0067] 取決于儲層壓力,該含水驅(qū)替液的注入壓力可W為10,000至100,000 k化絕壓 (100至1,000己絕壓)。優(yōu)選在高于儲層壓力和低于儲集巖的破裂壓力的壓力下將含水驅(qū)替 液注入儲層。該注入壓力適宜地為低于破裂誘導(dǎo)壓力(fracture induction pressure)至 少1000 k化。
[0068] 本發(fā)明的方法可W在二次采油模式中使用,其可W在開始由該儲層產(chǎn)油時(省略 一次采油)或在儲層的自然壓力下的一次采油后發(fā)生?;蛘?,本發(fā)明的方法可W在Ξ次采油 模式中使用(例如在用高鹽度水或低鹽度水水驅(qū)后)。
[0069] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,在二次采油模式中,流體從注入井注入地層W保持地層 中的壓力并朝向生產(chǎn)井驅(qū)掃原油。在二次采油過程中將含水驅(qū)替液(含有溶解的鋒鹽)注入 儲層的優(yōu)點在于已經(jīng)配制含水驅(qū)替液W便從儲集巖的孔隙中釋放額外的油。因此,可能存 在更長的從生產(chǎn)井采收無水原油的周期,由此推遲了水的滲透。此外,即使在水滲透后,與 使用含水基液作為注入水相比仍將存在提高的采油率,并可能存在更少的水產(chǎn)出。同樣,與 使用含水基液作為注入水相比,對于給定體積的產(chǎn)出流體也會存在更少的水產(chǎn)出(更高的 油/水比)。如果在開始從儲層采油時采用本發(fā)明的方法,運些優(yōu)點也適用。
[0070] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,在Ξ次采油中,停止原始流體的注入,并將不同的流體注 入儲層W提高采油率。由此,在Ξ次采油過程中注入儲層的流體是含水驅(qū)替液(含有溶解的 鋒鹽),并且在二次采油過程中已經(jīng)預(yù)先注入地層的流體可W是不含鋒鹽或含有非實質(zhì)量 的鋒鹽的水,例如自然存在水平的溶解鋒,如小于10 ppmv,特別是小于5 ppmv。通常,預(yù)先 注入的水可W是海水、河口水、半咸水、產(chǎn)出水、含水層水、河水、湖水、脫鹽水或其混合物。
[0071] 可W存在一個注入井和一個生產(chǎn)井,但是優(yōu)選存在超過一個注入井和超過一個生 產(chǎn)井。在該或各注入井與該或各生產(chǎn)井之間可W存在許多不同的空間關(guān)系。注入井可W位 于生產(chǎn)井周圍?;蛘咦⑷刖蒞為兩行或更多行,生產(chǎn)井位于各行之間。運種構(gòu)造稱為"井 網(wǎng)驅(qū)替(pattern flood)",并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道如何操作注入井,W便在水驅(qū)處理 過程中(二次或Ξ次采油)實現(xiàn)最大采油率。當(dāng)含水驅(qū)替液經(jīng)由具有兩個或更多個相關(guān)聯(lián)的 生產(chǎn)井的注入井注入儲層,含水驅(qū)替液的孔隙體積將是注入井與兩個或更多個生產(chǎn)井的驅(qū) 掃體積。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,根據(jù)注入井及其相關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)井的空間排布,含水驅(qū)替液 可W在不同的時間滲透到各生產(chǎn)井中。
[0072] 具有溶解于其中的鋒鹽的含水驅(qū)替液特別適用于其中與儲集巖締合的油具有至 少15°,優(yōu)選至少20°,更優(yōu)選至少30°的美國石油學(xué)會(API)比重度(例如30至50的API比重 度)的儲層。通常,與儲集巖締合的油具有溶解于其中的氣體。
[0073] 現(xiàn)在將參考下列實施例來闡述本發(fā)明。 巧074] 巖屯、驅(qū)替設(shè)備 下列研究采用在最高75°C的溫度、20己表壓(2 Μ化表壓)的孔隙壓力和60己表壓(6 MPa表壓)的封閉壓力的非儲層條件(在本領(lǐng)域中稱為"簡化條件")下運行的巖屯、驅(qū)替設(shè)備。 該巖屯、驅(qū)替設(shè)備使用不含氣流體(dead fluid)(在試驗條件下不具有溶解氣體的油和鹽 水)。 巧0巧]巖屯、制備 巖屯、栓(core plug)樣品(標(biāo)稱3"長XI.5"直徑)用于該研究。
[0076]但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,也可W使用不同尺寸的巖屯、栓樣品。首先將該樣品 復(fù)原,也就是說,用可混溶的溶劑(例如甲醇和甲苯)清洗該樣品,使得它們盡可能接近于 "水濕"條件。在清洗后,將該樣品放入靜液壓巖屯、夾持器中,通過使高鹽度鹽水在背壓下流 經(jīng)巖屯、栓,由此用高鹽度鹽水飽和樣品。在吞吐大約10倍孔隙體積的鹽水后,將樣品從靜液 壓巖屯、夾持器中取出,使用下面描述的程序在各樣品中建立初始水飽和度。在下表1中給出 了高鹽度鹽水的組成。 巧則初始水飽和度的(Swi)的獲取 至關(guān)重要的是,各巖屯、栓樣品具有典型的初始水飽和度(Swi)值。各樣品的初始水飽和 度通過受限多孔板去飽和技術(shù),使用強(qiáng)的非潤濕性氣體氮氣來實現(xiàn)。該技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù) 人員公知的,在本文中不再寶述。一旦獲取初始水飽和度,將樣品裝載到靜液壓巖屯、夾持器 中并在背壓下用精制油飽和。隨后進(jìn)行分散試驗(下文中討論)W證實所獲取的Swi的值。 巧07引巖屯、樣品的老化 隨后將巖屯、栓樣品裝載到巖屯、夾持器中并將壓力和溫度緩慢升高至試驗條件。
[0079]隨后經(jīng)由0.5 PV的甲苯段塞通過原油在試驗條件下可混溶地驅(qū)替該精制油。由 此,在注入原油前將甲苯段塞注入該樣品。甲苯與精制油和原油均可混溶,因此能夠使精制 油容易地被原油驅(qū)替。在跨越巖屯、樣品的壓差穩(wěn)定后,使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)測 量原油粘度和巖屯、樣品對原油的有效滲透率。該巖屯、樣品隨后在原油中老化一周。在老化 期間,一旦原油被置換,隨后立即開始進(jìn)行巖屯、樣品的水驅(qū)。最少注入一倍孔隙體積的原 油,并且使用足夠量的原油來實現(xiàn)跨越樣品的恒定壓降(壓差)。 巧080] 巖屯、驅(qū)替試驗方法 所有巖屯、驅(qū)替在非穩(wěn)態(tài)條件下使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的程序來進(jìn)行。
[0081] 使用高鹽度鹽水進(jìn)行二次水驅(qū)。該鹽水W標(biāo)稱4毫升/小時的典型注入速率(其是 在儲層中水驅(qū)的典型前緣推進(jìn)速率)注入到巖屯、樣品中。在注入鹽水的過程中,記錄跨越樣 品的壓差并測量由該樣品產(chǎn)出的油量。通過使用已經(jīng)向其中裝入多個樣品瓶的容積取樣器 收集由該巖屯、樣品產(chǎn)出的流出物來測定產(chǎn)油量。隨后可W測定各樣品瓶中所含的油質(zhì)量W 及由此測定由巖屯、樣品產(chǎn)出的油的總質(zhì)量。產(chǎn)出的油的總體積隨后可W由油的密度來計 算。
[0082] 繼續(xù)用高鹽度鹽水進(jìn)行水驅(qū),直到壓差、W及產(chǎn)油量讀數(shù)達(dá)到平衡。當(dāng)在從巖屯、樣 品中取出的流出物中不再觀察到油時,視為達(dá)到了平衡。隨后使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的 技術(shù)測量在剩余(殘留)油飽和度下巖屯、栓樣品對水的滲透率。
[0083] 在使用包含溶解在低鹽度含水基液中的鋒鹽的含水驅(qū)替液的巖屯、驅(qū)替試驗中,W 與采用高鹽度鹽水的二次水驅(qū)相同的注入速率運行使用低鹽度水的Ξ次水驅(qū)。該Ξ次水驅(qū) 持續(xù)進(jìn)行,直到壓差W及產(chǎn)油量讀數(shù)達(dá)到平衡。隨后測量在剩余(殘留)油飽和度下巖屯、栓 樣品對水的滲透率。使用低鹽度水的Ξ次水驅(qū)隨即后接使用含水驅(qū)替液的附加 Ξ次水驅(qū), 所述含水驅(qū)替液通過將鋒鹽添加到低鹽度水中來制備。使用該含水驅(qū)替液的Ξ次水驅(qū)也持 續(xù)進(jìn)行,直到壓差W及產(chǎn)油量讀數(shù)達(dá)到平衡。
[0084] 在使用包含溶解在高鹽度基液中的鋒鹽的驅(qū)替液的巖屯、驅(qū)替試驗中,省略低鹽度 基液水驅(qū)。W與采用高鹽度鹽水的二次水驅(qū)相同的注入速率運行Ξ次水驅(qū),該Ξ次水驅(qū)使 用通過將鋒鹽添加到高鹽度鹽水中制備的試驗含水驅(qū)替液。采用試驗含水驅(qū)替液的Ξ次水 驅(qū)也持續(xù)進(jìn)行,直到壓差W及產(chǎn)油量讀數(shù)達(dá)到平衡。
[0085] 在巖屯、驅(qū)替工序過程中,收集油和產(chǎn)出的含水流出物的樣品并測定在不同的水驅(qū) 條件下產(chǎn)出的油量。
[0086] 在水驅(qū)工序結(jié)束時,通過分散試驗(如下所述)測定巖屯、樣品的最終油飽和度,由 此在水驅(qū)工序過程中確保有效的質(zhì)量平衡。 巧087]分散試驗 在制備巖屯、樣品和巖屯、驅(qū)替研究的不同階段使用分散試驗。分散試驗的目的是測量在 不同實驗階段該巖屯、樣品中的流體體積。例如,對處于100%水飽和度的巖屯、樣品進(jìn)行的分 散試驗將提供該巖屯、樣品的孔隙體積和孔隙率,對在初始水飽和度(Swi)下或在剩余油飽和 度(Sdt)下的巖屯、樣品進(jìn)行的分散試驗將提供運些飽和度值的量度。由此,分散試驗結(jié)果提 供在巖屯、驅(qū)替研究過程中獲得的容積數(shù)據(jù)的質(zhì)量保證。
[0088] 在分散試驗中,位于巖屯、樣品孔隙空間中的未滲雜流體可W被滲雜流體可混溶地 驅(qū)替,或者位于巖屯、樣品孔隙空間中的滲雜流體可W被未滲雜流體驅(qū)替。由此,未滲雜的含 水流體可W被"艦化物"滲雜的含水流體可混溶地驅(qū)替(或反之亦然),而未滲雜的油質(zhì)流體 可W被"艦癸燒"滲雜的油質(zhì)流體可混溶地驅(qū)替(或反之亦然)。滲雜的油質(zhì)流體可W是滲雜 的精制油。通過取得流出物的樣品經(jīng)時測定可混溶驅(qū)替的流體(流出物)的密度。當(dāng)取得流 出物的各個樣品時,將流出物樣品的密度歸一化至滲雜流體的密度(P?a = P細(xì)m/pii蜘#)并 將歸一化的密度對從巖屯、中驅(qū)替的流出物的體積繪圖。隨后由流出物樣品中存在的驅(qū)替流 體的體積來計算巖屯、樣品中移動流體(含水或油質(zhì)流體)的體積。由此,可W由流出物樣品 的密度和體積推導(dǎo)移動流體的體積。當(dāng)驅(qū)替流體的歸一化密度為0.5時,該巖屯、樣品的孔隙 空間中移動流體的體積也就是從巖屯、樣品中驅(qū)替的流出物的體積。
[0089] 當(dāng)對100%水飽和度下的巖屯、樣品進(jìn)行分散試驗時,使用含水流體,并且該試驗給 出巖屯、樣品的總孔隙體積的值。
[0090] 當(dāng)使用初始水飽和度Swi下的巖屯、樣品進(jìn)行分散試驗時,該巖屯、樣品的孔隙體積的 一部分被移動油相占據(jù),孔隙體積的剩余部分被不移動的水相占據(jù)。該分散試驗因此使用 艦癸燒滲雜的油(油質(zhì)流體)作為驅(qū)替液。因此,在Swi下巖屯、樣品的孔隙空間中的含水流體 體積為: 含水流體體積=總孔隙體積-油的體積。
[0091] 當(dāng)使用剩余油飽和度Sdt下的巖屯、樣品進(jìn)行分散試驗時,該巖屯、樣品的孔隙體積的 一部分被移動的含水相占據(jù),孔隙體積的剩余部分被不移動的油相占據(jù)。該分散試驗因此 使用艦化物滲雜的含水流體。因此,在Sdt下巖屯、樣品的孔隙空間中的油體積為: 油體積=總孔隙體積-含水流體體積。
[0092] 因此,只要巖屯、樣品的總孔隙體積已經(jīng)確定,巖屯、樣品中殘留的油的體積就可W 確定。
[0093] 如上所述,在巖屯、驅(qū)替工序過程中,收集產(chǎn)出的油和產(chǎn)出的含水流出物的樣品,并 測定在不同水驅(qū)條件下產(chǎn)出的油的體積。
[0094] 隨后由下式計算增產(chǎn)采油量百分?jǐn)?shù):
[(Sor - S0/)/(S0i - Sor)] X lOOo
[o09引由下式計算S0i(初始油飽和度): Soi=(控孔隙體積)/總孔隙體積。
[0096] 由使用初始水飽和度Swi下的巖屯、樣品進(jìn)行的分散試驗來測定控孔隙體積。由分散 試驗測定總孔隙體積,其中該巖屯、樣品的所有孔隙體積均被水充滿,即在獲取Swi之前。
[0097] 隨后由二次水驅(qū)過程中產(chǎn)出的油的體積計算剩余油飽和度Snr : Sor = Soi -[由二次水驅(qū)產(chǎn)出的油/總孔隙體積]。
[0098] 使用Ξ次水驅(qū)過程中產(chǎn)出的油的體積確定Sori: S。/ = Snr-[在Ξ次水驅(qū)中產(chǎn)出的油/總孔隙體積]。
[0099] 產(chǎn)出的油的總量與巖屯、的最終剩余油飽和度(如由分散試驗所測定的那樣)進(jìn)行 比較W確保水驅(qū)過程中有效的質(zhì)量平衡。
[0100] 表1:試驗中使用的鹽水組成
[0101] ~實施例1
使用上述試驗方法,用儲層巖屯、1在簡化條件(72°c的溫度和2