[发明专利]提高地下矿物油藏的采收量的方法

说明书

本发明是关于提高地下矿物油藏的采收量的方法，该方法是采用注热水法和/或注蒸汽法，有选择性地及可逆地降低渗透性。

注蒸汽法和注热水法都是热的EOR方法（EOR＝提高石油采收量的方法），用来获取蕴藏的矿物油，主要用于生产较重质的石油或焦油。为了获得良好的最终采收率，注入介质（蒸气或水）流动性对油流动性的比率必须降低。在注热水法和注蒸汽法中是利用注入介质的热量来加热蕴藏物而实现的。由于增加温度使油的粘度比注入介质的粘度下降得更大，这就可改进流动性比率和达到增加最终采收石油量的效果。

在注蒸汽和热水的理想情况下，加热了的地带会在油藏中均匀扩散，而注入介质会均匀地将石油排出至生产油井。但是，实际应用上，情形永远不是这样，因为沉积层并不均匀，并包括了有不同特性的地层，也可能被不渗透的嵌入物所分离。由于孔道的形成，部分的注入介质会在其中流动得较快而过早地抵达生产井。这种情形是要防止的;如根据美国专利说明书第4，250，963号，用伴有单体（例如苯乙烯）的蒸汽进行;苯乙烯在热流前端冷凝并在低于120℃聚合形成聚苯乙烯。这方法和很多类似的聚合方法的缺点就是聚合过程是不可逆的，即石油积聚层将会在这一点上更加闭塞。

美国专利3，369，603号公开了另一种不可逆的阻塞邻近油层的可渗透的岩层的采油方法。所说岩层有裂缝，含有非油的流体如水和气等。根据该方法，在注入工作液前，将含有水不溶，油可溶的可挥发的物质的水蒸汽注入注水井，并将之通过岩层裂缝来阻塞油层的流体流向上述 岩层。

根据美国专利说明书第4，232，741号，有一非常复杂的方法，此方法是利用一产生氮气的物质，一表面活性物质，一pH控制系统和一释出酸液物质在地下地层一有利处生产出泡沫，也同样地阻塞地层孔道。此等复杂方法除了在大部分仍未明的地下构造难于在一精确地点进行外，泡沫也会造成与泡沫存在期一样长的不可逆性阻塞。在泡沫分解后，地下构造又变成可渗透性，孔道之形成又再出现。

形成孔道之另一原因，也就是无法有效采得蕴藏石油的原因是，水气的密度比油低得多，造成蒸汽的前舌有进占油层上部的倾向，及以狭窄手指形状到达生产井。根据加拿大专利说明书第1，080，614号，预防方法是将一般带有或多或少水的注射入的水蒸汽，分离为汽相与液相，再将液相注入高于气相的地层内。除了设备的额外开支外，这里的气相也有向上漂游与液相竞争的倾向，造成注入介质再次未能进入油层的底部。假如油层不均匀，而此不均匀性通常是无法予知的，气相形成难于预料的手指状，再次跑在液相前面而形成孔道。

本发明人现在已发现一种通过可选择性地及可逆性地降低地下油层最高渗透地点的渗透性来生产地下蕴藏的石油的方法。使降低岩层对注入介质渗透度的下降等于比率M，所说比率M为降低注入介质流动度对油的流动度的比率;其结果是增加最后可采收到的石油量。

本发明的目的是提供一种采用热水和/或水蒸汽注入法来达到选择性的、可逆的降低渗透性而提高地下矿物油层中油的采收率的方法。

本发明的方法，其特征在于至少间歇地将作为注入介质的热水和/或水蒸汽，通过一个或多个注射钻孔，注入油层，此热水和/或水蒸汽含有效量的一种或多种在油层温度下几乎不溶解于水或油的物质，但此物质在热水或水蒸汽中却有高度溶解性或挥发性，其熔点高于油层的温度，此类物质与热水或水蒸汽流过油层，并在温度前端移动最快之处， 以固态沉淀，暂时性地及可逆地收窄油层中的孔道，直至后至的注入介质再次将固体溶解或挥发掉，达到使温度前端在平面和垂直两方面能均衡地向前移动的效果。

根据本发明的方法，一种熔点比油温度高的物质（通常高于80℃），会很容易溶解于注入介质热水内或在蒸汽内挥发，但在油层的初始温度下几乎不溶。此物质经注射井与热注入介质一起被注入油层内，运输至温度前端处，在那里冷却及固化，即结晶，来降低这个地区对注入介质的渗透性。此后高温注入介质向前流动，此物质又会根据其物性，溶化或是升华，然后注入介质与溶化了或蒸发了的物质又再次向前移动，直至此物质在温度前端处再度沉淀为止。此物质的固态沉淀及其对注入介质渗透性的降低是暂时性和可逆的;在油层中的注入介质内，将不断发生沉淀及再溶或再蒸发的变化，而注入介质每次都为温度前端处带来新的物质。

最终能采收到的石油是由大面积有效的容积注入效率Ev和局部有效的排代程度Ed所决定。首先描述根据本发明可增加注入效率的物理方法。