一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法及驱油剂与流程

本发明属于油藏开发，具体涉及一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法及驱油剂。

背景技术：

1、稠油、超稠油和沥青大约占全球石油总资源量的70％，在油气工业中占有重要的地位。截至2020年，胜利油田已累计动用探明稠油储量为6.23×108t，水平井的规模化应用实现了大批薄层稠油储量的动用，将稠油动用厚度下限降至2.5m；hdcs技术实现了原油黏度为40×104mpa·s深层超稠油和浅薄层超稠油储量的有效动用；虽然稠油开发技术不断取得进步，但仍有近3.20×108t稠油储量由于埋藏深(大于2400m)、厚度薄(小于2.0m)、渗透率低(小于200md)、黏度高(大于50×104mpa·s)、具有边底水(水油体积比大于8)以及强敏感(黏土含量＞10％)等原因，在现有技术条件下难以得到有效动用。

2、敏感稠油是指水敏或速敏指数大于0.7的稠油油藏，此类油藏储量规模占到总体未动用储量的13.6％，其中水敏指数大于0.9的极强水敏储量占敏感稠油储量的75.0％。胜利油田敏感稠油开发从20世纪90年代王庄油田郑408块开始，采用注水防膨、油基泥浆钻井实现了动用，2003年，利用“近热远防”技术实现了王庄油田郑36块3000×104t强水敏油藏储量的有效动用。但是该技术应用于金家沙一段、王庄油田郑408沙三段、阿拉德油田哈浅22等强敏感性油藏均未获成功，地质特点及水敏机理的差异，导致了“近热远防”技术适应性差，无法实现油藏的有效动用。室内实验和现场实践表明，强水敏导致注汽过程中压力高，井底干度无法保证；生产过程中黏土膨胀、颗粒运移等导致井底出现堵塞，井底压力下降快，开发后期供液不足，是该类油藏难以实现有效动用的根本原因。

3、综上所述，低渗敏感性稠油油藏存在注汽热损失大，蒸汽吞吐效果差、边底水活跃且储层强水敏，油层保护难度大，原油粘度高，天然能量不足，采出程度较低等多重问题。对于低渗敏感性稠油油藏目前还无有效的开发方式，为此我们发明了用于低渗敏感稠油油藏的冷采开发方法，可有效提高低渗敏感类稠油油藏的采收率。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术不足而提供一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法及驱油剂。该方法可有效动用低渗敏感稠油油藏，降低油藏水敏，降水增油，大幅度改善低渗敏感稠油油藏开发效果。该驱油剂在使用浓度为1000ppm的条件下对于普通稠油和特稠油的降粘率达到95％以上，防膨率达到85％以上。另外，该驱油剂具有水相增粘作用，在使用浓度为＞3000mg/l条件下，50℃溶液表观粘度在＞100mpa.s，可以实现非均质油藏的均衡驱替。

2、因此，为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法，该方法包括以下步骤：

3、步骤1：低渗透敏感稠油油藏目标区块筛选；

4、步骤2：回注回注水补充地层亏空能量；

5、步骤3：待地层能量补充后，转注驱油剂溶液，同时，根据受效油井生产动态调整增产措施。

6、第二个方面，本发明提供一种驱油剂，所述驱油剂分子结构如式(1)所示：

7、

8、其中：

9、n为100000～3000000的正整数；

10、m为2000～1500000的正整数；

11、p为2000～2000000的正整数；

12、x为1～8的正整数；

13、y为1～9的正整数；

14、r为c1～c16的正构烷烃或异构烷烃。

15、第三个方面，本发明提供一种驱油剂的制备方法，所述制备方法包括：在溶剂存在的情况下，在氮气的保护下，在引发剂的作用下，丙烯酰胺、n,n-二甲基-n-聚氧乙烯醚-n-(2-甲基丙烯酰氧乙基)以及丙烯酸聚氧乙烯酯单体发生聚合反应，其中，所述的n,n-二甲基-n-聚氧乙烯醚-n-(2-甲基丙烯酰氧乙基)如结构式(2)所示，所述的丙烯酸聚氧乙烯酯单体如结构式(3)所示：

16、

17、其中：x为1～8的正整数，y为1～9的正整数，r为c1～c16的正构烷烃或异构烷烃。

18、本发明驱油剂防膨降粘原理：本发明的驱油剂属于阳离子型活性聚合物。设计成活性聚合物分子一方面可以提高分子量，使其在水溶液中具有一定粘度，在驱替过程中抑制窜流现象；另一方面，引入成千上万的活性单体，大幅提高了分子的活性，实现极低浓度下就具有优异的作用效果；本发明的分子上引入了亲油基团和亲水基团，分子易于在油水界面富集，其中亲油基团易于与稠油相互作用，而亲水基团则伸展在油外向，通过亲水基团上的o、n元素通过氢键作用吸附水分子，实现了油外层形成一层水化膜，进而实现乳化作用；本聚合物在亲油基的内侧还引入季铵阳离子，当分子遇到黏土时，正电阳离子可以与黏土颗粒形成多点吸附，取代黏土晶层表面的k+、na+、ca2+等金属阳离子，在吸附到粘土后会在粘土颗粒的表面形成一层有机阳离子的吸附保护膜，同时外围的亲油长链包裹住黏土颗粒，防止水相进一步侵蚀黏土颗粒，实现了长效防膨。

19、本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：

20、(1)本发明驱油剂原料来源广泛，合成工艺简单，产率高，过程清洁无污染，该剂具有防膨和降粘双重作用，在使用浓度为1000ppm的条件下对于普通稠油和特稠油的降粘率达到95％以上，防膨率达到90％以上；另外，该驱油剂具有水相增粘作用，在使用浓度为＞3000mg/l条件下，50℃溶液表观粘度在＞100mpa.s，有助于均衡驱替，有利于非均质性强的油层提高降粘驱效果；

21、(2)通过分段塞注入驱油剂，一剂两效，通过初期的高浓度段塞进行地层防膨，同时该剂具有表观粘度，可以实现非均质油层的均衡驱替，在受效油井的动态调整上，采用间开控制含水率；液量比较低的时候就进行油溶性降粘剂+co2引效，解除近井地带的堵塞，更有利于驱替，该方法可以大幅提升低渗透敏感稠油油藏的采收率。

22、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法，其特征在于，所述冷采方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法，其特征在于，所述目标区块筛选条件为：选择反五点井网或九点井网区块，多轮次吞吐后地层能量亏空较为严重，储层渗透率级差≤5，泥质含量10-20％，地层原油粘度≤10000mpa.s，当前地层压力是原始地层压力的30～70％。

3.如权利要求2所述一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法，其特征在于，所述反五点井网的井距为150m～180m；所述九点井网的井距为190m～450m。

4.如权利要求1所述一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法，其特征在于，所述回注回注水补充地层能量至原始地层压力的70～80％。

5.如权利要求1所述一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法，其特征在于，所述驱油剂溶液采用回注水配液，初期采用高浓度0.3-0.5％，加大地层吸附量，起到防膨稳定粘土颗粒运移的作用，中期0.2～0.3％，后期0.1-0.2％。

6.如权利要求1所述一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法，其特征在于，所述根据受效油井生产动态调整增产措施分为以下两种：

7.如权利要求6所述一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法，其特征在于，所述油溶性降粘剂以低排量4～6t/h、低泵压2～3mpa注入。

8.如权利要求6所述一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法，其特征在于，所述油溶性降粘剂的用量q1按照下式进行计算：

9.如权利要求8所述一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法，其特征在于，所述处理半径r的确定为当剩余油饱和度大于50％时取2～4m，当剩余油饱和度低于50％时取4～7m。

10.如权利要求6所述一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法，其特征在于，所述co2用量q2按照下式进行计算：

11.如权利要求10所述一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法，其特征在于，所述处理半径的确定为当剩余油饱和度大于50％时取2～4m，当剩余油饱和度低于50％时取4～7m。

12.如权利要求6所述一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法，其特征在于，所述co2注入速度为8～15t/h。

13.一种驱油剂，其特征在于，所述驱油剂分子结构如式(1)所示：

14.如权利要求13所述驱油剂，其特征在于，所述n为500000～1000000的正整数。

15.如权利要求13所述驱油剂，其特征在于，所述m为100000～500000的正整数。

16.如权利要求13所述驱油剂，其特征在于，所述p为50000～500000的正整数。

17.如权利要求13所述驱油剂，其特征在于，所述x＝5或6。

18.如权利要求13所述驱油剂，其特征在于，所述y＝3或4。

19.如权利要求13所述驱油剂，其特征在于，所述r为c5～c10的正构烷烃。

20.如权利要求13所述驱油剂，其特征在于，n为500000～1000000的正整数；m为100000～500000的正整数；p为50000～500000的正整数；x＝5或6；y＝3或4；r为c5～c10的正构烷烃。

21.一种驱油剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在溶剂存在的情况下，在氮气的保护下，在引发剂的作用下，丙烯酰胺、n,n-二甲基-n-聚氧乙烯醚-n-(2-甲基丙烯酰氧乙基)以及丙烯酸聚氧乙烯酯单体发生聚合反应，其中，所述的n,n-二甲基-n-聚氧乙烯醚-n-(2-甲基丙烯酰氧乙基)如结构式(2)所示，所述的丙烯酸聚氧乙烯酯单体如结构式(3)所示：

22.如权利要求21所述一种驱油剂的制备方法，其特征在于，所述x＝5或6，所述y＝3或4，所述r为c5～c10的正构烷烃。

23.如权利要求21所述一种驱油剂的制备方法，其特征在于，所述丙烯酰胺、n,n-二甲基-n-聚氧乙烯醚-n-(2-甲基丙烯酰氧乙基)和丙烯酸聚氧乙烯酯单体质量比为1:0.01～2：0.01～2。

24.如权利要求23所述一种驱油剂的制备方法，其特征在于，所述丙烯酰胺、n,n-二甲基-n-聚氧乙烯醚-n-(2-甲基丙烯酰氧乙基)和丙烯酸聚氧乙烯酯单体质量比为1:0.5～1：0.5～1。

25.如权利要求21所述一种驱油剂的制备方法，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、过硫酸钾、过硫酸铁中的一种，用量为丙烯酰胺质量的0.01～0.5％。

26.如权利要求21所述一种驱油剂的制备方法，其特征在于，所述聚合反应分两个阶段，其中第一个阶段的反应温度为30～40℃，时间为20～30min；第二个阶段的反应温度为50～70℃，时间为3～15h。

27.如权利要求21所述一种驱油剂的制备方法，其特征在于，所述氮气的通入时间为20～40min。

28.如权利要求21所述一种驱油剂的制备方法，其特征在于，所述溶剂为去离子水，用量为丙烯酰胺质量的3～10倍。

技术总结本发明属于油藏开发技术领域，具体涉及一种低渗透敏感稠油油藏冷采方法及驱油剂。所述冷采方法包括以下步骤：步骤1：低渗透敏感稠油油藏目标区块筛选；步骤2：回注回注水补充地层亏空能量；步骤3：待地层能量补充后，转注驱油剂溶液，同时，根据受效油井生产动态调整增产措施。本发明驱油剂原料来源广泛，合成工艺简单，产率高，过程清洁无污染，该驱油剂具有防膨和降粘双重作用，在使用浓度为1000ppm的条件下对于普通稠油和特稠油的降粘率达到95％以上，防膨率达到90％以上。技术研发人员：束青林,初伟,刘廷峰,张仲平,郑万刚,徐鹏,郑昕,刘冬青,宋丹,冯海顺受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26