[发明专利]烃采收工艺

说明书

本申请是2007年9月5日提交的题为“烃采收工艺”的PCT/GB2007/003337号发明专利申请的分案申请，原申请进入中国国家阶段获得的国家申请号为200780041330.3。

技术领域

本发明涉及一种通过向地层中注入低含盐量的水而自多孔、可渗透的含烃地层中采收烃的工艺。

背景技术

人们早已知道，由于油藏的天然能量故仅部分油可从含油地层中采收。所谓的二次采收技术被用来迫使更多的油从油藏中出来，其最简单的方法是用另一种介质(通常是水或气体)直接置换。

注水是最成功并广泛使用的二次采收方法之一。水在压力下经注入井注入油藏岩石中，从而驱使油通过岩石流向生产井。注水中使用的水通常为来自天然源的盐水如海水(后文称“水源水(source water)”)。

控制原油/盐水/岩石相互作用的因素及其对可润湿性和油采收率的影响涉及复杂的且有时竞争的机制。业已报道，油采收率可取决于注入的盐水浓度。具体地讲，Morrow及同事的实验室岩心研究已表明在注水过程中使用含盐量较低的注入水可比使用较高含盐量的水提高油采收率。P.L.McGuire、J.R.Chatham、F.K.Paskvan、D.M.Sommer、F.H.Carini：“低含盐量油的采收：阿拉斯加北部坡带令人激动的新EOR机会(Low Salinity Oil Recovery：An Exciting New EOR Opportunity for Alaska’s North Slope)”Society of Petroleum Engineers，第2卷，No.93903，2005，422-436页描述了采用含盐量较低注入水的较新工作。

但油井处通常没有含盐量较低的水可用而不得不用各种技术如反渗透或正渗透降低较高含盐量的水的总离子浓度。

发明内容

因此存在如何用相对于相同的采收率而言更廉价或相对于相同的成本而言提供更好的油采收率的方法提高从含油地层中采收油的问题。

目前已经发现，通过调节低含盐量注入水的多价阳离子的总浓度及向含油地层中注入最小孔隙体积倍数的经调节的低含盐量的水，与注入原始的低含盐量的水或较高含盐量的水相比，地层的残余油饱和度可降低。具体地讲，业已发现，更佳的油采收率的关键在于使用注入水中总溶解固体含量(TDS)在200-10,000ppm范围内的特定的较低多价阳离子含量的注入水。也已发现，使用低含盐量的水时油采收率的提高取决于地层的性质。

因此，本发明提供了一种提高从包含至少一种多孔、可渗透的地层的油藏采收原油的采收率的方法，其中所述地层包含砂岩和至少一种在油藏条件下ζ电位为负的矿物且其中原油和原生水存在于所述地层的孔内，所述方法包括：向所述地层中注入从所述地层的孔表面驱替原油的含水驱替液，其中所述含水驱替液的总溶解固体(TDS)含量在200-10,000ppm范围内且所述含水驱替液的多价阳离子的总含量对所述原生水的多价阳离子的总含量的分数小于1。

在本发明的一个优选实施方案中，提供了一种提高从包含至少一种多孔、可渗透的地层的油藏采收原油的采收率的方法，其中(a)所述地层包含砂岩和至少一种在油藏条件下ζ电位为负的矿物；(b)原油和原生水存在于所述地层的孔内且所述原油包含具有阴离子官能团的组分(后文称“阴离子组分”)和/或具有阳离子官能团的组分(后文称“阳离子组分”)；和(c)来自所述原生水的多价阳离子被吸附到所述地层的孔表面上并与溶解在所述原生水中的游离的多价阳离子平衡且至少部分被吸附的多价阳离子与所述原油的阴离子组分缔合(后文称“油缔合多价阳离子”)和/或所述地层的孔表面上的荷负电官能团与所述原油的阳离子组分缔合(后文称“吸附的阳离子组分”)，所述方法包括：

向所述地层中注入总溶解固体(TDS)含量在200-10,000ppm范围内且具有溶解于其中的驱替阳离子的含水驱替液，其中所述含水驱替液中多价阳离子的浓度低于所述原生水中游离的多价阳离子的浓度以便从所述地层的孔表面驱替出所述油缔合多价阳离子和/或所述吸附的阳离子组分而代之以从所述含水驱替液中吸附的驱替阳离子，从而从所述地层的孔表面驱替原油。

优选所述含水驱替液从注入井通过地层以从地层的孔表面驱替原油，将驱替出的原油从与所述注入井隔开的生产井回收。但也预见本发明可应用于“蒸汽吞吐”工艺，其中生产井经历自所述井向地层中注入含水驱替液、让所述井浸渍和然后从所述井产油的周期。