專利名稱：一種深部液流轉(zhuǎn)向方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種深部液流轉(zhuǎn)向方法，用于無機(jī)沉淀深部的液流轉(zhuǎn)向。
背景技術(shù)：
油水井堵水調(diào)剖是對(duì)嚴(yán)重非均質(zhì)油藏進(jìn)行控水穩(wěn)油、改善水驅(qū)的重要技術(shù)手段之一，20世紀(jì)50年代末在我國(guó)即開始了研究與應(yīng)用，幾十年來一直在改善各類非均質(zhì)油藏注水開發(fā)效果方面發(fā)揮著重要作用。目前，我國(guó)水驅(qū)油田普遍進(jìn)入高含水或特高含水開采期，長(zhǎng)期注水沖刷導(dǎo)致地層形成大孔道竄流，注入水嚴(yán)重低效循環(huán)，針對(duì)單井或幾個(gè)井組開展的近井調(diào)剖堵水或大劑量處理技術(shù)，已不能滿足解決油藏深部水驅(qū)問題的需要。因此，近年來提出并發(fā)展了弱凝膠、膠態(tài)分散凝膠(CDG)、體膨顆粒、柔性顆粒、聚合物微球、無機(jī)凝膠涂層、黏土絮凝體系、含油污泥、微生物、泡沫、無機(jī)鹽沉淀等多種深部調(diào)剖(調(diào)驅(qū))液流轉(zhuǎn) 向技術(shù)。深部調(diào)剖液流轉(zhuǎn)向技術(shù)以整個(gè)油藏為處理目標(biāo)，作業(yè)規(guī)模大，時(shí)間長(zhǎng)，通過對(duì)深部水流優(yōu)勢(shì)通道的干預(yù)促使水流轉(zhuǎn)向，從而達(dá)到改善高含水油藏水驅(qū)效果的目的。深部調(diào)剖(調(diào)驅(qū))液流轉(zhuǎn)向技術(shù)的核心是廉價(jià)高效的堵劑材料，目前油田應(yīng)用的堵劑體系有近100種?，F(xiàn)有專利中，專利CN101434835提出了一種凍膠分散體深部液流轉(zhuǎn)向劑的制備方法，專利CN101033392提出了一種膨脹型流動(dòng)凝膠調(diào)剖堵水劑，專利CN1270967提出了一種交聯(lián)聚合物溶液(LPS)深部調(diào)剖劑的制備方法，專利CN1537883提出了一種適用于高溫條件的交聯(lián)聚合物溶液的制備方法，專利CN1827730提出了一種自動(dòng)破解再運(yùn)移顆粒凝膠調(diào)剖堵水劑，專利CN12 51856提出了一種凝膠微粒及其用途，專利CN1439692提出復(fù)合型固體顆粒調(diào)剖劑，專利CN101619119提出了高溫高礦化度油藏深部調(diào)剖的聚合物微球及制備方法，專利CN101735413A提出了一種多層核殼結(jié)構(gòu)的功能復(fù)合微球的制備方法及其應(yīng)用，專利CN101200513提出了一種柔性聚合物顆粒及其制備方法，專利CN101575966提出了一種采油污泥地下聚合堵水調(diào)剖的方法，專利CN1752403提出了復(fù)合段塞法大孔道油藏深部調(diào)剖方法，專利CN101012744提出了氮?dú)馀菽{(diào)驅(qū)段塞注入工藝，專利CN1415689提出了一種無機(jī)鹽沉淀高溫調(diào)剖劑及其制備方法和用途。雖然各種深部調(diào)驅(qū)劑都取得了一定的礦場(chǎng)效果，但是也存在著各自的缺點(diǎn)。以聚丙烯酰胺為主的各種地下交聯(lián)凝膠類調(diào)驅(qū)體系，其一成膠條件苛刻，堵塞程度低，不適合大孔道和裂縫油藏；其二影響其性能的因素多，針對(duì)性強(qiáng)，應(yīng)用時(shí)需考慮體系與地層流體、配液用水、油藏溫度和油藏地層特征的配伍性；其三耐溫耐鹽性能差，一般不適宜礦化度100000mg/L以上、溫度90°C以上的低滲地層的深部調(diào)剖作業(yè)。預(yù)交聯(lián)凝膠顆粒在一定程度上容易形成表面堵塞，且對(duì)施工工藝有一定的要求，另外，顆粒對(duì)滲透率大小也有一定限制。微生物類深部調(diào)剖劑則會(huì)由于微生物過度生長(zhǎng)而引起井堵塞。泡沫深部調(diào)剖劑有效期短，施工工藝復(fù)雜。粘土膠聚合物絮凝深部調(diào)剖劑自然選擇性較差，現(xiàn)場(chǎng)施工需要專用設(shè)備，注入性較差，大劑量注入受到限制。含油污泥深部調(diào)剖劑受原料產(chǎn)地及產(chǎn)量限制，不易在其他油田推廣。沉淀型無機(jī)鹽類深部調(diào)剖劑不適合嚴(yán)重非均質(zhì)地層。
與常用的有機(jī)堵劑材料相比，無機(jī)沉淀堵劑具有耐高溫、抗高鹽、廉價(jià)、長(zhǎng)效、對(duì)環(huán)境無害等特點(diǎn)，適合于各種水驅(qū)油藏的堵水調(diào)剖，而用于高溫高鹽油藏堵水調(diào)剖其優(yōu)勢(shì)更為突出。但一般認(rèn)為，無機(jī)沉淀反應(yīng)屬于離子型反應(yīng)，反應(yīng)速度快，不易控制，無機(jī)沉淀堵劑進(jìn)入地層深度有限而不適宜深部處理，即使用于近井調(diào)剖堵水，設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)定調(diào)堵效果的注入體系配方也非常困難。因此，目前報(bào)道的應(yīng)用于礦場(chǎng)的無機(jī)沉淀堵劑主要是由水玻璃和鈣、鎂等二價(jià)離子反應(yīng)生成的硅酸鹽沉淀堵劑，堵劑也大多用于近井調(diào)剖堵水，而注水過程中易于形成的BaS04、CaS04、CaC03等無機(jī)沉淀作為堵劑用于調(diào)剖堵水僅停留在概念設(shè)想階段，無論實(shí)驗(yàn)研究還是礦場(chǎng)應(yīng)用均未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種深部液流轉(zhuǎn)向方法，通過在地層深部預(yù)定區(qū)域生成預(yù)定量沉淀，達(dá)到深部調(diào)剖液流轉(zhuǎn)向的目的。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種深部液流轉(zhuǎn)向方法，所述方法通過調(diào)整注入水中的沉淀離子含量和或投加防 垢劑改變反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件來控制地層孔隙介質(zhì)中沉淀反應(yīng)的過程，在地層深部預(yù)定區(qū)域生成沉淀，達(dá)到深部調(diào)剖液流轉(zhuǎn)向的目的；所述方法首先在油藏工程綜合研究識(shí)別大孔道的基礎(chǔ)上，確定深部調(diào)剖的強(qiáng)度、深度、區(qū)域的處理要求；然后依據(jù)處理要求設(shè)計(jì)注水方案并制定相應(yīng)的調(diào)剖效果監(jiān)測(cè)方案；最后在所述注水方案的實(shí)施過程中根據(jù)調(diào)剖效果監(jiān)測(cè)的情況不斷調(diào)整所述注水方案的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)深部調(diào)剖液流轉(zhuǎn)向效果；所述方法采用無機(jī)沉淀作為堵劑。所述方法包括以下步驟(I)識(shí)別大孔道綜合利用取芯、常規(guī)測(cè)井、多參數(shù)吸水剖面組合測(cè)井、試井、開發(fā)動(dòng)態(tài)分析及示蹤劑測(cè)試這些資料識(shí)別出油藏中形成的大孔道，并依據(jù)開發(fā)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)及示蹤劑測(cè)試結(jié)果計(jì)算大孔道的體積、厚度、滲透率及孔道平均半徑這些定量參數(shù)；根據(jù)示蹤劑測(cè)試得到的觀察井見示蹤劑時(shí)間，計(jì)算出示蹤劑的推進(jìn)速度；在井位圖上，按照各注采井間示蹤劑推進(jìn)速度按比例作出示蹤劑的推進(jìn)圖，據(jù)圖大致判斷出大孔道的發(fā)育方向及其與小孔道推進(jìn)速度的差異，并確定示蹤劑沿大孔道竄流到達(dá)生產(chǎn)井時(shí)小孔道的示蹤劑前緣位置；在此基礎(chǔ)上確定深部調(diào)剖處理要求；(2)設(shè)計(jì)注水方案包括注入水調(diào)配步驟、防垢劑投加步驟和確定注水工藝參數(shù)步驟；其中，A，注入水調(diào)配步驟在選定合適的無機(jī)沉淀堵劑后，先確定達(dá)到預(yù)定堵塞效果需要生成的沉淀量，再設(shè)計(jì)出能生成要求沉淀量的注入水合理配方，最后設(shè)計(jì)達(dá)到配方要求的注入水調(diào)配方案；B，防垢劑投加步驟在篩選出合適的防垢劑后，先明確防垢劑在注水沿程的液相濃度分布，再確定防垢劑投加濃度；C，確定注水工藝參數(shù)步驟先在沉淀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征研究的基礎(chǔ)上建立沉淀反應(yīng)速度模型，后結(jié)合沉淀形成區(qū)域和沉淀量的處理要求確定日注水量、注水壓力、注入水總量和注水天數(shù)這些注入工藝參數(shù)。(3)調(diào)剖效果監(jiān)測(cè)與方案調(diào)整在調(diào)剖注水過程中，通過監(jiān)注水壓力、地層壓力、油井井底流壓、日注水量、注水速度、注水強(qiáng)度、吸水指數(shù)、日產(chǎn)液量、日產(chǎn)油量、日產(chǎn)水量、水油比、含水率、綜合含水率、含水上升率、采液指數(shù)、采油指數(shù)、采液強(qiáng)度、采油強(qiáng)度、油層動(dòng)用程度這些開發(fā)動(dòng)態(tài)指標(biāo)的變化不斷分析調(diào)剖見效情況，并依據(jù)見效情況適時(shí)調(diào)整所述步驟(2)中的注水方案。所述深部調(diào)剖處理要求具體如下深部調(diào)剖的強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到使大孔道滲透率小于小孔道滲透率的5 10倍；將小孔道示蹤劑前緣前10 20米作為深部調(diào)剖的起始深度；無機(jī)沉淀深部調(diào)剖區(qū)域?yàn)樗錾畈空{(diào)剖的起始深度前5 10米。 所述注入水調(diào)配步驟包括以下步驟(Al)選定無機(jī)沉淀堵劑系統(tǒng)研究油田水的水化學(xué)特征、油藏溫度壓力系統(tǒng)及高含水期油水滲流特征，確定注水過程中易于在地層深部形成的無機(jī)沉淀，并估計(jì)可能形成的沉淀量及其分布區(qū)域，按照深部調(diào)剖的處理要求綜合對(duì)比分析各類沉淀，選定合適的無機(jī)沉淀作為深部調(diào)剖的標(biāo)的堵劑；所述油田水包括地層水、注入水和各種產(chǎn)出水；(A2)確定達(dá)到預(yù)定調(diào)剖效果的沉淀量要求開展選定沉淀的大孔道地層堵塞傷害模擬實(shí)驗(yàn)，建立沉淀量與滲透率降低程度的定量關(guān)系，確定達(dá)到預(yù)定滲透率降低程度需要生成的沉淀量；(A3)設(shè)計(jì)注入水配方預(yù)測(cè)不同配方的沉淀趨勢(shì)，設(shè)計(jì)能生成要求沉淀量的注入水配方；(A4)注入水調(diào)配先利用現(xiàn)有的注入水和產(chǎn)出水混配出成分接近設(shè)計(jì)配方的注入水，再對(duì)注入水精細(xì)調(diào)配以達(dá)到配方設(shè)計(jì)要求。在所述步驟(A3)中是借助油田無機(jī)結(jié)垢預(yù)測(cè)商業(yè)軟件或利用朗格利爾(Langelier)飽和指數(shù)法、斯蒂夫-戴維斯(Stiff-Davis)飽和指數(shù)法、斯克爾曼(Ski I Iman)熱力學(xué)溶解度法來預(yù)測(cè)不同配方的沉淀趨勢(shì)的。所述防垢劑投加步驟包括以下步驟(BI)篩選防垢劑首先針對(duì)油藏特征及沉淀類型，先初步選定5 6種防垢劑；然后對(duì)初選的防垢劑進(jìn)行靜態(tài)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，確定防垢劑的最低有效濃度，檢驗(yàn)其與地層流體的配伍性及熱穩(wěn)定性，測(cè)定其防垢效率，優(yōu)選出高效廉價(jià)的防垢劑2 3種；最后對(duì)優(yōu)選出的防垢劑進(jìn)行巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，確定優(yōu)選防垢劑在孔隙中的吸附滯留特性，檢驗(yàn)防垢劑與巖石的配伍性，最終選定適合的最佳防垢劑；(B2)建立注水沿程防垢劑液相濃度分布模型開展巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，研究所述最佳防垢劑在孔隙中的吸附滯留特性，建立注水沿程防垢劑液相濃度分布模型；(B3)確定防垢劑投加濃度依據(jù)注水沿程防垢劑液相濃度分布規(guī)律，保證注入水到達(dá)深部預(yù)定區(qū)域之前防垢劑液相濃度大于最低防垢濃度(MIC)，確定注入水中防垢劑投加濃度。所述確定注水工藝參數(shù)步驟包括以下步驟(Cl)建立沉淀反應(yīng)速度模型按照設(shè)計(jì)的注入水配方和防垢劑投加濃度，開展巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，研究孔隙介質(zhì)中沉淀反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特征，建立沉淀反應(yīng)速度模型；
(C2)推算日注水量和注水壓力依據(jù)沉淀反應(yīng)速度確定達(dá)到預(yù)定的5 10米沉淀形成區(qū)域需要的注入水推進(jìn)速度，并相應(yīng)推算日注水量和注水壓力；(C3)推算注入水總量和注水天數(shù)依據(jù)沉淀反應(yīng)速度確定在預(yù)定區(qū)域形成預(yù)定數(shù)量沉淀需要的注入水總量，并相應(yīng)推算出注水天數(shù)作為沉淀深部調(diào)剖處理結(jié)束時(shí)間；(C4)調(diào)整處理完成后的注水工藝參數(shù)深部調(diào)剖處理完成后，油井的產(chǎn)液量和含水也會(huì)隨之變化，后續(xù)注水按照合理的注采比要求需相應(yīng)地調(diào)整注水量和注入壓力這些注水工藝參數(shù)。所述步驟(3)中，當(dāng)調(diào)剖見效情況不理想時(shí)，通過增加注入水沉淀離子含量或降低注水速度來增強(qiáng)深部調(diào)剖液流轉(zhuǎn)向效果。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是(I)本發(fā)明提出了無機(jī)沉淀深部液流轉(zhuǎn)向方法，突破了無機(jī)沉淀堵劑只能用于近井調(diào)剖堵水的限制，拓展了無機(jī)沉淀堵劑的應(yīng)用范圍，對(duì)改善高含水油藏尤其是高溫高鹽油藏水驅(qū)效果具有重要意義；(2)本發(fā)明的適應(yīng)性廣，適用于各種注水油藏，一般溫度越高、鹽度越高、含水越高，沉淀的趨勢(shì)越強(qiáng)，因此應(yīng)用于高溫高鹽油藏或高含水油藏調(diào)剖效果更好；(3)本發(fā)明的操作簡(jiǎn)單，作業(yè)實(shí)施中，只需調(diào)整注入水的成分，保持一般的注水工藝不變；(4)本發(fā)明的高效長(zhǎng)效，無機(jī)沉淀堵劑在孔隙介質(zhì)中一般以基質(zhì)為異相核心附著生長(zhǎng)成各種晶體，晶體生長(zhǎng)在孔隙中或喉道處均可形成。無機(jī)沉淀晶體的生長(zhǎng)方向常常垂直注水流向，因此堵劑的堵塞效果較好。無機(jī)沉淀晶體一般牢固地生長(zhǎng)在基質(zhì)之上，沉淀晶體不易受到破壞，因此堵劑的堵塞作用長(zhǎng)期有效。


圖I是利用本發(fā)明方法降低巖心滲透率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明基于無機(jī)反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論提出了一項(xiàng)新型深部調(diào)剖液流轉(zhuǎn)向技術(shù)一無機(jī)沉淀深部液流轉(zhuǎn)向方法，所述方法首先在油藏工程綜合研究識(shí)別大孔道(水流優(yōu)勢(shì)通道)的基礎(chǔ)上，確定深部調(diào)剖的強(qiáng)度、深度、區(qū)域等處理要求；然后依據(jù)處理要求合理設(shè)計(jì)注水方案(注入水調(diào)配方案、防垢劑投加方案和注水工藝參數(shù))并制定相應(yīng)的調(diào)剖效果監(jiān)測(cè)方案；最后在方案實(shí)施過程中根據(jù)監(jiān)測(cè)情況不斷調(diào)整設(shè)計(jì)，增強(qiáng)深部調(diào)剖液流轉(zhuǎn)向效果。所述方法包括以下步驟(I)識(shí)別大孔道綜合利用取芯、常規(guī)測(cè)井、多參數(shù)吸水剖面組合測(cè)井、試井、開發(fā)動(dòng)態(tài)分析及示蹤劑測(cè)試這些資料識(shí)別出油藏中形成的大孔道，并依據(jù)開發(fā)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)及示蹤劑測(cè)試結(jié)果計(jì)算大孔道(大孔道又被稱為“高滲透條帶”或“水流優(yōu)勢(shì)通道”)的體積、厚度、滲透率及孔道平均半徑這些定量參數(shù)。
根據(jù)示蹤劑測(cè)試得到的觀察井見示蹤劑時(shí)間，計(jì)算出示蹤劑的推進(jìn)速度。在井位圖上，按照各注采井間示蹤劑推進(jìn)速度按比例作出示蹤劑的推進(jìn)圖，據(jù)圖大致判斷出高滲透條帶的發(fā)育方向及其與低滲透帶推進(jìn)速度的差異，并確定示蹤劑沿高滲透條帶竄流到達(dá)生產(chǎn)井時(shí)低滲透條帶的示蹤劑前緣位置。在此基礎(chǔ)上確定深部調(diào)剖處理要求，具體如下一套開發(fā)層系滲透率級(jí)差小于5 10倍時(shí)，注水開發(fā)效果較為理想，因此深部調(diào)剖的強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到降低大孔道(高滲透條帶)滲透率到小于小孔道(低滲透條帶)的5 10倍。注入水沿大孔道(高滲透條帶)竄流到達(dá)生產(chǎn)井時(shí)，小孔道(低滲透條帶)的注入水前緣位置代表了小孔道(低滲透條帶)的最大波及區(qū)域，堵劑放置在小孔道(低滲透條帶)的注入水前緣附近深度對(duì)液流轉(zhuǎn)向的作用較為理想，若考慮道盡量減少堵劑對(duì)小孔道(低滲透條帶)的堵塞，堵劑放置在注入水前緣前的一定深度更為理想，因此根據(jù)上述示蹤劑推進(jìn)圖確定的小孔道(低滲透條帶)示蹤劑前緣前10 20米可作為深部調(diào)剖的起始 深度。從注水油藏實(shí)際的結(jié)垢油層傷害情況來看，注水井或生產(chǎn)井近井3 5米范圍的結(jié)垢即可以對(duì)油層產(chǎn)生嚴(yán)重的堵塞而顯著降低注水量或產(chǎn)液量，根據(jù)實(shí)際的結(jié)垢油層傷害情況，再考慮上一倍的保險(xiǎn)系數(shù)，無機(jī)沉淀深部調(diào)剖區(qū)域以5 10米為宜。(2)設(shè)計(jì)注水方案，包括注入水調(diào)配步驟、防垢劑投加步驟和確定注水工藝參數(shù)步驟。A，注入水調(diào)配步驟調(diào)整注入中的沉淀離子含量是為了改變沉淀反應(yīng)的熱力學(xué)條件而使注入水進(jìn)入地層深部與地層水混合后具有滿足深部調(diào)剖要求的沉淀趨勢(shì)。在選定合適的無機(jī)沉淀堵劑后，先確定達(dá)到預(yù)定堵塞效果需要生成的沉淀量，再設(shè)計(jì)出能生成要求沉淀量的注入水合理配方，最后設(shè)計(jì)達(dá)到配方要求的注入水調(diào)配方案。所述注入水調(diào)配方案包括以下步驟(Al)選定無機(jī)沉淀堵劑系統(tǒng)研究油田水(地層水、注入水和各種產(chǎn)出水)的水化學(xué)(離子組成、pH)特征、油藏溫度壓力系統(tǒng)及高含水期油水滲流特征，確定注水過程中易于在地層深部形成的無機(jī)沉淀(BaS04、CaS04、CaC03),并估計(jì)可能形成的沉淀量及其分布區(qū)域，按照深部調(diào)剖的處理要求綜合對(duì)比分析各類沉淀，選定合適的無機(jī)沉淀作為深部調(diào)首U的標(biāo)的堵劑；(A2)確定達(dá)到預(yù)定調(diào)剖效果的沉淀量要求開展選定沉淀的大孔道地層堵塞傷害模擬實(shí)驗(yàn)，建立沉淀量與滲透率降低(滲透率傷害)程度定量關(guān)系，確定達(dá)到預(yù)定滲透率降低程度需要生成的沉淀量；(A3)設(shè)計(jì)注入水配方借助OFISTP、MultiSCALE、SCALEUP、SDCQPC等油田無機(jī)結(jié)垢預(yù)測(cè)商業(yè)軟件或利用朗格利爾(Langelier)飽和指數(shù)法、斯蒂夫-戴維斯(Stiff-Davis)飽和指數(shù)法、斯克爾曼(Skillman)熱力學(xué)溶解度法等方法預(yù)測(cè)不同配方的沉淀趨勢(shì)，設(shè)計(jì)能生成要求沉淀量的注入水合理配方；(A4)注入水調(diào)配先利用現(xiàn)有的注入水和產(chǎn)出水混配出成分接近設(shè)計(jì)配方的注入水，再對(duì)注入水精細(xì)調(diào)配以達(dá)到配方設(shè)計(jì)要求。
B，防垢劑投加步驟在注入水中投加防垢劑是為了改變沉淀反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件而控制沉淀生成在地層深部預(yù)定區(qū)域。在篩選出合適的防垢劑后，先明確防垢劑在注水沿程的液相濃度分布，再確定防垢劑投加濃度。所述防垢劑投加步驟包括以下步驟(BI)篩選防垢劑首先針對(duì)油藏特征及沉淀類型，先初步選定5 6種防垢劑；然后對(duì)初選的防垢劑進(jìn)行靜態(tài)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，確定防垢劑的最低有效濃度(MIC)，檢驗(yàn)其與地層流體的配伍性及熱穩(wěn)定性，測(cè)定其防垢效率，優(yōu)選出高效廉價(jià)的防垢劑2 3種；最后對(duì)優(yōu)選出的防垢劑進(jìn)行巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，確定優(yōu)選防垢劑在孔隙中的吸附滯留特性，檢驗(yàn)防垢劑與巖石的配伍性，最終選定適合的最佳防垢劑；(B2)建立注水沿程防垢劑液相濃度分布模型開展巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，研究選定防垢劑在孔隙中的吸附滯留特性，建立注水沿程防垢劑液相濃度分布模型；
(B3)確定防垢劑投加濃度依據(jù)注水沿程防垢劑液相濃度分布規(guī)律，保證注入水到達(dá)深部預(yù)定區(qū)域之前防垢劑液相濃度大于MIC，確定注入水中防垢劑投加濃度。C，確定注水工藝參數(shù)步驟調(diào)整注水工藝參數(shù)是為了控制在地層深部預(yù)定區(qū)域生成預(yù)定數(shù)量的沉淀。先在沉淀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征研究的基礎(chǔ)上建立沉淀反應(yīng)速度模型，后結(jié)合沉淀形成區(qū)域和沉淀量的處理要求確定日注水量、注水壓力、注入水總量和注水天數(shù)這些注入工藝參數(shù)。包括以下步驟(Cl)建立沉淀反應(yīng)速度模型按照設(shè)計(jì)的注入水調(diào)配方案和防垢劑投加方案，開展巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，研究孔隙介質(zhì)中沉淀反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特征，建立沉淀反應(yīng)速度模型；(C2)推算日注水量和注水壓力依據(jù)沉淀反應(yīng)速度確定達(dá)到預(yù)定的5 10米沉淀形成區(qū)域需要的注入水推進(jìn)速度，并相應(yīng)推算日注水量和注水壓力；(C3)推算注入水總量和注水天數(shù)依據(jù)沉淀反應(yīng)速度確定在預(yù)定區(qū)域形成預(yù)定數(shù)量沉淀需要的注入水總量，并相應(yīng)推算出注水天數(shù)作為沉淀深部調(diào)剖處理結(jié)束時(shí)間；(C4)調(diào)整處理完成后的注水工藝參數(shù)深部調(diào)剖處理完成后，油井的產(chǎn)液量和含水也會(huì)隨之變化，后續(xù)注水按照合理的注采比要求需相應(yīng)地調(diào)整注水量、注入壓力等注水工藝參數(shù)。(3)調(diào)剖效果監(jiān)測(cè)與方案調(diào)整在調(diào)剖注水過程中，通過監(jiān)注水壓力、地層壓力、油井井底流壓、日注水量、注水速度、注水強(qiáng)度、吸水指數(shù)、日產(chǎn)液量、日產(chǎn)油量、日產(chǎn)水量、水油比、含水率、綜合含水率、含水上升率、采液指數(shù)、采油指數(shù)、采液強(qiáng)度、采油強(qiáng)度、油層動(dòng)用程度這些開發(fā)動(dòng)態(tài)指標(biāo)的變化不斷分析調(diào)剖見效情況，并依據(jù)見效情況適時(shí)調(diào)整所述步驟(2)中的注水方案(即修改上述的A、B和C三個(gè)部分)。調(diào)剖見效情況不理想時(shí)，可增加注入水沉淀離子含量或降低注水速度以增強(qiáng)深部調(diào)剖液流轉(zhuǎn)向效果。為證明本發(fā)明的效果，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖I所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明無機(jī)沉淀堵劑的堵塞效果顯著注入不形成沉淀的模擬注入水2PV后，巖心滲透率基本不變，注入形成153mg/LCaC03+255mg/L CaSO4沉淀的模擬地層水3. 5PV后，巖心滲透率降低了 50%。本發(fā)明針對(duì)常用有機(jī)堵劑成膠條件苛刻、堵塞程度低、耐溫耐鹽性能差、影響因素多、施工工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)，發(fā)揮無機(jī)沉淀堵劑耐聞溫、抗聞鹽、廉價(jià)、長(zhǎng)效、對(duì)環(huán)境無害等優(yōu)點(diǎn)，克服無機(jī)沉淀堵劑反應(yīng)速度快、不易控制、進(jìn)入地層深度有限的不足，提出了無機(jī)沉淀深部液流轉(zhuǎn)向方法，解決了目前技術(shù)中存在的難題。上述技術(shù)方案只是本發(fā)明的一種實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本 發(fā)明公開了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本發(fā)明上述具體實(shí)施方式
所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。
權(quán)利要求
1.一種深部液流轉(zhuǎn)向方法，其特征在于所述方法通過調(diào)整注入水中的沉淀離子含量和或投加防垢劑改變反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件來控制地層孔隙介質(zhì)中沉淀反應(yīng)的過程，在地層深部預(yù)定區(qū)域生成沉淀，達(dá)到深部調(diào)剖液流轉(zhuǎn)向的目的；所述方法首先在油藏工程綜合研究識(shí)別大孔道的基礎(chǔ)上，確定深部調(diào)剖的強(qiáng)度、深度、區(qū)域的處理要求；然后依據(jù)處理要求設(shè)計(jì)注水方案并制定相應(yīng)的調(diào)剖效果監(jiān)測(cè)方案；最后在所述注水方案的實(shí)施過程中根據(jù)調(diào)剖效果監(jiān)測(cè)的情況不斷調(diào)整所述注水方案的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)深部調(diào)剖液流轉(zhuǎn)向效果；所述方法采用無機(jī)沉淀作為堵劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的深部液流轉(zhuǎn)向方法，其特征在于所述方法包括以下步驟 (1)識(shí)別大孔道 綜合利用取芯、常規(guī)測(cè)井、多參數(shù)吸水剖面組合測(cè)井、試井、開發(fā)動(dòng)態(tài)分析及示蹤劑測(cè)試這些資料識(shí)別出油藏中形成的大孔道，并依據(jù)開發(fā)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)及示蹤劑測(cè)試結(jié)果計(jì)算大孔道的體積、厚度、滲透率及孔道平均半徑這些定量參數(shù)； 根據(jù)示蹤劑測(cè)試得到的觀察井見示蹤劑時(shí)間，計(jì)算出示蹤劑的推進(jìn)速度；在井位圖上，按照各注采井間示蹤劑推進(jìn)速度按比例作出示蹤劑的推進(jìn)圖，據(jù)圖大致判斷出大孔道的發(fā)育方向及其與小孔道推進(jìn)速度的差異，并確定示蹤劑沿大孔道竄流到達(dá)生產(chǎn)井時(shí)小孔道的示蹤劑前緣位置；在此基礎(chǔ)上確定深部調(diào)剖處理要求； (2)設(shè)計(jì)注水方案包括注入水調(diào)配步驟、防垢劑投加步驟和確定注水工藝參數(shù)步驟； 其中， A，注入水調(diào)配步驟在選定合適的無機(jī)沉淀堵劑后，先確定達(dá)到預(yù)定堵塞效果需要生成的沉淀量，再設(shè)計(jì)出能生成要求沉淀量的注入水合理配方，最后設(shè)計(jì)達(dá)到配方要求的注入水調(diào)配方案； B，防垢劑投加步驟在篩選出合適的防垢劑后，先明確防垢劑在注水沿程的液相濃度分布，再確定防垢劑投加濃度； C，確定注水工藝參數(shù)步驟先在沉淀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征研究的基礎(chǔ)上建立沉淀反應(yīng)速度模型，后結(jié)合沉淀形成區(qū)域和沉淀量的處理要求確定日注水量、注水壓力、注入水總量和注水天數(shù)這些注入工藝參數(shù)。
(3)調(diào)剖效果監(jiān)測(cè)與方案調(diào)整 在調(diào)剖注水過程中，通過監(jiān)注水壓力、地層壓力、油井井底流壓、日注水量、注水速度、注水強(qiáng)度、吸水指數(shù)、日產(chǎn)液量、日產(chǎn)油量、日產(chǎn)水量、水油比、含水率、綜合含水率、含水上升率、采液指數(shù)、采油指數(shù)、采液強(qiáng)度、采油強(qiáng)度、油層動(dòng)用程度這些開發(fā)動(dòng)態(tài)指標(biāo)的變化不斷分析調(diào)剖見效情況，并依據(jù)見效情況適時(shí)調(diào)整所述步驟(2)中的注水方案。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的深部液流轉(zhuǎn)向方法，其特征在于所述深部調(diào)剖處理要求具體如下 深部調(diào)剖的強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到使大孔道滲透率小于小孔道滲透率的5 10倍； 將小孔道示蹤劑前緣前10 20米作為深部調(diào)剖的起始深度； 無機(jī)沉淀深部調(diào)剖區(qū)域?yàn)樗錾畈空{(diào)剖的起始深度前5 10米。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的深部液流轉(zhuǎn)向方法，其特征在于所述注入水調(diào)配步驟包括以下步驟 (Al)選定無機(jī)沉淀堵劑系統(tǒng)研究油田水的水化學(xué)特征、油藏溫度壓力系統(tǒng)及高含水期油水滲流特征，確定注水過程中易于在地層深部形成的無機(jī)沉淀，并估計(jì)可能形成的沉淀量及其分布區(qū)域，按照深部調(diào)剖的處理要求綜合對(duì)比分析各類沉淀，選定合適的無機(jī)沉淀作為深部調(diào)剖的標(biāo)的堵劑；所述油田水包括地層水、注入水和各種產(chǎn)出水； (A2)確定達(dá)到預(yù)定調(diào)剖效果的沉淀量要求開展選定沉淀的大孔道地層堵塞傷害模擬實(shí)驗(yàn)，建立沉淀量與滲透率降低程度的定量關(guān)系，確定達(dá)到預(yù)定滲透率降低程度需要生成的沉淀量； (A3)設(shè)計(jì)注入水配方預(yù)測(cè)不同配方的沉淀趨勢(shì)，設(shè)計(jì)能生成要求沉淀量的注入水配 方； (A4)注入水調(diào)配先利用現(xiàn)有的注入水和產(chǎn)出水混配出成分接近設(shè)計(jì)配方的注入水，再對(duì)注入水精細(xì)調(diào)配以達(dá)到配方設(shè)計(jì)要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的深部液流轉(zhuǎn)向方法，其特征在于在所述步驟(A3)中是借助油田無機(jī)結(jié)垢預(yù)測(cè)商業(yè)軟件或利用朗格利爾(Langelier)飽和指數(shù)法、斯蒂夫-戴維斯(Stiff-Davis)飽和指數(shù)法、斯克爾曼(Skillman)熱力學(xué)溶解度法來預(yù)測(cè)不同配方的沉淀趨勢(shì)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的深部液流轉(zhuǎn)向方法，其特征在于所述防垢劑投加步驟包括以下步驟 (BI)篩選防垢劑首先針對(duì)油藏特征及沉淀類型，先初步選定5 6種防垢劑；然后對(duì)初選的防垢劑進(jìn)行靜態(tài)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，確定防垢劑的最低有效濃度，檢驗(yàn)其與地層流體的配伍性及熱穩(wěn)定性，測(cè)定其防垢效率，優(yōu)選出高效廉價(jià)的防垢劑2 3種；最后對(duì)優(yōu)選出的防垢劑進(jìn)行巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，確定優(yōu)選防垢劑在孔隙中的吸附滯留特性，檢驗(yàn)防垢劑與巖石的配伍性，最終選定適合的最佳防垢劑； (B2)建立注水沿程防垢劑液相濃度分布模型開展巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，研究所述最佳防垢劑在孔隙中的吸附滯留特性，建立注水沿程防垢劑液相濃度分布模型； (B3)確定防垢劑投加濃度依據(jù)注水沿程防垢劑液相濃度分布規(guī)律，保證注入水到達(dá)深部預(yù)定區(qū)域之前防垢劑液相濃度大于最低防垢濃度(MIC)，確定注入水中防垢劑投加濃度。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的深部液流轉(zhuǎn)向方法，其特征在于所述確定注水工藝參數(shù)步驟包括以下步驟 (Cl)建立沉淀反應(yīng)速度模型按照設(shè)計(jì)的注入水配方和防垢劑投加濃度，開展巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，研究孔隙介質(zhì)中沉淀反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特征，建立沉淀反應(yīng)速度模型； (C2)推算日注水量和注水壓力依據(jù)沉淀反應(yīng)速度確定達(dá)到預(yù)定的5 10米沉淀形成區(qū)域需要的注入水推進(jìn)速度，并相應(yīng)推算日注水量和注水壓力； (C3)推算注入水總量和注水天數(shù)依據(jù)沉淀反應(yīng)速度確定在預(yù)定區(qū)域形成預(yù)定數(shù)量沉淀需要的注入水總量，并相應(yīng)推算出注水天數(shù)作為沉淀深部調(diào)剖處理結(jié)束時(shí)間； (C4)調(diào)整處理完成后的注水工藝參數(shù)深部調(diào)剖處理完成后，油井的產(chǎn)液量和含水也會(huì)隨之變化，后續(xù)注水按照合理的注采比要求需相應(yīng)地調(diào)整注水量和注入壓力這些注水工藝參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的深部液流轉(zhuǎn)向方法，其特征在于所述步驟(3)中，當(dāng)調(diào)剖見效情況不理想時(shí)，通過增加注入水沉淀離子含量或降低注水速度來增強(qiáng)深部調(diào)剖液流轉(zhuǎn)向效果。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種深部液流轉(zhuǎn)向方法，屬于石油開采領(lǐng)域。本發(fā)明通過調(diào)整注入水中的沉淀離子含量或和投加一定濃度的防垢劑而改變反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件以有效控制地層孔隙介質(zhì)中沉淀反應(yīng)的過程，實(shí)現(xiàn)在地層深部預(yù)定區(qū)域生成沉淀，達(dá)到深部調(diào)剖液流轉(zhuǎn)向的目的。本發(fā)明突破了無機(jī)沉淀堵劑只能用于近井調(diào)剖堵水的限制，拓展了無機(jī)沉淀堵劑的應(yīng)用范圍，對(duì)改善高含水油藏尤其是高溫高鹽油藏水驅(qū)效果具有重要意義；適用于各種注水油藏；操作簡(jiǎn)單，作業(yè)實(shí)施中，只需調(diào)整注入水的成分，保持一般的注水工藝不變，同時(shí)能保證高效長(zhǎng)效。
文檔編號(hào)E21B43/20GK102797442SQ20111014033
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者賈紅育, 王海波, 呂成遠(yuǎn), 計(jì)秉玉 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院