一种强水敏砾岩油藏CO2驱多级控窜调剖方法与流程

本发明属于油气田开采，具体涉及一种强水敏砾岩油藏co2驱多级控窜调剖方法。

背景技术：

1、砾岩油藏基质低渗致密，常规开发方式难以有效动用，为提高动用程度前期基本采用压裂方式。但砾岩油藏天然能量低，产量递减快，采收率低，需注入流体补充地层能量。但针对强水敏砾岩油藏，常规注水技术极易造成储层伤害，难以实施。结合碳捕获、封存和利用技术(ccus)，强水敏砾岩油藏co2驱提高其采收率极具发展潜力。但砾岩油藏非均质性强，且砾岩油藏基质及裂缝间渗透性极差大，天然裂缝与储层改造裂缝沟通后形成复杂缝网，导致注入流体易沿优势通道窜流，因而难以有效补充能量，亟需进行窜流通道控制，同时为扩大体系波及效果，也需要进行调剖工艺。为满足封窜调剖工艺在强水敏条件下的适应性及封窜调剖的高效性，本发明考虑适应强水敏条件的co2驱控窜调剖的一体化技术。

2、公开号为cn107365576a的中国专利公开了一种用于低渗或超低渗油藏co2驱油的流度控制体系，流度控制体系为co2智能敏感材料，与co2接触后形成冻胶类封堵物质，起到封堵co2气窜的作用。

3、公开号为cn103628846a的中国专利公开了一种提高低渗透油藏co2驱效率的方法，该方法通过后期注入co2与前期注入的硅酸钠水溶液反应生成无机凝胶，抑制co2沿高渗透部位窜流，从而达到封窜调驱的目的。

4、公开号为cn107435532a的中国专利公开了一种利用co2响应表面活性剂控制co2驱气窜的方法，该方法先将co2响应表面活性剂与水在常温常压下混合均匀注入油藏，再注入co2形成泡沫封堵高渗通道，增加后续注气波及效率。

5、公开号为cn105255473a的中国专利公开了一种含硅co2气溶性发泡剂，所述发泡剂为非水性介质防窜体系，研究表明在低水(含水量<5％)条件下co2气溶性发泡剂可以在超临界co2中有效发泡，co2气溶性发泡剂可应用于油田co2气驱中有效的防止气驱过程中的气窜。

6、公开号为cn106968654a的中国专利公开了一种稠油油井的调剖抑窜方法，包括向汽窜通道中注入油泥复合调剖剂、高温发泡剂、氮气、氮气蒸汽混合物，在汽窜通道中依次形成油泥段塞、高温起泡剂段塞、氮气段塞、氮气蒸汽混注段塞，该方法为油泥有效抑制汽窜提供了可行性指导，提高了油泥抑制汽窜的有效率。

7、公开号为cn114075955a的中国专利公开了一种气态co2辅助蒸汽吞吐防窜增注方法，包括以co2气体作为内相，以泡沫凝胶作为包裹co2气体的外相，将co2气体及泡沫凝胶同步注入地层，以利用所得co2气泡沫凝胶堵剂对地层进行调剖。

8、现有封窜调剖体系未考虑强水敏条件下水敏伤害对注入性的影响，水敏特性可能由于注入水粘土膨胀形成粘土堵塞的假性暂堵，难以实现调剖的长期有效性，基于此，有必要提出一种适应于强水敏砾岩油藏co2驱的封窜调剖一体化技术方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种强水敏砾岩油藏co2驱多级控窜调剖方法。本发明提供的方法能够避免强水敏地层封窜调剖体系对储层的伤害，以及封窜调剖一体化难以深度融合的问题，满足封窜调剖工艺在强水敏条件下的适应性及封窜调剖的高效性。

2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、一种强水敏砾岩油藏co2驱多级控窜调剖方法，包括下述步骤：

4、步骤一：超临界co2携带表面活性剂注入地层，至出口端检查出该表面活性剂时停止注入；

5、步骤二：向地层中注入小段塞强凝胶体系，封堵窜流通道；

6、步骤三：向地层中注入co2，形成泡沫控窜调剖。

7、进一步地，步骤一中，所述超临界co2的注入速度为0.05-0.5ml/min；优选地，所述超临界co2的注入速度为0.1ml/min。

8、进一步地，步骤一中，所述表面活性剂为氟化丙烯酸共聚物、烷基糖苷、4-甲基-2戊酮、含氟甲基丙烯酸共聚物表面活性剂中的任一种或几种的混合；优选为氟化丙烯酸共聚物。选用在油藏条件下具有耐油性的表面活性剂体系，且遇油条件下能与油、地层水、co2形成高稳定性的泡沫体系。

9、进一步地，步骤二中，所述强凝胶体系由强凝胶水溶液与水敏抑制剂水溶液混合制得。

10、更进一步地，所述强凝胶水溶液为聚丙烯酰胺水溶液与交联剂水溶液混合制得的强凝胶，或丙烯酰胺与疏水单体经自由基胶束聚合而成的强凝胶；优选为聚丙烯酰胺-铬交联凝胶水溶液、聚丙烯酰胺-锆交联凝胶水溶液、聚丙烯酰胺-酚醛交联凝胶水溶液、丙烯酰胺疏水缔合聚合物水溶液中的一种或几种的混合物；更优选为聚丙烯酰胺-铬交联凝胶水溶液。

11、优选地，所述聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.1-0.5％，交联剂水溶液的质量分数为0.04-0.08％，聚丙烯酰胺水溶液与交联剂水溶液的混合体积比为1-6:1；更优选地，所述聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.4％，交联剂水溶液的质量分数为0.06％，聚丙烯酰胺水溶液与交联剂水溶液的混合体积比为混合体积比为1:1。

12、更进一步地，所述水敏抑制剂水溶液为甲基硅酸钾水溶液、甲基硅酸钠水溶液、氯化钾水溶液中的一种或几种的混合物；优选地，水敏抑制剂水溶液为氯化钾水溶液，质量分数为4％。本发明利用油溶性水敏抑制剂，水敏抑制剂在强水敏条件下能够抑制地层黏土水敏。

13、更进一步地，所述水敏抑制剂水溶液、强凝胶水溶液的混合体积比为0.5-2.5:100；优选混合体积比为2:100。

14、进一步地，步骤三中，所述co2的注入速度为0.1-1ml/min，温度为55-70℃，回压为10-20mpa，围压为15-25mpa；优选地，所述co2的注入速度为0.1ml/min，温度为65℃，回压为15mpa，围压为20mpa。

15、进一步地，步骤三中，所述注入co2的步骤包括：

16、(1)先向地层中注入1.5倍井筒体积的co2，若不能显著增压0.5-1.0mpa则重复步骤二，直至强凝胶体系在地层中封堵住裂缝；

17、(2)后续向地层中注入co2，形成泡沫控窜调剖；

18、(3)整个过程中实时监测生产阶段生产井或室内岩心出口端的生产气油比和co2浓度，当生产气油比和co2浓度陡然增加，分别高于700m3/m3和大于60％时，生产井发生气窜，需重复前述步骤一至三进行下一轮控窜调剖。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

20、(1)本发明提供的强水敏砾岩油藏co2驱多级控窜调剖方法可在地层中与地层液体、co2发泡实现封窜调剖，有效避免水敏伤害；同时，考虑原有窜流通道中地层液体受co2窜流影响，地层液体基本剩余在油藏基质中，窜流通道中地层油水含量少，因而以抑制水敏的强凝胶体系小段塞在第一阶段控制窜流通道的基础上迫使co2进入强水敏砾岩油藏基质驱油，在第一阶段的强凝胶体系受地层co2强酸环境降解后，基质驱出的油和地层水进入窜流通道与后续注入的co2及前期利用超临界co2携带进入窜流通道中的表面活性剂形成泡沫体系封窜，受热力学亚稳定体系影响，控制注入co2量、驱替速度，在窜流通道中实现发泡与消泡动态平衡，实现不断转向调剖驱油，在驱替前缘不断推进的过程中，扩大波及体系，实现了封窜与调剖的一体化；优化抑制水敏的强凝胶体系组分进行优化，提高强凝胶体系的稳定性，提高co2驱气窜的长期稳定性；

21、(2)本发明除第一段封堵段塞加入强凝胶暂堵外，后续段塞完全采用超临界co2携带耐油性表面活性剂在地层中形成泡沫封窜调剖，避免注入水水敏伤害，有效提高采收率，且可克服水敏伤害的假性暂堵对实验效果的评估影响；

22、(3)在驱替前缘整体推进完毕后，可以继续下一轮封窜调剖，由于地层中剩余油和地层水降低，可根据产出端的生产量，提高注入表面活性剂用量，增强封窜调剖强度，实现多轮次高效调控。

技术特征：

1.一种强水敏砾岩油藏co2驱多级控窜调剖方法，其特征在于，包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，所述表面活性剂为氟化丙烯酸共聚物、烷基糖苷、4-甲基-2戊酮、含氟甲基丙烯酸共聚物表面活性剂中的任一种或几种的混合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二中，所述强凝胶体系由强凝胶水溶液与水敏抑制剂水溶液混合制得。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述强凝胶水溶液为聚丙烯酰胺水溶液与交联剂水溶液混合制得的强凝胶，和/或丙烯酰胺与疏水单体经自由基胶束聚合而成的强凝胶。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述强凝胶水溶液为聚丙烯酰胺-铬交联凝胶水溶液、聚丙烯酰胺-锆交联凝胶水溶液、聚丙烯酰胺-酚醛交联凝胶水溶液、丙烯酰胺疏水缔合聚合物水溶液中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为0.1-0.5％，交联剂水溶液的质量分数为0.04-0.08％，聚丙烯酰胺水溶液与交联剂水溶液的混合体积比为1-6:1。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述水敏抑制剂水溶液为甲基硅酸钾水溶液、甲基硅酸钠水溶液、氯化钾水溶液中的一种或几种的混合物。

8.根据权利要求3-7任一项所述的方法，其特征在于，所述水敏抑制剂水溶液、强凝胶水溶液的混合体积比为0.5-2.5:100。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三中，所述co2的注入速度为0.1-1ml/min，温度为55-70℃，回压为10-20mpa，围压为15-25mpa。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三中，所述注入co2的步骤包括：

技术总结
本发明提供了一种强水敏砾岩油藏CO<subgt;2</subgt;驱多级控窜调剖方法，属于油气田开采技术领域。本发明的强水敏砾岩油藏CO<subgt;2</subgt;驱多级控窜调剖方法是通过超临界CO<subgt;2</subgt;携带表面活性剂注入地层，然后注入小段塞强凝胶体系，后续注入CO<subgt;2</subgt;，形成泡沫封窜调剖。本发明提供的方法能够避免强水敏地层封窜调剖体系对储层的伤害，以及封窜调剖一体化难以深度融合的问题，满足封窜调剖工艺在强水敏条件下的适应性及封窜调剖的高效性。

技术研发人员：陈神根,许江文,陈森,易勇刚,游红娟,张莉伟,李欢,王容军
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5