一種薄層稠油油藏泡沫油輔助甲烷吞吐的實(shí)驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種薄層稠油油藏泡沫油輔助甲烷吞吐的實(shí)驗(yàn)方法，屬于稠油油藏開 采的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)稠油資源十分豐富，目前探明和控制的儲(chǔ)量達(dá)19億噸以上，主要分布在遼 河、新疆、勝利、河南等十幾個(gè)油田。隨著常規(guī)油氣資源勘探程度的不斷提高以及開發(fā)難度 的日益加大，稠油資源的有效開發(fā)越來越受到重視。
[0003] 我國(guó)地下稠油流動(dòng)性能普遍較差，或根本不具備流動(dòng)能力，目前通常采用蒸汽吞 吐、蒸汽驅(qū)和SAGD等利用熱力的方法對(duì)稠油進(jìn)行降粘開采，但對(duì)于薄層稠油油藏，由于熱 損失嚴(yán)重、投資成本高等原因，上述注熱方法應(yīng)用受到了極大的限制。因此，注氣吞吐技術(shù) 受到了較為廣泛的關(guān)注。注氣吞吐過程與蒸汽吞吐過程相似，不同之處在于注入氣體（C02、 天然氣、甲烷、丙烷等輕組分氣體）代替蒸汽。注入階段，具有較強(qiáng)溶解能力的氣體注入地 層，迅速填充因原油采出而產(chǎn)生的虧空體積，補(bǔ)充地層壓力。燜井階段，注入氣體通過擴(kuò)散 作用溶于稠油，降低稠油粘度，為生產(chǎn)階段溶解氣驅(qū)提供能量。生產(chǎn)階段，原油在溶解氣驅(qū) 的作用下從注入井產(chǎn)出。注氣吞吐技術(shù)為薄層稠油油藏的開發(fā)提供了一種開發(fā)方式，但該 技術(shù)存在以下不足之處：由于甲烷等氣體在原油中的擴(kuò)散、溶解能力較差，吞吐生產(chǎn)階段， 未溶解的氣體以及析出的溶解氣快速?gòu)纳a(chǎn)井產(chǎn)出，使得地層壓力迅速降低，原油粘度重 新升高，無法形成有效的溶解氣驅(qū)過程，極大地影響了該方法在薄層稠油油藏中的應(yīng)用效 果。
[0004] 加拿大和委內(nèi)瑞拉等地區(qū)部分稠油油藏降壓冷采過程中產(chǎn)出油呈現(xiàn)連續(xù)的泡沫 狀態(tài)，原油中含有大量穩(wěn)定小氣泡，人們稱上述原油為泡沫油。由于泡沫油現(xiàn)象的存在，該 類油藏生產(chǎn)氣油比上升速度緩慢，采收率較常規(guī)溶解氣驅(qū)油藏高出5~25%，采油速度高 出10~30倍，有的甚至高達(dá)100倍。
[0005] 泡沫油產(chǎn)生的原因在于溶解氣驅(qū)過程中，由于稠油粘滯力大于重力，從原油中逸 出的溶解氣泡不是直接聚并形成連續(xù)的氣相，而是以小氣泡的形式分散在原油中所致。因 此可知，泡沫油機(jī)理對(duì)于提高該類特殊稠油油藏采收率至關(guān)重要。
[0006] 由于上述泡沫油現(xiàn)象的產(chǎn)生只存在于加拿大等地少數(shù)幾個(gè)特殊稠油油藏中，且上 述泡沫油油藏降壓冷采過程與注氣吞吐生產(chǎn)過程相似，均為溶解氣驅(qū)過程，因此，如果能將 上述稠油油藏冷采過程中所特有的泡沫油現(xiàn)象引入常規(guī)薄層稠油油藏注氣吞吐過程中，將 會(huì)克服注氣吞吐技術(shù)的不足，從而具有較大的應(yīng)用前景和提高采收率潛力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種薄層稠油油藏泡沫油輔助甲烷吞吐的實(shí)驗(yàn) 方法。本發(fā)明將泡沫油增油現(xiàn)象引入常規(guī)稠油油藏溶劑吞吐過程中，用以解決薄層稠油油 藏現(xiàn)有的油田采收率不高的問題。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0009] -種薄層稠油油藏泡沫油輔助甲烷吞吐的實(shí)驗(yàn)方法，所述實(shí)驗(yàn)方法利用一維可視 化填砂模型，包括填充有石英砂層的填砂腔、在所述填砂腔的四周設(shè)置有多個(gè)注入/生產(chǎn) 口，在填砂腔內(nèi)的液體沿一維方向流動(dòng)；所述實(shí)驗(yàn)方法包括步驟如下：
[0010] 1)在所述填砂腔的石英砂層注入地層原油，使模型壓力為所要模擬薄層稠油油藏 地層壓力；
[0011] 2)稠油降壓冷采階段：對(duì)填砂腔內(nèi)的稠油進(jìn)行降壓冷采；
[0012] 3)泡沫油輔助甲烷吞吐注入階段：選定一個(gè)注入/生產(chǎn)口，先后注入使所述稠油 形成泡沫油的油溶性表面活性劑溶液和甲烷氣體；
[0013] 4)泡沫油輔助甲烷吞吐燜井階段：使注入甲烷在高壓下通過擴(kuò)散作用溶解入稠 油；起到降低原油粘度，為后續(xù)泡沫油形成提供分散氣泡的作用；
[0014] 5)泡沫油輔助甲烷吞吐生產(chǎn)階段：打開所述注入/生產(chǎn)口，對(duì)所述填砂腔內(nèi)的稠 油進(jìn)行降壓冷采，析出的溶解氣在稠油中形成分散氣泡，產(chǎn)生泡沫油現(xiàn)象。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述薄層稠油油藏泡沫油輔助甲烷吞吐的實(shí)驗(yàn)方法還包括多 輪次泡沫油輔助甲燒吞吐過程，包括：
[0016] 6)根據(jù)填砂腔內(nèi)剩余稠油的分布，保持或改變油溶性表面活性劑溶液和甲烷氣體 注入位置，重復(fù)步驟3)~步驟5)，進(jìn)行多輪次泡沫油輔助甲烷吞吐生產(chǎn)，最后，計(jì)算泡沫油 輔助甲烷吞吐最終采收率。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述一維可視化填砂模型的長(zhǎng)度與深度之比大于30,所述一 維可視化填砂模型上部為可視化樹脂材料，所述一維可視化填砂模型的承壓大于300psig; 所述步驟1)所注入地層原油粘度大于1000 mPa?s。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟2)中，對(duì)填砂腔內(nèi)的稠油進(jìn)行降壓冷采的方法為：
[0019] a.打開所述注入/生產(chǎn)口，通過注入/生產(chǎn)口外接的回壓閥調(diào)整填砂腔的降壓速 度，以1~20psig/min的壓降速度對(duì)稠油進(jìn)行降壓冷采；在降壓過程中記錄時(shí)間、產(chǎn)油量、 產(chǎn)氣量和所述注入/生產(chǎn)口的壓力；
[0020] b.稠油降壓冷采階段生產(chǎn)時(shí)間為20~400分鐘，該階段結(jié)束后關(guān)閉注入/生產(chǎn) P;
[0021] C.根據(jù)降壓過程中記錄的降壓冷采階段產(chǎn)油量！以及初始飽和原油量Hlg 始ifiMl:，計(jì)算降壓冷米米收率R冷采
[0022]
[0023] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟3)中，具體步驟如下：
[0024] 首先，注入使所述稠油形成泡沫油的油溶性表面活性劑溶液，注入壓力大于 3Opsig，所述油溶性表面活性劑溶液的濃度=油溶性表面活性劑質(zhì)量/地層原油的質(zhì) 量X100%= 0.Olwt%~0. 5wt%，當(dāng)油溶性表面活性劑溶液全部注入時(shí)停止；
[0025] 其次，觀察油溶性表面活性劑溶液在填砂腔中的滲流規(guī)律及其前緣與注入/生產(chǎn) 口距離，用于判斷不同實(shí)驗(yàn)條件下油溶性表面活性劑溶液深入地層，接觸原油的程度；
[0026] 最后，注入甲燒氣體，注入壓力大于500psig，使填砂腔內(nèi)壓力大于250psig。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟4)的燜井時(shí)間為2~4天，其中，記錄時(shí)間和填砂腔 中部壓力，當(dāng)所述壓力隨時(shí)間改變較小時(shí)，燜井階段結(jié)束。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟5)中，以1~20psig/min的壓降速度降低所述填砂 腔內(nèi)的壓力，降壓生產(chǎn)時(shí)間為20~400分鐘，之后，關(guān)閉所述注入/生產(chǎn)口；
[0029] 降壓過程中記錄時(shí)間、產(chǎn)出液質(zhì)量nv^< +M、產(chǎn)出液體積+M、產(chǎn)氣量和注入/ 生產(chǎn)口的壓力；
[0030] 對(duì)產(chǎn)出的稠油進(jìn)行脫氣，得脫氣稠油密度P;
[0031] 已知油溶性表面活性劑溶液的密度P 、注入油溶性表面活性劑溶液前填砂腔 的質(zhì)量、注入油溶性表面活性劑溶液后填砂腔的質(zhì)量;
[0032] 計(jì)算本實(shí)驗(yàn)方法實(shí)際的產(chǎn)出油溶性表面活性劑溶液的體積、產(chǎn)出油的體積V 實(shí)際注入油溶性表面活性劑溶液的質(zhì)量以及填砂腔中剩余油溶性表面活性劑溶液質(zhì) 量，并計(jì)算本實(shí)驗(yàn)方法的輪次采收率，公式如下：
[0033] V產(chǎn)出表+油=V產(chǎn)出表+V產(chǎn)出油 ⑴
[0034] m產(chǎn)出表+油=V產(chǎn)出表Xp產(chǎn)出表+V產(chǎn)出油Xp產(chǎn)出油（II)
[0035] m注入表=m注入后翻-m注入前模型 （III)
[0036] m剩余表=m注入表-V產(chǎn)出表Xp產(chǎn)出表(IV);
[0037]
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