵技术，利用凝胶来增强泡沫的稳定性，且气体分散在泡沫骨架中被凝胶包裹，能在一定程度上防止气窜。如专利CN108203579公开了一种氮气泡沫凝胶调堵剂及其制备方法和应用，利用氮气产生泡沫然后与凝胶复合。该方法形成的泡沫凝胶稳定性较好，具有较好封堵效果，但由于是从地面注入大量氮气，仍具有气窜风险，且很大一部分气体在注入过程中由于气窜不能充分反应产生泡沫与凝胶复合，导致效果变差，且地面生泡的方式成本极高，空气分离器及空气压缩机的成本过高，其占地面积过大，制约了其在海上油田等空间狭小的注聚平台使用，严重制约了泡沫凝胶体系的推广使用。廖泽文提出了利用油藏在水处理后的污泥(主要成分是碳酸钙、碳酸镁)与盐酸反应生成二氧化碳气体，并在表面活性剂作用下形成泡沫调剖的方法。该方法是利用油藏中自身的污泥钙以及人工从地面注入的污泥钙与酸反应，再与起泡剂作用产生泡沫。由于污泥钙并不是存在于整个油藏，其富集区域基本只存在于水处理波及区域，当酸液注入地层后，酸液只能在特定区域与污泥钙反应，其产生泡沫的区域不足以产生足够的流动阻力，无法迫使后续聚合物或者水进入含油饱和度相对较高的中低渗区域驱油，反而产生的少量泡沫可能快速从水窜通道窜出，导致气窜，泡沫调驱失败，无法波及到更多的区域驱油，由于水窜通道高渗条带占比较小，酸液在水窜通道高渗条带快速流动时，导致酸液无法充分与污泥钙反应，产生的泡沫量少，不能很好的波及到更广的范围。且从地面注入污泥钙对油藏孔道有一定封堵性，使得体系的注入性差。