[其他]受损岩层渗透性的恢复

说明书

本发明关系到一种从渗透性受损的地下砂岩层提高采油率的方法，特别是关系到一种恢复被侵入流体破坏了的岩层的渗透性，从而稳定岩层中的粘土及其它碎屑颗粒，以提高采油的方法。

含水流体流经或换言之侵入到一种含有粘土及其它碎屑颗粒的地下含油沙岩层，常常导致渗透性及流体流量下降，从而降低了采油量或注入岩层的流体量。含水流体可以来自诸如地下含水层、二次或三次采油注水、或用于油井中处理作业的流体等种种来源，侵入到地下岩层。

当含水流体侵入到岩层中时，至少会发生两种破坏现象。第一种是由于岩层基质的活动、运移及被碎屑颗粒堵塞而引起的渗透性下降。入侵流体流经砂岩基质时，会通过化学作用或机械作用把碎屑颗粒从基质的孔体上分开。流体夹带着碎屑颗粒送到基质的孔喉中使渗透性下降的位置上，在那里碎屑颗粒形成桥状砂堵，并阻止其它我们希望流过的流体流经基质。

有关碎屑颗粒运移的现象，文献中有所论述。请参看T.W.默克“岩层细碎物质及其在多孔介质中移动的控制因素”，石油技术杂志，1979年2月，第144页;和G.A.盖伯利耳及G.R.殷纳木达“多孔介质中细碎物质运移的实验研究”，发表于1983年10月5-8日，在美国旧金山举行的第58届技术年会上的SPE12168号论文上。

第二种破坏是由诸如蒙脱石之类的粘土的膨胀，这也会使岩层渗透性下降。就膨胀性而论，淡水一般是最具破坏性的入侵流体，因为淡水与原生水的离子含量，一般存在着很大的差别。

对一些使粘土及其它细碎物质稳定以防止运移或膨胀的盐水曾作过研究。此等盐水接触岩层时，能把破坏降至最低限度、或是以后淡水接触岩层时，能减少进一步破坏的危险。请参见R.E、格拉姆，“应用粘土矿物学”，Mc    Graw    Hill书局出版，纽约，1962年，始自第298页;C、F、史密斯等人“阻止粘土膨胀的钾、钙处理”、油气杂志，1964年11月30日，第80页;希旦斯克，美国专利第4，280，560号;J、R、泰潘等人，美国专利第4，572，297号。

上述处理方法表明能有效地稳定地层中的粘土及其它碎屑颗粒，并能够减少岩层进一步破坏的危险。但是，对已经被侵入流体破坏了的岩层，需要作有效的补救处理，“以恢复渗透性能，并减少流体继续侵入所引起的渗透性继续下降的可能。

本发明提供一种两步法，用以恢复被侵入流体破坏了的岩层的渗透性，并减少以后流体入侵破坏岩层的危险。实现本方法是首先向钻入岩层的井身中注入一种反破坏盐水溶液。该盐水在反破坏并恢复岩层的渗透性的条件下处理使渗透性下降的碎屑颗粒。在注入反破坏盐水之后，接着向井身注入一种稳定溶液，以稳定处理过的碎屑颗粒，并尽量减少当前的破坏再度出现，或是今后由于含水流体的入侵而发生破坏的危险。

本发明是关于使地下水敏砂岩层中的粘土及其它碎屑颗粒稳定的一种补救方法。本方法可有利地应用于已受入侵含水流体所引起的渗透性破坏的近井区。

在本说明中自始至终所用的术语“破坏”，指的是岩层中超越正常时间的渗透性下降，和同时出现的流量下降。地层破坏可能是受入侵含水流体与原生水之间离子补充量的变化而造成的化学变化，也可能是受在过高速度下流经岩层的入侵流体所造成的机械作用。“粘土及其它碎屑颗粒的稳定”这一术语指的是：处理沙岩层从而基本上防止侵入流体所造成的渗透性破坏及流量下降。“侵入流体”指的是进入岩层的任一种来自外界的流体，还包括回注的生产水及其注入流体。

造成渗透性破坏的碎屑颗粒，包括砂岩孔体中所有能膨胀的和可能移动的碎屑颗粒。碎屑颗粒系指那些直径小于37微米的颗粒。可以导致渗透性破坏的碎屑颗粒的例子有：粘土、高表面氧化硅、矿物、云母、长石及重晶石。在本说明中一直使用的术语“粘土”，即包括诸如微晶高岭土、蛭石、膨胀性的氯泥石的膨胀粘土，也包括诸如粘结性很差的高岭土和伊利石颗粒的混合层的膨胀粘土和可运移粘土。“混合层膨胀性粘土”包括膨胀性的和非膨胀性的粘土的层状混合物，与淡水接触时即可膨胀。“淡水”这个词指的是溶解的盐类浓度比较低、含有单价阳离子的水溶液。

本发明的方法分两步进行，第一步是向穿过水敏性的地下含烃砂岩层的井身注入第一处理流体，即反破坏盐水，这个岩层因以前的渗透性破坏而显示出渗透性下降。上述井身可以是注入井或生产井。

此外所用的“反破坏盐水”这一术语指的是一种盐水，它能够将碎屑颗粒运移或粘土膨胀而造成的岩层渗透性破坏恢复过来。反破坏盐水最好是有高离子浓度;更好的是高浓度的溶解单价离子盐类。实用的反破坏盐水包括高浓度比较高的氯化钾、氯化铵和氯化钠。