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1、10申请公布号CN104358551A43申请公布日20150218CN104358551A21申请号201410458169122申请日20140910E21B43/16200601E21B43/22200601E21B37/0620060171申请人中国石油大学北京地址102249北京市昌平区府学路18号72发明人杨胜来陈浩雷浩李芳芳王秀宇曹力元石巍王海洋黄伟孟维伟周锋孔润东74专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人姚亮54发明名称一种低氧泡沫驱油方法57摘要本发明提供了一种低氧泡沫驱油方法。该方法包括以下步骤将催化剂和泡沫液混合形成混合液，所述泡沫液由水和起泡剂组成，所。
2、述催化剂为次磷酸钠；将混合液和空气通过管线交替注入油井及油层。本发明的通过添加催化剂加速氧化的本质安全型空气泡沫驱油方法与常规的空气泡沫驱油技术相比，具有工艺简单易实现，设计科学合理，操作方便，切实可行，经济实用等优点，由于加速了油藏内原油与氧气的反应速度，使产出气中氧气含量大大降低，扩大了空气泡沫驱油技术的适用性，降低了爆炸等安全风险。51INTCL权利要求书1页说明书4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页10申请公布号CN104358551ACN104358551A1/1页21一种低氧泡沫驱油方法，其包括以下步骤将催化剂和泡沫液混合形成混合液，所述泡沫。
3、液由水和起泡剂组成，所述催化剂为次磷酸钠；将混合液和空气通过管线交替注入油井及油层。2根据权利要求1所述的低氧泡沫驱油方法，其特征在于所述起泡剂包括烷基苯磺酸盐、石油磺酸盐、木质素磺酸盐中的一种或几种的组合。3根据权利要求2所述的低氧泡沫驱油方法，其特征在于所述泡沫液中起泡剂的浓度为03WT25WT。4根据权利要求2所述的低氧泡沫驱油方法，其特征在于所述泡沫液为浓度03WT25WT的十二烷基苯磺酸钠的水溶液；优选的，所述泡沫液为浓度05WT的十二烷基苯磺酸钠的水溶液。5根据权利要求1所述的低氧泡沫驱油方法，其特征在于在所述混合液中，所述催化剂的添加量为1M3水添加04KG的催化剂，所述水是指泡。
4、沫液中的水。6根据权利要求1所述的低氧泡沫驱油方法，其特征在于所述混合液和空气的注入体积比为11、12或13。7根据权利要求6所述的低氧泡沫驱油方法，其特征在于当混合液和空气的注入体积比为11时，混合液中，催化剂的添加量为04G/L，以泡沫液中的水的体积计；当混合液和空气的注入体积比为12时，混合液中，催化剂的添加量为08G/L，以泡沫液中的水的体积计；当混合液和空气的注入体积比为13时，混合液中，催化剂的添加量为12G/L，以泡沫液中的水的体积计。8根据权利要求1或6所述的低氧泡沫驱油方法，其特征在于混合液注入量为20M3，注入速度为140M3/DAY，空气的注入量为40M3，注入速度为28。
5、0M3/DAY。9根据权利要求18任一项所述的低氧泡沫驱油方法，其特征在于该方法还包括在矿场应用前，采用人造岩心、油田岩心进行低氧泡沫驱油预实验，评价催化剂加速氧化反应速率的效果及耗氧后氧气的浓度范围，确认该催化剂是否适合该油藏条件的步骤。权利要求书CN104358551A1/4页3一种低氧泡沫驱油方法技术领域0001本发明涉及一种低氧泡沫驱油方法，属于石油开采技术领域。背景技术0002注空气驱油技术或空气泡沫驱油技术是目前已经应用的一种三次采油技术，其提高采收率机理不但包括传统的注气作用，还能够发生高/低温氧气反应，消耗氧气生成一氧化碳或二氧化碳，产生其它驱油效果。而且，注空气驱油技术或空气。
6、泡沫驱油技术还具有气源丰富、成本低的优点。空气泡沫驱油提高采收率技术创造性地将空气驱和泡沫驱有机地结合起来，具有调剖和驱油的双重功能，克服了空气驱“气窜”的缺点，具有较强的实际应用价值。0003注空气驱油技术和空气泡沫驱油技术的缺点是空气从注入井注入到油井及油层后，一部分氧气与原油反应而消耗，剩余部分氧气则可能从生产井产出。由于空气中的氧气与天然气混合存在爆炸的危险，因此规定生产井氧气的浓度不能高于10。而要保证该浓度不超过10，现有的方法是设计注入井生产井的井距要足够远，这样氧气与原油反应的时间、距离增加，保证充分消耗。该方法是被动地让氧气与原油反应，可控性差、可靠性差。0004无论是空气驱。
7、油技术，还是空气泡沫驱油技术，腐蚀及安全性问题一直是学术界关注的焦点。实践也证明，注空气或空气泡沫的过程中氧化反应不充分等潜在问题容易导致气窜，使得从空气压缩机、地面管线、注人井到油藏、生产井和采油设备等都存在着腐蚀和爆炸等风险。因此，严重制约着该技术的推广和应用。发明内容0005鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种低氧泡沫驱油方法，能够使空气泡沫驱油过程中的氧气浓度达到安全范围，从本质上保证空气泡沫驱油的安全性。0006本发明的目的通过以下技术方案得以实现0007一种低氧泡沫驱油方法，其包括以下步骤0008将催化剂和泡沫液混合形成混合液，所述泡沫液由水和起泡剂组成，所述催化剂为。
8、次磷酸钠；0009将混合液和空气通过管线交替注入油井及油层。0010本发明中，上述次磷酸钠作为一种新用途的催化剂，具有良好的催化作用，其水溶液为中性，不会对油井及油层造成伤害，因此适用于各种类型的储层；且因为其水溶液为中性的特性，不会对管道造成腐蚀。此外，该类催化剂有阻垢功能，在驱替过程中能有效阻止油田结垢。0011上述的低氧泡沫驱油方法中，混合液和空气采用段塞式交替注入油井及油层，交替注入贯穿整个开采阶段，直至原油开采完全。说明书CN104358551A2/4页40012上述的泡沫液为空气泡沫驱油技术常规选用的泡沫液，其组分包括起泡剂和水，其是将起泡剂加入到水中制备得到的。0013上述的低氧。
9、泡沫驱油方法中，优选的，所述起泡剂包括烷基苯磺酸盐、石油磺酸盐、木质素磺酸盐中的一种或几种的组合。0014上述的低氧泡沫驱油方法中，优选的，所述泡沫液中起泡剂的浓度为03WT25WT。0015上述的低氧泡沫驱油方法中，优选的，所述泡沫液为浓度03WT25WT的十二烷基苯磺酸钠的水溶液；更优选的，所述泡沫液为浓度05WT的十二烷基苯磺酸钠的水溶液。0016上述的低氧泡沫驱油方法中，优选的，在所述混合液中，所述催化剂的添加量为1M3水添加04KG的催化剂，所述水是指泡沫液中的水。0017上述的低氧泡沫驱油方法中，优选的，混合液和空气的注入体积比为11、12或13等。0018上述的低氧泡沫驱油方法中。
10、，优选的0019当混合液和空气的注入体积比为11时，混合液中，催化剂的添加量为04G/L，以泡沫液中的水的体积计；0020当混合液和空气的注入体积比为12时，混合液中催化剂的添加量为08G/L，以泡沫液中的水的体积计；0021当混合液和空气的注入体积比为13时，混合液中催化剂的添加量为12G/L，以泡沫液中的水的体积计。0022上述的低氧泡沫驱油方法中，混合液中催化剂的浓度相对于混合液和空气的注入体积比成正比关系，可按比例变化。0023上述的低氧泡沫驱油方法中，混合液和空气的注入量单次注入量和注入速度单次注入速度根据储层的渗透率大小决定，其与渗透性好坏成正比。优选的，将混合液和空气通过管线注入。
11、油井及油层时，混合液注入量为20M3，注入速度为140M3/DAY，空气的注入量为40M3，注入速度为280M3/DAY。0024上述的低氧泡沫驱油方法中，优选的，该方法还包括在矿场应用前，采用人造岩心、油田岩心进行低氧泡沫驱油预实验，评价催化剂加速氧化反应速率的效果及耗氧后氧气的浓度范围，确认该催化剂即本发明为催化剂次磷酸钠是否适合该油藏条件的步骤。0025上述的预实验的步骤中，也可以同时对比多个催化剂，根据实验结果对比不同催化剂的加速氧化反应速率的效果，以确认适合该油藏的催化剂。0026本发明技术方案的流程是针对即将运用空气泡沫驱的具体区块，按照现有技术，分析该油藏的储层特征及原油特性，确。
12、定空气泡沫驱油技术的可行性；对可以使用空气泡沫驱油的油藏进行室内实验评价，可通过进行人造岩心、真实岩心内空气/空气泡沫驱油实验，评价催化剂的催化效果，评价将使用的催化剂的氧化加速速率及其反应后剩余氧气的浓度判断催化剂次磷酸钠是否适合该油藏条件的指标。0027本发明的突出效果为0028本发明通过在空气泡沫驱油过程中向油井及油层中注入催化剂，加速地层中原油与空气中氧气的反应速率，尽快将空气中的氧气降低到安全范围内，提高空气/空气泡沫说明书CN104358551A3/4页5驱油效果，降低因产出气中氧气含量过高导致的爆炸等安全问题，减少因氧气含量超标导致的关井停产等问题。0029本发明的通过添加催化剂。
13、加速氧化的本质安全型空气泡沫驱油方法与常规的空气泡沫驱油技术相比，具有工艺简单易实现，设计科学合理，操作方便，切实可行，经济实用等优点，由于加速了油藏内原油与氧气的反应速度，使产出气中氧气含量大大降低，扩大了空气泡沫驱油技术的适用性，降低了爆炸等安全风险。具体实施方式0030下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明，以使本发明技术方案更易于理解、掌握，但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。0031实施例10032本实施例提供一种低氧泡沫驱油方法，包括如下步骤0033催化剂的预实验0034本实施例油田的平均孔。
14、隙度为829、平均渗透率为11103M2，为特低渗透储层，中等偏强非均质性，弱水敏性、弱速敏性、中等偏弱中等偏强酸敏性，原油为低密度、低粘度、低凝固点常规黑油。油层平均温度为248，地层压力为4058MPA，属常温低压系统，该温度下不利于发生氧化还原反应。0035本实施例选用次磷酸钠为催化剂，根据储层特征，按照现有技术中的常规方法进行原油与空气氧化反应实验、长岩心评价实验来评价催化剂，根据实验结果，次磷酸钠适合该储层的岩性、温度、压力特征，且次磷酸钠适合泡沫体系、催化效果较好、氧气浓度低于安全界限低于11。0036矿场注入过程0037将次磷酸钠催化剂与浓度为05的十二烷基苯磺酸钠泡沫液混合，得。
15、到混合液，混合液中次磷酸钠的浓度是04G/L，通过注入泵由注水管线注入油井及地层，空气与混合液交替注入，先注入空气3天，再转注混合液3天，体积比例11，注入速度均控制为10M3/DAY，重复上述过程依次循环。0038本实施例的油井中，未注入次磷酸钠催化剂前，油井中产出气中的氧气含量大于11，存在严重的安全风险，注入次磷酸钠催化剂后，油井中产出气中的氧气含量约为8，氧气浓度达到安全范围，从本质上保证空气泡沫驱油的安全性。0039实施例20040本实施例提供一种低氧泡沫驱油预实验的方法，采用人造岩心进行空气泡沫驱油的预实验长岩心评价实验、空气氧化反应实验，来确认催化剂加速氧化反应的效果，包括如下步。
16、骤0041选用长度为1米、平均孔隙度为180、平均渗透率为600103M2的填砂管进行实验，实验温度为45，地层压力为6MPA。0042将次磷酸钠作为催化剂进行长岩心评价实验。次磷酸钠催化剂与浓度为05的十二烷基苯磺酸钠泡沫液混合，得到混合液，混合液中次磷酸钠的浓度是04G/L，混合液的注入速度02CM3/MIN，注气速度02CM3/MIN，注入时间分别为30MIN，气水段塞体积比为说明书CN104358551A4/4页611；气体突破时产出端氧气低于5，后期突破后要通过回压阀将回压控制在地层压力6MPA附近控制气体的产出量气油比低于500M3/M3，产出气中氧气浓度在8以内。该实验结果表明使用次磷酸钠后产出气中的氧气浓度达到安全范围，从本质上保证空气泡沫驱油的安全性，即表明次磷酸钠适合该储层的敏感性、温度压力、泡沫体系，催化效果较好。说明书CN104358551A。