專利名稱:從注入在水中有溶解性的微胞表面活化劑溶液來增加收采石油的方法
本發(fā)明之有關(guān)過程，是又有相當(dāng)離子交換能力的石油儲層中，用一由陰離子表面活化劑及輔助劑組成的代排栓子，進(jìn)行增加收采石油。
有多種表面活化劑已被提出來增加收采石油最常用的表面活化劑是磺酸鹽類的，更準(zhǔn)確地說就是以堿性金屬鹽或銨鹽狀態(tài)出現(xiàn)的石油磺酸鹽。
表面活化劑的常用濃度比它的臨界微胞濃度高。注入的微胞溶液是含有不定分量的各種表面活化劑水溶液，并可能有共表面活化劑，共溶化劑，電解質(zhì)，等等，添加劑或含有不同比例的水電解質(zhì)，碳?xì)浠衔锊⒖赡苁枪脖砻婊罨瘎?，?或共溶化劑等的混合物。在后者情況之下，有足夠濃度的極性分子的出現(xiàn)，會形成一般稱為微溶液的透明混合物。
但是已知道如巖石帶著有高度二價(jià)陽離子交換能力的粘土?xí)r，此等用表面活化劑的收采技巧的效能便大為降低。其實(shí)，正如鎢與鎂離子與磺酸鹽的反應(yīng)，會增加表面活化劑的消耗量，造成表面活化劑的過度保留，致令這過程失效，這是因?yàn)?1)表面活化劑的沉淀。
(2)假如碳?xì)浠衔锉还潭?，它在碳?xì)浠衔锵嘀袝D(zhuǎn)換及滯留。
(3)它在石上的吸附作用。
三價(jià)陽離子產(chǎn)生一更大的效果，但為了保留簡單性，我們將只讀二價(jià)陽離子。
這過程的慣常做法是所注入的表面活化劑都能特別適應(yīng)儲層內(nèi)的液體及溫度。用儲層內(nèi)的石油和水，在儲層溫度進(jìn)行試驗(yàn)，選擇出表面活化劑的分子量，分子量的散布情況及它在微胞溶液的濃度，來找出最適宜效率。
不過，從降低界面張力的觀點(diǎn)來說，將微胞溶液的成分盡可能完善后，在已定的條件下，巖石與原來存在的液體之間的初步物理化學(xué)平衡將被注入儲層的微胞溶液所改變。這些變更會使微胞溶液脫離它的最適宜效率。由于離子交換和在表面活化劑存在的情況下增加水溶度，二價(jià)離子濃度也增加了，亦影響了水的鹽濃度。此外，表面活化劑的成份和濃度，也被由原來存在液體及推動的液體所導(dǎo)致的沖淡，及某些分子的選擇性吸附作用(色層分離現(xiàn)象)等所改變。此等由多孔介質(zhì)所造成的變化，有支配性作用，并可將過程預(yù)料的效率降低不少。
有很多的方程式被提出來用作保存微胞溶液的交通和/或減低表面活躍劑的保留性。
美國專利第4，232，737號描述-在含有高鹽度的水的石油儲層中，用表面活化劑，收采石油的方法。所注入的液體包含最少兩種表面活化劑-離子化合物，例如石油磺酸鹽，和-表面活化劑，例如酒精或烷基苯基聚氧化己烯硫酸鹽或磺酸鹽，致使在儲油層內(nèi)的水的磺酸鹽取的溶解性。在這個(gè)過程里，多個(gè)由微胞溶液所組成的栓子會相繼地被注入，接著再注入含有增粘劑(水溶性的聚合物)的低鹽度水溶液。鹽及表面活化劑的濃度，將逐漸地由第一栓子的最高數(shù)值，下降至最尾栓子的最低數(shù)值。
在美國專利第4，074，755號內(nèi)，在注入表面活化劑-聚合物體系時(shí)，主要的一價(jià)陽離子濃度與主要的二價(jià)陽離子濃度的平方根的比率，是維持于-與儲層相同的固定數(shù)值。據(jù)說，由此可以避免在儲層內(nèi)有高離子交換能力的離子交換。
雖然如此，用上面方法及類似方法進(jìn)行的中間試驗(yàn)，卻常遇到失敗。其中的幾個(gè)原因可被提出如下-最適宜于各油田條件的流動均勻液，如遇到因上述現(xiàn)象造成的條件改變，就不能保持原來的效用。
-當(dāng)先前所注入液體成份被判斷為不利時(shí)，要抽除這些儲層內(nèi)水份是很難進(jìn)行的，這是由于儲層的不均勻性的。
此外，使用一種對鹽份變化不敏感的非離子表面活化劑，可能因其高價(jià)錢，會使過程不符合經(jīng)濟(jì)原則，這樣就不可以形成一種一定可被接受的另一種溶液。
當(dāng)石油磺酸鹽被用于收采石油過程時(shí)，它們可能就是所謂的“石油”磺酸鹽，這是一種實(shí)際上是更可取的可溶于碳?xì)浠衔锏?磺酸鹽。由于它們的陰離子特性和較高的分子量，此等表面活化劑，對水中的二價(jià)陽離子的濃度變化比對一價(jià)陽離子的更為敏感。例如儲層巖石有一高度陽離子交換能力，此等變化將較大，又假如注入二氧化碳后，由碳酸鈣的溶化所造成的變化也頗大。
在某一二價(jià)陽離子濃度限度之內(nèi)，而這一限度合乎磺酸鹽的分子量平均值及其分布的，雖然磺酸鹽對油的親合性漸增，微胞溶液也能忍受此等變化。在最高限度之上，一個(gè)可使相反粘性乳混液(油包水)形成的質(zhì)變會出現(xiàn)。跟著，殘留在油飽和度會增加，磺酸鹽的保留度也增加，使微胞溶液分解。
從接著的描述及附圖應(yīng)可更清楚明白本發(fā)明及其好處附圖1A顯示，在注入一有最適宜成分的可溶于碳?xì)浠衔锏摹笆汀鳖惢撬猁}后，殘留石油飽和度及磺酸鹽保留度。
附圖1B顯示，在注入一溶于水的磺酸鹽后，殘留石油飽和度及磺酸鹽保留度。
附圖1C說明在根據(jù)本發(fā)明注入一排代栓子后，殘留石油飽和度及磺酸鹽保留度。
附圖2D顯示，在注入水后的殘留石油飽和度，與及注入二氧化碳后的殘留石油飽和度。
附圖2E顯示在注入二氧化碳，再注入溶于水的硫酸鹽后的殘留石油飽和度和磺酸鹽保留度。
附圖2F顯示在注入氧化碳，再根據(jù)本發(fā)明注入排代栓子后的殘留石油飽和度和磺酸鹽保留度。
附圖3顯示，根據(jù)本發(fā)明，在流出液體的有機(jī)相中的磺酸鹽、鈣和鐵的濃度，與1C試驗(yàn)比較，及收采到石油的體積。
附圖1A顯示在注入一對二價(jià)離子有中度容忍度的含有石油類磺酸鹽的微胞溶液后，以孔隙體積Vp的分子表示的殘留石油飽和度，和以毫克/克巖石表示的磺酸鹽的保留度A，在一長度為L厘米的多孔介質(zhì)內(nèi)的情形?？梢姷降氖?，殘留石油飽和度的迅速增加是伴隨著相當(dāng)高的磺酸鹽的保留度。
較便宜的磺酸也可用來制造微胞溶液。此等磺酸鹽除包含石油磺酸外，還有較低分子量的-磺酸鹽，及在制造過程中產(chǎn)生的二或多磺酸類的無機(jī)鹽(尤其是硫酸鈉)。這類磺酸鹽的無機(jī)鹽成份，也在離子交換現(xiàn)象中占一重要席位。
在本發(fā)明，我們已觀察到，當(dāng)將一由此等磺酸鹽制造的微胞溶液注入-有不小離子交換能力的儲層時(shí)，由于與溶于溶液的巖石的二價(jià)離子起作用，搬移石油的效能將增加。這由磺酸鹽溶液所導(dǎo)致的溶解過程，會由以下各例子顯示出來。
不過，有利的二價(jià)陽離子濃度的范圍，是決定于此等陽離子。例如鈣的濃度與磺酸鹽濃度的比率，與決定于在微胞溶液中的磺酸鹽濃度。這磺酸鹽雖然比石油磺酸鹽有較高的水溶性，但亦可像例1A一樣，當(dāng)C++a對磺酸鹽濃度比例增加時(shí)，被捕捉住。不過，我們似乎不必因?qū)π纬烧硿匀榛煲憾鴮?dǎo)致封閉多孔介質(zhì)的情形，太過害怕。附圖1B是一注入此類磺酸鹽情形，殘留石油飽和度SHR是以孔隙體積VP的分?jǐn)?shù)表示，而磺酸鹽的保留度A，則是以毫克/克巖石表示。因此可以看到，由于這種磺酸鹽與最適宜性的磺酸鹽比較起來，會是太過親水的，因此，當(dāng)采用時(shí)，會引至下列限制-在注入井的附近，微胞系統(tǒng)并不能達(dá)到最適宜的C++a/磺酸鹽濃度比例。因此，效能不夠高，而殘留石油飽和度仍然留在一個(gè)較高水平。
-為補(bǔ)償乳混液的形成及被捕捉定位所造成的非最適宜性條件，必須大量注入微胞溶液，但這會令本過程不符合經(jīng)濟(jì)原則。
-當(dāng)二價(jià)陽離子在儲層水中的濃度偏高，或在一含有碳酸鹽的儲層巖石中注入二氧化碳，而使二價(jià)陽離子濃度增加時(shí)，類似困難將出現(xiàn)。
附圖2E所顯示的，是在注入二氧化碳，再注入溶于水的石油磺酸鹽后的情況殘留石油飽和度SHR是以孔隙體積VP的分?jǐn)?shù)表示，磺酸鹽的保留度A，則是以毫克/克巖石計(jì)算，以多孔介質(zhì)的長度L(Cm)的函數(shù)表示。在這一情況下，在注射開始時(shí)，磺酸鹽便遇到足夠份量的鈣，并有效地排代出石油。不過，在一短距離后，淹介質(zhì)保留最大面積的表面活化劑，接著，微胞溶液排代石油的能力將減退。
因此，由于在排代時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象(帶多價(jià)陽離子入溶液，交換離子，優(yōu)先吸附某些表面活化劑分子)，當(dāng)一均勻成分的排代液體被注入時(shí)，要微胞溶液適應(yīng)逐漸建立起新條件將有困難。
本發(fā)明提供一個(gè)可在形成石油儲層的地質(zhì)構(gòu)造中，改進(jìn)擴(kuò)增收采原油的過程;儲層有相當(dāng)?shù)碾x子交換能力，又需鉆出最少一個(gè)注入井及一個(gè)生產(chǎn)井。從注入井引入一排代栓子，包括一適應(yīng)于將油推向最少一個(gè)生產(chǎn)井的陰離子表面活化劑，及由多個(gè)相繼地注入的區(qū)域所組成，有些最少含有一種陰離子表面活化劑。根據(jù)注入栓子不同區(qū)域入井內(nèi)的次序，可調(diào)整溶度，使其由栓子的一個(gè)區(qū)域到另一個(gè)時(shí)有所增加。
跟著，透過注入井注水溶相驅(qū)策液入石層，這將推動排代栓子，它又將油推向生產(chǎn)井。
組成排代栓子的系統(tǒng)含有特別選出的表面活化劑，因其可以應(yīng)付含有粘土及有不低陽離子交換能力的碳酸鹽和/或砂巖儲層巖石的各物理和化學(xué)現(xiàn)象。
于每克巖石中當(dāng)每離子交換值一是介乎0.1至10毫當(dāng)量(meg)的可交換離子時(shí)，本過程是很有利的，又當(dāng)離子交換值在1至3meg/100克巖石時(shí)，則更加有利。最后，本發(fā)明雖然消耗中量的表面活化劑，欲可保證高度石油收采效率。
為此，除了用陰離子表面活化劑之外，我們更加用一內(nèi)含不同濃度的各輔助劑的溶液。
陰離子的例子有以下各種，但欲不是只限于這些例子，磺酸鹽、羧酸鹽、磷酸鹽、酞酸鹽、硫酸鹽等等或是這些物質(zhì)的混合物。它或許有以下的方程式R1-X-1M+在這里R1是一脂族原子團(tuán)，有8至24碳原子，或是一有14至36個(gè)碳原子的烷基芳香烴原子團(tuán);X-1是一磺酸鹽、硫酸鹽、羧酸鹽、磷酸鹽、酞酸鹽等的極性原子團(tuán)之類，而M+則通常是一一價(jià)陽離子，例如是銨或一堿性金屬。這陰離子表面活化劑也可以是由加于原油或分隔出的原油上的發(fā)煙硫酸或三氧化硫所產(chǎn)生的石油磺酸鹽。
為求方便，在以下各例子里，我們將把這陰離子表面活化劑分類為石油磺酸鹽。
這在注入水中改變陰離子表面活化劑的開始溶解度，并使溶解度隨著溶液在多孔介質(zhì)推進(jìn)中而逐漸增加的輔助劑，可以是，但不限于，以下例子-脂肪族一醇，由4至18個(gè)碳原子組成，例如乙基-2己醇，或是如胺、酮、醚等的任何極性物質(zhì)，或是有足夠碳原子數(shù)目來減低注入的水中的陰離子表面活化劑溶解度的酯，例如染醇油。
-如烷基或烷基芳基聚乙二醇醚類，或是烷基-或烷基芳基聚乙二醇醚硫酸鹽或磷酸鹽或酞酸鹽或羧酸鹽或堿性金屬或胺類的磺酸鹽等的表面活化劑。它可以有如下的方程式R2-O(CH2CH2O)nH這里的R2-由8至24個(gè)碳原子組成的脂肪族原子團(tuán)或-由14至36個(gè)碳原子組成的烷基芳香烴原子團(tuán)，而n的數(shù)值是1至50;或R3-O(CH2CH2O)m-1CH2CH2X-2M+，這里的R3與m有和R2及n相同的定義，X-2有和X-1相同的定義，而M+通常是-如胺或堿性金屬的一價(jià)陽離子。
這輔助表面活化劑是用作增加注入的水對陰離子表面活化劑的溶解度。
-一個(gè)有由一至五個(gè)碳原子的脂肪族-醇，例如異丙醇，或任何其它物質(zhì)，例如胺、酮、醚、及有夠低碳原子數(shù)目以增加注入的水的陽離子表面活化劑的溶解度的酯。
此外，微胞溶液也可包含現(xiàn)今應(yīng)用于增加石油收采的淌度控制劑，例如不論其水解了與否的聚丙烯酰胺，其平均分子量為4×106至10×106道爾頓，或-平均分子量為1×106至5×106道爾頓之間的多糖。它亦可以含有-由原油或-分隔出原油或提煉過的原油餾所形成的烴或是-純凈脂肪類或環(huán)烴或是這些物質(zhì)的混合物。
在離子調(diào)換(離子交換、溶解作用)和色層分離效果之后，才可成立保證正常排代效能的條件。輔助劑保護(hù)陰離子表面活化劑，使其不致因成份變化，而有被保留的危險(xiǎn)。選擇它們的原因是既可避免陰離子表面活化劑的沉淀危險(xiǎn)，又可由微胞溶液與出自石頭的二價(jià)陽離子的協(xié)合作用，取得低界面張力的系統(tǒng)。
本發(fā)明利用上儲層中可預(yù)料的相互作用，方法是調(diào)整注入的水中的陰離子表面活化劑的溶解度梯度。這在水中的最高溶解度必須適應(yīng)儲層本身因素(巖石、水、油、溫度)，和陰離子表面活化劑，與及這現(xiàn)象的動力學(xué)。溶解度梯度是由-由多個(gè)區(qū)域的栓子用下列方法所產(chǎn)生-所注入的排代栓子的第一部份是-陰性離子表面活化劑的微胞溶液，它的成分是依照注入井附近的可預(yù)見情形而作出最優(yōu)化的方法例如，當(dāng)石層內(nèi)的水是低鹽份的而可用的表面活化劑較適宜溶于水，表面活化劑的親水和親脂傾向的平衡，也就是減低其在注入的水的溶解度，是如下得到加進(jìn)一較適宜溶于油的表面活化劑，和/或加進(jìn)一長鏈的醇，和/或增加電解質(zhì)的濃度-這栓子的第二部份是由-水相陰離子表面活化劑溶液所形成，其內(nèi)沒有輔助劑或是只有小量輔助劑，視乎用途而定。這溶液是在經(jīng)過一段較長的多孔介質(zhì)旅程，才達(dá)到最高效率，這也是在其與巖石交換離子之后。
-這栓子的第三部分是水溶液，它含有或不含離子表面活化劑一個(gè)或多個(gè)輔助劑，其目的是降低磺酸鹽的保留度它可以是離子或非離子表面活化劑和(或)與低分子的一元醇。輔助劑具有低保留度并保持溶液性質(zhì)于最佳狀態(tài)。此外，降低微胞溶液的靈敏度為二價(jià)離子。最后由于它們能分散乳化劑并使表面活化劑放出分子，因而可以保持陰離子再流動。
-這栓子的第四部份是一水溶液，內(nèi)含足夠濃度的淌度控制劑和/或輔助劑能夠?qū)㈥庪x子表面活化劑的保留度減低以重新增強(qiáng)其在注入的水的溶解度。
栓子成份的設(shè)計(jì)必須有伸縮性，這樣才可考慮到應(yīng)用時(shí)的各種可能情況。例如，這排代栓子可由多過四個(gè)區(qū)區(qū)域所組成。
如果注入的水的咸度是夠高，而在一含有堿性金屬碳酸鹽的儲層巖石內(nèi)注入二氧化碳，造成大量增加溶液中的二價(jià)陽離子的濃度，或是所用的陰離子表面活化劑較宜溶于油的話，注入過程就應(yīng)該直接由栓子的第二部份開始(參看試驗(yàn)2F的例子)。這第二部份的最適宜性是由考慮陰離子表面活化劑的本質(zhì)和儲層條件所達(dá)至。
在隨后的描述，百份比(%)是以活躍物質(zhì)的重量來表示。存在于石層中和/或用于排代石油的水的咸度是以氯化鈉的當(dāng)量計(jì)算。如在栓子的各區(qū)域的咸度不大高于3%的話，這對本過程是十分有的。
本發(fā)明的作者在用咸度接近1.5%的水時(shí)，曾獲得十分理想的結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明，栓子的第一部份的陰離子表面活化劑總濃度在注入的水中是1%至10%，其中0至5%是較適宜溶解于油的表面活化劑，其余是由較適宜溶解于水的陰離子表面活化劑所形成。此外，注入的水含有0至5%高碳原子數(shù)目的醇，例如乙基-2己醇或是內(nèi)有0至0.05克分子/升的一價(jià)或二價(jià)陽離子鹽的雜醇油，例如C++a和Mg++，由0至0.2%的一溶于水的聚合物，和由0至10%的烴。這栓子的第一部份的規(guī)模代表了孔隙體積的5至20%。
這栓子的第二部份就是注入的水，其內(nèi)要含有1至10%較宜溶于水的陰離子表面活化劑，由0至2%的一表面活化劑，由0至5%的一低分子量的醇，例如異丙醇，由0至0.2%的一溶于水的聚合物，和由0至10%的烴。這栓子的第二部份的規(guī)模代表了孔隙體積的5至30%。
這栓子的第三部份是注入的水，其內(nèi)要含有0至5%的一較宜溶于水的陽離子表面活化劑，由0.1至5%的一輔助性表面活化劑，由0.5至10%的一低分子量醇，例如異丙醇，由0至0.2%的一水溶性聚合物和由0至10%的烴。這栓子第三部份的規(guī)模是代表了孔隙體積的5至30%。
這栓子的第四部份是注入的水，其內(nèi)要含有0至3%的一輔助性表面活化劑，由0至3%的一低分子量醇，例如異丙醇和0至0.2%的一水溶性聚合物。這栓子的第四部份的規(guī)模是代表了孔隙體積的5至50%。
上面所述的排代栓子是被由內(nèi)含0至0.2%的水溶性聚合物的注入的水所驅(qū)至生產(chǎn)井。
圖1C和2F，符合根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行的排代試驗(yàn)，顯示以孔隙體積VP的函數(shù)表示的殘留石油飽和度SHR，陰離子表面活化劑的保留度A是以毫克/巖石計(jì)算，以多孔介質(zhì)長度L(厘米)的函數(shù)表示。
可見到的是雖然每一情況下所用表面活化劑的份量都實(shí)際相同，但曲線的走勢都比圖1A，1B和2E的試驗(yàn)有利得多，我們稍后會見到的也將會是一樣。下面是各例子的描述。
例一(試驗(yàn)1a，1b，1c)用由油田取得的砂巖巖必作多孔介質(zhì)，在95℃或100巴的壓力進(jìn)行一系列測試。
運(yùn)用以下程序?qū)r心樣本壓碎，再將之?dāng)D進(jìn)一不銹鋼管內(nèi)。多孔介質(zhì)的特性已列于表一。所測量到的對氣體的滲透性，與及當(dāng)水流通時(shí)粘土發(fā)脹影響下測量到的對儲層內(nèi)的水的滲透性的分別是可以被觀察到的。
1.注入水與油首先是將多孔介質(zhì)充飽了油田巖層內(nèi)的水，其總咸度為0.46%。再注入已除去氣體的儲層內(nèi)的石油以排代這水份(儲罐油在20℃時(shí)，比重是0.809克/升，粘度3.2mPaS)。這不可再減的水飽和度是0.37±0.01。跟著用在100巴和95℃時(shí)飽和了儲層氣體的油取代這儲罐油。此時(shí)的氣/油比率是54m2/m3。最后，用0.40%鹽濃度的注入的水排代石油過濾速率是每日一米。這獲得的殘留石油飽和度是0.34±0.01，即是46%的石油收采率。
2、注入表面活化劑應(yīng)用三個(gè)公式方法試驗(yàn)1a注入水后，再注入一代表30%孔隙體積的水相溶液，它是由內(nèi)含有3%石油磺酸鹽(石油類有相等于460的平均原子量)的注入水份所形成，再由一代表100%孔隙體積的注入的水所推進(jìn)。殘留石油飽和度的平均值將由0.34下降至0.23，就是總共收采到63%的油。
試驗(yàn)1b注入水后，再注入一代表30%孔隙體積的水相溶液，它是由內(nèi)含有3%石油磺酸鹽的注水所組成，其內(nèi)除含有石油類分子外，又有20%的二或多磺酸鹽分子(這混合體的相等平均分子量是35至400)，再由一體積相當(dāng)于100%孔隙體積的注入的水所推進(jìn)。殘留石油飽和度的平均值由0.34下降至0.19，即是總和收采率是70%。
試驗(yàn)1c在注入水后，根據(jù)本發(fā)明法，相繼地注入下列排代液體1)-由含有如試驗(yàn)1b描述的3%石油磺酸鹽和0.5%染醇油所組成的水相溶液，它的體積是孔隙體積的5%。
2)-由如試驗(yàn)1b描述的含有3%石油磺酸鹽的注入的水所組成的水相溶液，它的體積是孔隙體積的10%。
3)-由有如試驗(yàn)1b描述的內(nèi)含2.45%石油磺酸鹽，和0.27%的乙氧基化的醇的注入的水所組成的水相溶液，公式是R-O(CH2-CH2O)nH，這里的R是一平均有15個(gè)碳原子的直串(脂族的)原子團(tuán)，又n的平均值是15;這水相液的體積是孔隙體積的15%。
4)-由含有如前述的0.41%乙氧基化的醇和1%異丙醇的注入的水所組成的水相溶液，它的體積是孔隙體積的10%。
這排代栓子是由一代表100%孔隙體積的注入的水所推進(jìn)。殘留石油飽和度的平均值由0.34下降至0.06，就是總共收采到90%的石油。
在每一試驗(yàn)之后，用鉆孔方法由鋼管處取出多孔介質(zhì)，再將之截成六分，在其中決定殘留石油飽和度SHR和磺酸鹽的保留度A。
試驗(yàn)1a，1b，1c的結(jié)果是分別在圖1A，1B和1c以多孔介質(zhì)長度的函數(shù)表示出來。從各圖可以清楚見到試驗(yàn)1c的高度石油收采率，是因?yàn)槲芤涸谡麄€(gè)多孔介質(zhì)長度中都有高效能，而這高效能是要在試驗(yàn)1a的多孔介質(zhì)的開始部份，和試驗(yàn)1b的中間部份才可以達(dá)到。
作為示范，圖3是顯示陪伴磺酸鹽離開多孔介質(zhì)的C++a及F++e離子(濃度以克/升表示)的洗提和用在試驗(yàn)1c所注入微胞溶液來收采到的石油的體積ER(以增采后的%蘊(yùn)藏石油量表示)。
例二(試驗(yàn)2d，2e，2f)用由油田得來的砂巖巖心樣本，在如例一的排代器具內(nèi)，于64℃及100巴壓力下，進(jìn)行連串試驗(yàn)。多孔介質(zhì)的特點(diǎn)在表1表示出來。
1、注入水和油首先用油田巖層內(nèi)總咸度1%的水飽和多孔介質(zhì)。接著注入儲層內(nèi)的儲罐油(在20℃時(shí)，比重是0.825克/升，粘度3.8mpa·S)排代水份。這不能再減的水份飽和度是0.37±0.01。再用含有儲層氣體的石油取代儲罐油。這氣/油比率是56立方米/立方米。最后，以每日一米的過濾速度，用咸度0.6%的注入水排代石油。所獲得的殘留石油胞和度是0.25±0.01，就是60%的石油收采率。
2、注入二氧化碳在注入水之后，注入等于30%孔隙體積的氣體，其內(nèi)含有體積占82%的二氧化碳，注入壓力則為100巴，再用注入的水推進(jìn)。殘留石油飽和度由0.25減至0.20，就是由水及二氧化碳所收采到的油是68%?？梢钥隙ǖ氖窃?00巴壓力，通常都達(dá)不到二氧化碳的最適宜效能，而收采到的油也是一部份而已。不過，以上條件可能是基于經(jīng)濟(jì)理由被選中的。這里所述例子就是要顯示在此等注入后，再注入微胞溶液所得的效能并不遜色。
3、注入表面活化劑在注入水再注入二氧化碳后，試驗(yàn)兩個(gè)變化因素，第一個(gè)是根據(jù)前期方法(試驗(yàn)2e)，第二個(gè)是根據(jù)本發(fā)明(試驗(yàn)2f)。
試驗(yàn)2e注入-由內(nèi)含如試驗(yàn)1b所述的2%石油磺酸鹽的注入水組成的水相溶液體積為孔隙體積的45%，再用體積為100%孔隙體積的注入水推進(jìn)。殘留石油飽和度由0.20降至0.10，就是總石油收采率是84%。
試驗(yàn)2f根據(jù)本發(fā)明，相繼地注入下列排代液體1)注入-相等于20%孔隙體積的水相溶液，它是由注入水組成，其內(nèi)含有如試驗(yàn)1b所述的1.7%石油磺酸鹽和0.04%的一種硫酸烷基醚鈉，其公式是R-O(CH2CH2O)m-1CH2CH2-SO4Na這里的R是一直串(脂族的)平均有15個(gè)碳原子的原子團(tuán)，而m的平均值是15。
2)-水相溶液體積為孔隙體積的25%，它是由注入的水相成，其內(nèi)含有如試驗(yàn)1b描述的1.7%石油磺酸鹽，和0.36%前述的硫酸烷基醚鈉。
3)-水相溶液，體積為孔隙體積的10%，它是由注入的水組成，其內(nèi)有0.23%已描述過的硫酸烷基醚鈉和1.5%異丙醇。
這排代栓子是由一相等于100%孔隙體積的注入的水所推動。殘留石油飽和度由0.20降至0.03，就是總收采率為95%。
在每一試驗(yàn)后，都用鉆孔法從鋼管處移出多孔介質(zhì)，再截成六分，在其中決定殘留石油飽和度SHR和磺酸鹽的保留度A。從試驗(yàn)2d(圖2D)，可見到以注入二氧化碳后，以孔隙體積的分?jǐn)?shù)VP表示的殘留石油飽和度SHR(CO2)，在整個(gè)多孔介質(zhì)的長度L(Cm)上都維持相同，而注水后的殘留石油飽和度SHR(E)也是如此，但在注入表面活化劑后(試驗(yàn)2e和2f)，殘留石油飽和度與磺酸鹽的散布情況有特色的改變。
圖2E和2F表示這些散布情況。明顯地用本發(fā)明描述的方法得到高收采率的原因，是由于多孔介質(zhì)的整體長度內(nèi)的殘留石油飽和度均被減至最低，但在試驗(yàn)2e里，表面活化劑的效用，只局限于多孔介質(zhì)的前半部。我們也可總結(jié)說在這較后的試驗(yàn)，絕大部份的磺酸鹽都留在多孔介質(zhì)內(nèi)。
在試驗(yàn)1a，1b，1c，2e和2f里，所用的高價(jià)錢表面活化劑的份量，實(shí)際上都是一樣。運(yùn)用本發(fā)明的過程，由用醇引致的價(jià)值增長，都大致可由增加收采到的石油所補(bǔ)償。附表2清楚顯示出表面活化劑消耗量(以濃度%和注入的體積，%孔隙體積的相乘積來表達(dá))，總石油收采率(以開始時(shí)石油量的%)，和本發(fā)明獲得的增加(以用較早期工藝所得結(jié)果的%表達(dá))。
表二試驗(yàn) 表面活化劑消耗量(不計(jì)醇) 總收采率 比此試驗(yàn)的增加(%×VP) (%) 1a 1b 2e1a＊0.900 631b＊0.900 701c＊＊0.899 90 +42.9 +28.6% %2e＊0.900 842f＊0.886 95 +13.1%＊較早期工藝＊＊-根據(jù)本發(fā)明的要應(yīng)用本發(fā)明，就需要有相當(dāng)陽離子交換能力的儲層巖石。除了這需要之外，可限制本發(fā)明過程的儲層條件和那些適用于較早期工藝的一樣。
權(quán)利要求
1.一個(gè)在有相當(dāng)離子交換能力的，形成石油儲層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，改進(jìn)收采石油的過程。它是先注入一排代栓子，適用于將石油推至最少一個(gè)生產(chǎn)井，再經(jīng)最少一個(gè)注井注入一水相推動液體，而這栓子含有陰離子表面活化劑，及是由各相繼注入部分所組成，有些包含最少一種陰離子表面活化劑，它在注入水內(nèi)的溶解度是在考慮注入井內(nèi)的栓子各部分的秩序后，調(diào)整使到由栓子的一部分到另一部分，溶度有所增加。
2.如權(quán)利要求
1所要求的過程，排代栓子進(jìn)入注井的最先部分含有可以減低陰離子表面活化劑在注入的水中的溶解度的輔助劑。
3.如權(quán)利要求
1、2所要求的過程，排代栓子進(jìn)入注井的最后部分，含有可以增加先前栓子帶入巖層的表面活化劑于注水的溶度的輔助劑。
4.如權(quán)利要求
2或3所要求的過程，包含降低陰離子表面活化劑于注水的溶度的輔助劑的地區(qū)，占有巖層孔隙體積的百分之五至百分之二十的體積，而藏有增加陰離子表面活化劑于注水中的溶度的輔助劑的地區(qū)，占有巖層孔隙體積的百分之五至百分之五十的體積。
5.如權(quán)利要求
4所要求的過程，減低陰離子表面活化劑于注水中溶度的輔助劑，含有以重量計(jì)百分之一至百分之十的陰離子表面活化劑，它的零至百分之五可溶于水，以重量計(jì)由零至百分之五的高碳原子數(shù)目的醇，而一或二價(jià)陽離子鹽的濃度則是0至0.05克分子/升，又有以重量計(jì)零至百分之零點(diǎn)二的水溶性聚合物，和含有以重量計(jì)零至百分之十的烴。
6.如權(quán)利要求
3所要求的過程，其增加陰離子表面活化劑于注水中溶度的輔助劑，含有零至百分之三重量的最少一種輔助表面活化劑，零至百分之三重量的一低分子量的醇，和以重量計(jì)零至百分之零點(diǎn)二的水溶性聚合物。
7.如以上權(quán)利要求
任何一項(xiàng)所要求的所注入的栓子由兩相繼部分所組成，第一部分是一水相溶液，含有以重量計(jì)一至百分之十的可溶于注水的陰離子表面活化劑，以重量計(jì)零至百分之二的最少一種輔助表面活化劑，以增加陰離子表面活化劑于注水的溶度，又含以重量計(jì)零至百分之五的一低分子量醇，以重量計(jì)零至百分之零點(diǎn)二的一水溶性聚合物，和以重量計(jì)零至百分之三十的碳?xì)浠衔?，而稍后注入的第二部分是一水相液，含有以重量?jì)零至百分之五的高度溶于注水的陰離子表面活化劑，以重量計(jì)零點(diǎn)一至百分之五的最少一種輔助表面活化劑，以重量計(jì)零點(diǎn)五至百分之十的一低分子量醇，以重量計(jì)零至百分之零點(diǎn)二的一水溶性聚合物，和以重量計(jì)零至百分之十的碳?xì)浠衔铩?br>8.如權(quán)利要求
7所要求的過程，兩個(gè)被相繼注入部分的較先部分的體積是巖石孔隙體積的五至百分之三十，較后注入部分的體積也是巖石孔隙體積的五至百分之三十。
9.如權(quán)利要求
1的過程，先注入二氧化碳，再注入排代栓子。
10.如權(quán)利要求
1的過程，應(yīng)用于陽離子交換能力在零點(diǎn)一至十毫當(dāng)量/100克巖石之間的原油儲層。
專利摘要
一個(gè)在有相當(dāng)陽離子交換能力的石油儲層，增加石油收采的過程。將排代栓子注入一個(gè)由多個(gè)相繼部分組成的注井內(nèi)，注入水中所含有的陰離子表面活化劑的可溶度會在栓子的各部分被調(diào)整以致增加，以補(bǔ)償巖石與微胞溶液的相互反應(yīng)。以上的步驟是從考慮到栓子的各不同部分被注入的次序而定的。
文檔編號E21B43/20GK85101888SQ85101888
公開日1987年1月10日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者巴維爾, 穆魯, 帕爾, 蒂斯齊, 加爾 申請人:法國石油機(jī)構(gòu)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan