：本發(fā)明涉及石油開采領(lǐng)域中一種非均質(zhì)稠油油層的驅(qū)油方法，尤其是一種稠油楔形粘度段塞驅(qū)油方法。

背景技術(shù)：
：隨著石油的不斷開采，世界上石油儲(chǔ)量尤其是優(yōu)質(zhì)、易采石油儲(chǔ)量不斷減少，在已探明的石油資源中，稠油所占比例越來越大。我國擁有豐富的稠油資源，在遼河、新疆克拉瑪依、勝利以及河南、華北、大慶等油田分布有稠油油藏。稠油因其粘度高、難以用一般方法開采。由于稠油的粘滯性對(duì)溫度非常敏感，所以目前開采稠油的主要方法是熱力采油法，如蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)。蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)是目前常見、使用廣泛的稠油開采技術(shù)。它們都是利用稠油特殊的粘-溫關(guān)系，向油層中注入熱蒸汽，使原油的粘度大大降低，從而提高了原油的流動(dòng)能力，起到開采稠油和增產(chǎn)的作用，蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)的機(jī)理主要包括降低原油粘度、高溫解堵、降低界面張力、流體巖石的膨脹作用和高溫下稠油裂解、粘度降低。雖然蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)已是一項(xiàng)較為成熟的技術(shù)，但依然存在一定的局限性。在蒸汽吞吐開采稠油方法中，吞吐只能采出油井井筒附近地層中的原油，而井間仍有大量的稠油未能采出，其采收率僅為10％～20％，蒸汽吞吐后進(jìn)行蒸汽驅(qū)開采，可以使一部分井間地層中的原油采出地面，可進(jìn)一步提高稠油的采收率20％～30％，但該方法消耗的熱能多、投資大、技術(shù)復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)大，目前蒸汽驅(qū)的產(chǎn)量要比蒸汽吞吐的產(chǎn)量小。為了能進(jìn)一步提高稠油的采收率、減少投資，簡(jiǎn)化操作，因此提出了利用特制化學(xué)劑配合新的驅(qū)油方法驅(qū)替稠油的理念。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：本發(fā)明在于克服背景技術(shù)中存在的問題，而提供一種稠油楔形粘度段塞驅(qū)油方法。該稠油楔形粘度段塞驅(qū)油方法，通過非均質(zhì)稠油油層乳化降粘、以楔形當(dāng)量粘度段塞實(shí)行等流度驅(qū)替、增加波及體積的驅(qū)油方法，能夠進(jìn)一步提高稠油的采收率、減少投資，簡(jiǎn)化操作。本發(fā)明解決其問題可通過如下技術(shù)方案來達(dá)到：該稠油楔形粘度段塞驅(qū)油方法，包括以下步驟：步驟一：按照吸水能力大小，將非均質(zhì)油層分成若干層，獲取各層滲透率Ki；步驟二：依據(jù)滲透率Ki大小，稠油及儲(chǔ)層物性特點(diǎn)，設(shè)計(jì)三部分段塞，分別是前置段塞、主體楔形段塞和尾追段塞；步驟三：向稠油儲(chǔ)層接替注入前置段塞；所述的前置段塞由低濃度的BⅢ型聚表劑配成，進(jìn)入高滲層，發(fā)揮乳化原油作用；步驟四：向儲(chǔ)層注入多輪次主體楔形段塞，每個(gè)輪次主體楔形段塞分為3個(gè)小段塞，每個(gè)輪次中的小段塞都是由BⅢ型聚表劑根據(jù)地層滲透性特點(diǎn)調(diào)控相應(yīng)濃度進(jìn)行組合；主體楔形段塞是由多輪次分楔形構(gòu)成，每輪次由粘度由高到低呈楔形多段塞組成，主體段塞粘度分布次序是第一、二、三等輪次當(dāng)量粘度逐漸升高，分楔輪內(nèi)第一、二、三等段塞粘度逐漸降低，通過調(diào)整BⅢ型聚表劑濃度大小達(dá)到滿足各個(gè)段塞的整體粘度要求，根據(jù)地層非均質(zhì)性差異，注入的流體優(yōu)先進(jìn)入滲透率高的地層，因此在每個(gè)楔形組合中，前段粘度大的流體組分進(jìn)入高滲透層；中等粘度段塞在高粘度段塞后注入，高滲層部位已被高粘段塞流體占據(jù)，只得進(jìn)入中滲透層；低粘度段塞在中粘度段塞后注入，高、中滲部位已被高、中粘段塞流體分別占據(jù)，低粘流體只能進(jìn)入低滲透層。多個(gè)楔形組合共同作用，形成了對(duì)油層高、中、低滲油層整體驅(qū)動(dòng)且流度、流速均相等，減少了驅(qū)替流體沿高滲透帶竄流而浪費(fèi)；步驟五：尾追段塞一般注入低濃度的BⅢ型聚表劑或清水。采用的專用注劑BⅢ型聚表劑性能特點(diǎn)：1、原油乳化降粘效果好、幅度大水：油(50％：50％)時(shí)，注劑含量0.03％時(shí)開始乳化，0.04％～0.1％時(shí)乳化性能穩(wěn)定；地面脫氣稠油，注劑降粘幅度大，原油粘度由2100mPa﹒s降到200mPa﹒s以下，可實(shí)現(xiàn)乳化降粘90％以上。2、化學(xué)注劑用量少加入0.03％～0.08％的注劑滿足現(xiàn)場(chǎng)要求，噸化學(xué)劑用量增油幅度大，提高采收率效果明顯，室內(nèi)非均質(zhì)巖心模擬實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究可提高采收率15個(gè)百分點(diǎn)。3、便于等流度方案的實(shí)施主要通過調(diào)整注劑的濃度，容易滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的前中后輪次中各段塞的技術(shù)和工藝要求。4、水溶性、可注性能好控水效果好水溶性好，竄入地層水溶入粘稠度注劑，降低流動(dòng)性減少竄流，化學(xué)劑分散熟化后，用常規(guī)柱塞泵即可注入，沒有特殊要求，注入壓力升值適當(dāng)。5、配伍性好可在前置段塞中加入廉價(jià)防膨劑實(shí)現(xiàn)防膨，與聚合物段塞組合注入，不影響提高采收率效果。本發(fā)明與上述背景技術(shù)相比較可具有如下有益效果：該稠油楔形粘度段塞驅(qū)油方法，楔形當(dāng)量粘度段塞由前置段、多輪次楔形主體多段塞和尾追段塞構(gòu)成，依據(jù)稠油及儲(chǔ)層物性特點(diǎn)設(shè)計(jì)，依次向稠油儲(chǔ)層接替注入前置段塞、多輪次主體楔形段塞和尾追段塞，利用具有乳化原油、降低原油粘度的BⅢ型聚表劑驅(qū)替，在前置段塞、主體段塞、尾追段塞共同形成楔形波及效應(yīng)下整體實(shí)現(xiàn)等流度驅(qū)替。BⅢ型聚表劑具備稠油乳化降粘增加流動(dòng)性、降低表面張力提高驅(qū)油效率和較高當(dāng)量粘度控制流度等特點(diǎn)，且依據(jù)原油和儲(chǔ)層物性分布特征可調(diào)整其濃度滿足粘度要求。提高采收率、采油速度，降低注劑和系統(tǒng)能量的基本原理是物理化學(xué)作用相結(jié)合的系統(tǒng)效應(yīng)，在力學(xué)作用下使具備該特點(diǎn)的化學(xué)劑能最大程度的接觸稠油，以楔形方式波及稠油逐漸擴(kuò)大波及體積，最終實(shí)現(xiàn)等流度提高總體波及體積；使被接觸稠油乳化降粘、降低表面張力增加流動(dòng)性和提高驅(qū)油效率，總體實(shí)現(xiàn)提高波及體積、驅(qū)油效率和逐漸降低系統(tǒng)驅(qū)替壓力，大幅度提高采收率和節(jié)約化學(xué)注劑、系統(tǒng)能量，達(dá)到提高總體開采效益的目的。附圖說明：附圖1BⅢ型聚表劑濃度與粘度關(guān)系曲線；附圖2非均質(zhì)地層模型；附圖3各段塞注入地層推進(jìn)情況示意圖；附圖4各段塞粘度楔形分布圖；附圖5各段塞波及體積效果圖。具體實(shí)施方式：下面結(jié)合附圖將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：實(shí)施例1非均質(zhì)稠油油層楔形粘度段塞驅(qū)油方法，步驟一：按照吸水能力大小，將非均質(zhì)油層分成若干層，獲取各層滲透率Ki；步驟二：依據(jù)滲透率Ki大小，稠油及儲(chǔ)層物性特點(diǎn)，設(shè)計(jì)三部分段塞，分別是前置段塞、主體楔形段塞和尾追段塞；步驟三：向稠油儲(chǔ)層接替注入前置段塞；所述的前置段塞由低濃度的BⅢ型聚表劑配成，BⅢ型聚表劑濃度為500mg/L，進(jìn)入高滲層，發(fā)揮乳化原油作用；在前置段塞中也可以先注入一段水，開辟低能量水道。步驟四：向儲(chǔ)層注入多輪次主體楔形段塞。每個(gè)輪次主體楔形段塞分為3個(gè)小段塞，每個(gè)輪次中的小段塞都是由BⅢ型聚表劑根據(jù)地層滲透性特點(diǎn)調(diào)控相應(yīng)濃度進(jìn)行組合。主體楔形段塞是由多輪次分楔形構(gòu)成，每輪次由粘度由高到低呈楔形多段塞組成。主體段塞粘度分布次序是第一、二、三等輪次當(dāng)量粘度逐漸升高，分楔輪內(nèi)第一、二、三等段塞粘度逐漸降低。通過調(diào)整BⅢ型聚表劑濃度大小達(dá)到滿足各個(gè)段塞的整體粘度要求。根據(jù)地層非均質(zhì)性差異，注入的流體優(yōu)先進(jìn)入滲透率高的地層，因此在每個(gè)楔形組合中，前段粘度大的流體組分進(jìn)入高滲透層；中等粘度段塞在高粘度段塞后注入，高滲層部位已被高粘段塞流體占據(jù)，只得進(jìn)入中滲透層；低粘度段塞在中粘度段塞后注入，高、中滲部位已被高、中粘段塞流體分別占據(jù)，低粘流體只能進(jìn)入低滲透層。多個(gè)楔形組合共同作用，形成了對(duì)油層高、中、低滲油層整體驅(qū)動(dòng)且流度、流速均相等，減少了驅(qū)替流體沿高滲透帶竄流而浪費(fèi)。所述的主體楔形段塞是由多個(gè)輪次的不同粘度BⅢ型聚表劑組成，依據(jù)油層非均質(zhì)情況，選則不同濃度流體根據(jù)相應(yīng)的粘度不同進(jìn)行組合驅(qū)替段塞注入到油層，依據(jù)流體自身流動(dòng)能力差異自動(dòng)分流，形成對(duì)油層高、中低油層整體驅(qū)動(dòng)，大幅度減少驅(qū)替流體沿高滲透帶竄流而浪費(fèi)。所述的粘度的確定可用下面公式表述：其中，kg,kz,kd分別為高、中、低滲透層滲透率，μg,μz,μd為先后注入的組合段塞粘度。聚表劑濃度與粘度對(duì)應(yīng)關(guān)系見圖1。步驟四：尾追段注入低濃度的BⅢ型聚表劑或清水，所述的BⅢ型聚表劑濃度為500mg/L。地層非均質(zhì)性情況見圖2，由于油層縱向滲透率分布不均一，縱向滲透率存在差異，為保證各油層中的油能被有效驅(qū)替，需要利用由不同濃度的BⅢ型聚表劑完成等流度驅(qū)替，通過設(shè)計(jì)多輪次楔形段塞(段塞粘度)，實(shí)現(xiàn)各油層的高強(qiáng)度驅(qū)替。驅(qū)油過程見圖3。本發(fā)明中，前置段塞是由前段注入水和后段注入聚表劑構(gòu)成，注入的水和聚表劑都進(jìn)入高滲層流動(dòng)，開辟了低能量水道，此外利用聚表劑的乳化作用可以進(jìn)一步乳化在其后注入的多輪次主體楔形段塞驅(qū)油中被推擠到前置段塞尾部的原油，這部分原油是由于當(dāng)多倫次主體楔形段塞作用地層時(shí)，不同滲透層中的原油被驅(qū)替過程中，有些中、低滲透層被驅(qū)出的部分原油會(huì)流動(dòng)快(超過高粘度段塞)，進(jìn)而流到高粘度段塞前面高滲層內(nèi)。前置段塞驅(qū)油功能主要體現(xiàn)在了增加地層原油流動(dòng)性，減少壓損，節(jié)省系統(tǒng)能量集中到等流度主段塞上。主體楔形段塞是由多輪次分楔形組合段塞構(gòu)成，每個(gè)輪次的分楔形組合段塞通常由三個(gè)小段塞構(gòu)成，三個(gè)小段塞的粘度大小關(guān)系是根據(jù)注入的先后順序依次要求是高、中、低的關(guān)系。在主體段塞注入過程中，先后依次注入的第一、第二、第三等輪次的分楔形組合段塞當(dāng)量粘度逐漸提高，總體驅(qū)替過程不斷利用聚表劑乳化地層原油，逐漸擴(kuò)大波及體積，最終實(shí)現(xiàn)等流度聚能最大限度的提高波及體積。每一輪次的分楔形組合段塞中，先期注入的第一小段塞(粘度高)會(huì)優(yōu)先進(jìn)入高滲層，第二小段塞(粘度中等)隨后進(jìn)入地層，高滲層已被第一小段充填，只有流向滲透率相對(duì)低的其它層段，第三小段塞(粘度低)同理只能進(jìn)入滲透率更低的滲透層，通過不同粘度的段塞組合了實(shí)現(xiàn)不同滲透率地層的等流度驅(qū)替。儲(chǔ)層波及體積形狀以楔形狀態(tài)逐步擴(kuò)展，每個(gè)輪次內(nèi)分楔形組合段塞依據(jù)粘度大小呈現(xiàn)的楔形錐度與波及體積擴(kuò)展呈現(xiàn)的楔形錐度反向，整體前置段塞、主體段塞組合依據(jù)粘度變化呈現(xiàn)的楔形與波及體積擴(kuò)展同向。段塞特征及輪次注入順序見圖4，各段塞提高波及體積效果見圖5。水敏地層應(yīng)采取防敏技術(shù)措施，各段塞由不同濃度的BⅢ型聚表劑配制而成，通過專用注劑和楔形驅(qū)油方法共同作用下，原油粘度得到降低和大幅度提高了波及體積和驅(qū)油效率；最后注入尾追段塞作為等流度驅(qū)油的配套段塞，輔助系統(tǒng)總體效果的發(fā)揮。在驅(qū)油過程中，各個(gè)段塞注入的順序是先注入段塞1、2，完成前置段塞作用，由于地層非均質(zhì)，各層滲透率差異，外來流體進(jìn)入地層會(huì)優(yōu)先進(jìn)入滲流阻力低的高滲層，因此段塞1和2進(jìn)入高滲層，發(fā)揮前置段塞作用。主體楔形段塞是由組合段塞3、4、5構(gòu)成了3個(gè)輪次的分楔形組合段塞，組合段塞3是由三個(gè)小段塞構(gòu)成，分別是段塞3-1、3-2、3-3，完成前置段塞注入后，段塞3-1進(jìn)入地層，優(yōu)先進(jìn)入高滲層，段塞3-2隨后注入，根據(jù)流體流動(dòng)特性，會(huì)優(yōu)先進(jìn)入高滲層，但此時(shí)高滲層已經(jīng)被高粘度的段塞3-1充填，所以段塞3-2就向其它滲透層流動(dòng)，接著段塞3-3隨后進(jìn)入地層，同理只能流向其它低滲層。同理，隨和注入的組合段塞4和5中也是3個(gè)小段塞分別占據(jù)了不同滲透層。在前置段塞(段塞1、2)和主體段塞(段塞組合3、4、5)共同作用下，形成的段塞粘度呈現(xiàn)的是楔形，對(duì)地層的波及體積同樣也形成了楔形，有效擴(kuò)大了波及體積，提高了原油采收率。段塞1和2一起構(gòu)成前置段塞，其中段塞1為水，段塞2為低粘度的注劑，發(fā)揮打開水道、乳化原油降低粘度的作用。段塞3-1、3-2、3-3構(gòu)成主段塞中的第一輪楔形組合，其中粘度關(guān)系μ3-1>μ3-2>μ3-3,段塞4-1、4-2、4-3構(gòu)成主段塞中的第二輪楔形組合，其中粘度關(guān)系μ4-1>μ4-2>μ4-3,段塞5-1、5-2、5-3構(gòu)成主段塞中的第三輪楔形組合，其中粘度關(guān)系μ5-1>μ5-2>μ5-3。主段塞驅(qū)油過程中，第一輪次中μ3-1粘度最高，且大于地層原油粘度,高粘度段塞進(jìn)入地層后優(yōu)先進(jìn)入高滲層K1,當(dāng)次粘度段塞進(jìn)入后，由于粘度低，高滲段已被第一粘度段堵上，只有流向相對(duì)低的滲透段，第三粘度段同理進(jìn)入再低的滲透段，實(shí)現(xiàn)高滲層到低滲層的擴(kuò)大波及。此外，分析同輪次中三個(gè)段塞的速度，根據(jù)達(dá)西定律，段塞在地層中速度為：根據(jù)最小流動(dòng)阻力原則，注入的高粘度段塞首先進(jìn)入高滲透率地層，以v1的速度向前移動(dòng)。注入的中粘度段塞在高滲透地層中的速度為：由于μ3-1>μ3-2，所以v1<v2。在前后壓差的作用下，中粘度段塞將轉(zhuǎn)向流入中滲透地層，以v2'的速度向前移動(dòng)，即后續(xù)小粘度段塞在高滲透、中滲透層中的速度v3，v3'分別為：同理，由于μ3-1>μ3-2>μ3-3小、k1>k2>k3，則有：v3>v2>v1，v3'>v2'在前后壓差的作用下，小粘度段塞進(jìn)入低滲透地層，以速度v3"向前移動(dòng)。當(dāng)v1＝v2'＝v3"時(shí)，高、中、低滲透層中的多段塞同步前進(jìn)。以此類推，當(dāng)?shù)诙喆涡ㄐ味稳M合進(jìn)入地層，也實(shí)現(xiàn)了高滲層到低滲層的擴(kuò)大波及。所采用的BⅢ型聚表劑購自上海海博公司。