[其他]用一種聚合物凝膠改進地下含烴地層的波及系數

無效

• 申請號: 86108199
• 申請日: 1986-12-08
• 公開（公告）號: CN86108199A
• 公開（公告）日: 1987-08-12
• 發明（設計）人: 羅伯特·D·西丹斯克;彼里·A·阿加里特
• 申請（專利權）人: 馬拉索恩石油公司
• 主分類號: E21B43/12
• 分類號: E21B43/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 孫令華,林柏楠

本發明涉及一種使地下含烴地層滲透率較高區域的滲透率降低的方法，更具體地說涉及一種改進鉆入含烴地層的生產井眼和（或）注入井眼處或遠離井眼處的平面和垂直波及系數和流動剖面的方法。

垂面波及系數低是由于地層中滲透率較高的地質帶與滲透率較低的地質帶產生垂向重疊而造成的。平面潑及系數低是由于地層基巖中有滲透率遠高于基巖的高滲透率薄間層和高滲透率空隙（垂向裂縫網）存在。流體在垂面或平面潑及系數小的地層中的流動剖面和掃油效率一般是較差的。特別是當垂向非均質區和（或）裂縫網或其它結構空隙與地下井眼（流體通過這里注入和產出）流通時波及系數低這一問題尤為突出。

為了解決波及系數低這一問題，人們已經做了許多努力。在美國專利3，762，476;3，981，363;4，018，286;和4，039，029中，Gall或Gall等人介紹了通過在地層的高滲透率地區生成凝膠以降低該處滲透率的各種方法。美國專利3，762，476，介紹把象聚丙烯酰胺這樣的聚合物與交聯劑先后注入地層內。它們認為這些先后注入的段塞能夠滲透到需處理的地質帶并就地生成凝膠。

人們通常認為，要使聚合物/交聯劑體系有效，需要將凝膠成份按順序分別注入。因為如在地面上混合，凝膠將在有效地滲透到需處理區域之前就變定了。然而，實際上，按美國專利3，762，476公開的那樣的用順序注入凝膠體系的方法處理，其結果證明是不能令人滿意的，這是因為這種方法不能使聚合物與交聯劑在地層中充分混合并膠凝。其結果是僅在未混合的兩種凝膠成份的界面上生成凝膠，而且常常是遠離所需處理的區域。因此需要一種膠凝方法，該方法能生成具有預先確定的膠凝速度、強度和穩定性的凝膠，以滿足地下含烴地層中需處理區域的特殊要求。

本發明提供一種改進為生產油井和（或）注入油井所鉆入的地下含烴地層的垂面和平面波及系數并相應地改進地層中注入流體和產出流體的流動剖面和掃油效率的方法。這種目的是用特制的流動或非流動聚合物凝膠來達到的。

該凝膠包括高分子量、可溶于水的丙烯酰胺聚合物及交聯劑，交聯劑則包括配離子和（或）配分子，制備凝膠的方法是先在地面上配制含有聚合物和交聯劑的膠凝溶液，然后通過一個與所需處理的區域流通的井眼把膠凝溶液注入需處理區域。為了阻止或防止膠凝溶液進入鄰近的不需處理區域，宜使膠凝溶液在達到處理區域之前至少已部分膠凝。最終形成的凝膠是一種連續的單相凝膠，它使該處理域的滲透率顯著降低。

經過膠凝處理后，可將流體注入到與井眼相流通的含烴地層中，也可由此產出流體。該凝膠基本上不會從此區域中流出，而且是耐久和抗就地降解的。

本方法同本領域已知的其它膠凝方法相比有明顯的優點。使用本發明時為使凝膠適合于特定的地下應用的需要，要先確定所需處理的地下區域的處理要求。給出這些要求后，就能預先定出為滿足這些要求所需的凝膠的膠凝速度、凝膠強度和穩定性，此后，按照指定的可控制膠凝參數與受其影響的凝膠性能的相互關系在地面上在控制的條件下生產出具有所需預定性能的凝膠。

本發明中用到的一些術語的定義如下：地層是由二個通常的區域組成，即“基巖”和“空隙”。“空隙”是指地層中相對于基巖具有常高滲透率的體積或空洞空間，它包括薄間層，裂縫，裂縫網，次生孔隙，溶洞，雨痕孔，沖蝕穴，空穴等等。“基巖”實質上指地層體積除空隙外的剩余部分，其特征是均質，連續，無空隙且常為堅密的油藏物質。

基巖是由在水平方向延伸的、具有連續地質性質的特別地下物質的水平“帶”所組成的。“垂面波及系數”是指流體垂向流過地層時，用滲透率表示的地質均質性程度。“平面波及系數”是指流體水平流過地層時，用滲透率表示的地質均質性程度。“流動剖面”定性地描述了通過地層的流體的均勻性，而“掃油效率”是與“流動剖面”相似的定量描述。“封堵”是指地層某一區域的滲透率的顯著降低。

這里用到的術語“凝膠”是指具有極高分子量的連續的三維交聯聚合網狀物。凝膠可根據其在地面處于環境大氣壓下非封閉時在重力作用下的流動能力而定性地定義為“流動的”或“非流動的”。流動凝膠可在這些條件下流動，而非流動凝膠則不能。然而，這里把非流動凝膠和流動凝膠都定義為具有足以使它們在注入到所需處理的區域后無法從區域擴展到滲透性較小的鄰近區域結構。

這里也提到部分膠凝溶液。部分膠凝溶液的粘度至少比非交聯聚合物溶液的粘度更大些以使之不能進入不需處理的、滲透能力較小的區域，但是它的流動性又足以使它能驅替到所要求處理區域。部分膠凝溶液中的交聯劑已與聚合物產生不完全的反應但以后仍能繼續進行反應直至反應完全，生成所要求的凝膠。