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石油开采方法

阅读:485发布:2020-11-12

专利汇可以提供石油开采方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种用于储层开采 原油 的方法,储层从包括储层岩的至少一个层,储层岩的至少一个层具有在其孔隙空间之内的原油和 地层 水 ,其中,储层岩的(一个或多个)层被至少一个 注入井 和至少一个 生产井 穿透,该方法包括:将含水驱替 流体 和含水隔离流体的交替段塞从注入井注入到储层岩的(一个或多个)层中,含水驱替流体包括含水 溶剂 中的 水溶性 添加剂的浓缩溶液,其特征在于:(a)对于储层岩的(一个或多个)层的每一驱扫孔隙体积PVR,含水驱替流体的注入段塞的数量n为在15至1000的范围中;(b)含水驱替流体的各个个体段塞的注入孔隙体积PVSlug-i为在储层岩的(一个或多个)层的驱扫孔隙体积PVR的10-12至10-2的范围中;(c)含水驱替流体的段塞的总注入孔隙体积为在储层岩的(一个或多个)层的驱扫孔隙体积PVR的10-8至10-1的范围中;(d)含水隔离流体的各个个体段塞的注入孔隙体积PVSpacer-i为在储层岩的(一个或多个)层的驱扫孔隙体积PVR的0.0001至0.1000的范围中;(e)含水隔离流体的段塞的总注入孔隙体积为在储层岩的(一个或多个)层的驱扫孔隙体积PVR的0.9000000至0.9999999的范围中;(f)储层岩具有在注入井与生产井之间的井间距离的1至30%的范围中的分散度α;(g)由含水驱替流体的多个段塞递送到储层岩的(一个或多个)层的添加剂的量等于或大于预定的最小添加剂量(MAQ)。,下面是石油开采方法专利的具体信息内容。

1.一种用于从储层开采原油的方法,所述储层包括储层岩的至少一个层,所述储层岩的至少一个层具有在其孔隙空间内的原油和地层,其中,所述储层岩的一个或多个层由至少一个注入井和至少一个生产井来穿透,所述方法包括:
将含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞从所述注入井注入到所述储层岩的一个或多个层中,所述含水驱替流体包括在含水溶剂中的水溶性添加剂的溶液,其特征在于:
(a)对于所述储层岩的一个或多个层的每一驱扫孔隙体积PVR,含水驱替流体的注入段塞的数量n为在15至1000的范围中;
(b)含水驱替流体的各个个体段塞的注入孔隙体积PVSlug-i为在所述储层岩的一个或多个层的所述驱扫孔隙体积PVR的10-12至10-2的范围中:
10-12≤PVSlug-i≤10-2
(c)含水驱替流体的段塞的总注入孔隙体积为在所述储层岩的一个或多个层的所述驱-8 -1
扫孔隙体积PVR的10 至10 的范围中:
(d)含水隔离流体的各个个体段塞的注入孔隙体积PVSpacer-i为在所述储层岩的一个或多个层的所述驱扫孔隙体积PVR的0.0001至0.1000的范围中:
0.0001≤PVSpacer-i≤0.1000
(e)含水隔离流体的段塞的总注入孔隙体积为在所述储层岩的一个或多个层的所述驱扫孔隙体积PVR的0.9000000至0.9999999的范围中:
(f)所述储层岩具有在所述注入井与所述生产井之间的井间距离的1至30%的范围中的分散度α;并且
(g)由含水驱替流体的多个段塞递送到所述储层岩的一个或多个层的添加剂的量等于或大于预定的最小添加剂量(MAQ)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,通过将含水驱替流体的多个段塞注入而递送到所述储层岩的一个或多个层的所述最小添加剂量MAQ使用以下的方程1来确定:
其中,RAC是所述储层的吸附容量,CT是用于所述添加剂的阈值浓度,CInjAvg是在含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞中的添加剂的初始平均浓度,α是所述储层岩的所述分散度,并且,PVR是所述储层岩的一个或多个层的驱扫孔隙体积。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,CInjAvg使用以下的方程2来确定:
其中,CSlug-i是含水驱替流体的个体段塞中的添加剂的初始浓度。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述水溶性添加剂选自由以下项组成的组:表面活性剂;尿素及其衍生物乙二胺四乙酸(EDTA)及其金属盐;碱金属氢化物;碱金属酸盐;碱金属正酸盐;以及它们的混合物。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,在将含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞注入之后,含水驱动流体被注入到所述储层岩的一个或多个层中。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,含水隔离流体的个体段塞的注入孔隙体积与含水驱替流体的相邻段塞的注入孔隙体积的比在2:1至1000:1,优选地3:1至
500:1的范围中。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述含水驱替流体由运油工具间歇地递送到所述储层的注入站点,并且,所述含水驱替流体从所述运油工具直接地注入到用于一个或多个注入井的注入系统。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述运油工具是运石油工具船,并且在所述注入站点处系泊到装载浮筒,其中,所述装载浮筒充当系泊点并且充当所述运石油工具船与用于一个或多个注入井的所述注入系统之间的中间连接两者,并且,所述含水驱替流体经由所述装载浮筒来从所述运石油工具船直接地注入到用于一个或多个注入井的所述注入系统中。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其中,所述含水驱替流体由所述运油工具以浓缩体的形式递送到所述注入站点,所述浓缩体具有按重量至少5%,优选地按重量至少10%,最优选地按重量至少20%的添加剂的浓度,并且小于在所述注入站点处的环境条件下的所述添加剂的饱和浓度,并且其中,在所述运油工具到达所述注入站点之前,注入水被注入到用于所述注入井的注入系统中,并且,当所述运油工具到达所述注入站点时,进行以下项中的任一个:
(a)所述注入水到所述注入系统中的注入被中断,并且,所述浓缩体从所述运油工具递送到用于一个或多个注入井的所述注入系统,使得所述浓缩体充当含水驱替流体的一个或多个段塞,并且,在所述运油工具已完成将所述浓缩体递送到所述注入系统之后,重新开始将所述注入水注入到所述注入系统中,使得所述注入水充当含水隔离流体的一个或多个段塞;或
(b)继续将所述注入水注入到所述注入系统中,并且,所述浓缩体从所述运油工具递送到所述注入系统的混合点,在所述混合点处,所述浓缩体稀释到所述注入水中,使得稀释的浓缩体充当含水驱替流体的一个或多个段塞,并且,在所述运油工具已完成将所述浓缩体递送到所述混合点之后,继续将所述注入水注入,使得所述注入水充当含水隔离流体的一个或多个段塞。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述注入水选自:诸如海水、河口水、半咸水、含盐产出水、含盐含水层水的含盐水;诸如低盐度产出水、低盐度含水层水和淡水的天然存在的低盐度水;具有小于100ppmv,优选地小于40ppmv的硫酸根阴离子浓度的硫酸根减少的含盐水;以及具有小于100ppmv,优选地小于40ppmv的硫酸根阴离子浓度的淡化含盐水。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其中,所述运油工具进行以下项中的任一个:
(a)将含水驱替流体的段塞递送到单个注入井,并且,所述段塞的体积尺寸如下地确定:
体积段塞尺寸=运油工具递送体积×体积稀释因子;或
(b)将含水驱替流体的段塞递送到多个注入井中的各个,并且,递送到所述多个注入井中的个体注入井的段塞的体积尺寸如下地确定:
体积段塞尺寸=运油工具递送体积×体积稀释因子×从所述个体注入井注入到所述储层岩的一个或多个层中的添加剂的分数。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述体积稀释因子为在0.1至1的范围中。
13.根据权利要求9至12中的任一项所述的方法,其中,所述添加剂是表面活性剂,并且,所述注入水选自具有小于150ppmv,优选地小于70ppmv,最优选地小于50ppmv的硬性阳离子的浓度的软水。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,对于每一驱扫孔隙体积,含水驱替流体的从20至500个段塞,优选地从20至250个段塞,尤其从20至100个段塞被注入到所述储层岩的一个或多个层中。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,含水驱替流体和所述含水隔离流体的多个段塞的孔隙体积尺寸为相同或不同的。

说明书全文

石油开采方法

技术领域

[0001] 本发明涉及用于将溶性化学添加剂的含水溶液注入到储层(reservoir)中用于从储层开采(recovery)原油(crude oil)的方法。

背景技术

[0002] 长期以来已了解的是:由于储层的天然能量,仅可从含油储层开采石油(oil)中的一部分。所谓的二次开采技术用来从储层开采额外的石油,其最简单的方法是通过以另一介质(常为水或气体)来直接置换。
[0003] 可选地,添加剂可添加到含水介质,用于从储层进行石油的强化开采。

发明内容

[0004] 根据本发明,提供了一种用于从储层开采原油的方法,储层包括储层岩的至少一个层,储层岩的至少一个层具有在其孔隙空间内的原油和地层水,其中,储层岩的(一个或多个)层被至少一个注入井和至少一个生产井穿透,该方法包括:将含水驱替(displacement)流体和含水隔离(spacer)流体的交替段塞(slug)从注入井注入到储层岩的(一个或多个)层中,含水驱替流体包括在含水溶剂中的水溶性添加剂的溶液,其特征在于:
(a)对于储层岩的(一个或多个)层的每一(per)驱扫(swept)孔隙体积PVR,含水驱替流体的注入段塞的数量n为在15至1000的范围中;
(b)含水驱替流体的各个个体段塞的注入孔隙体积PVSlug-i为在储层岩的(一个或多个)层的驱扫孔隙体积PVR的10-12至10-2的范围中:
10-12≤PVSlug-i≤10-2;
(c)含水驱替流体的段塞的总注入孔隙体积为在储层岩的(一个或多个)层的驱扫孔隙体积PVR的10-8至10-1的范围中:
(d)含水隔离流体的各个个体段塞的注入孔隙体积PVSpacer-i为在储层岩的(一个或多个)层的驱扫孔隙体积PVR的0.0001至0.1000的范围中:
0.0001≤PVSpacer-i≤0.1000;
(e)含水隔离流体的段塞的总注入孔隙体积为在储层岩的(一个或多个)层的驱扫孔隙体积PVR的0.9000000至0.9999999的范围中:
(f)储层岩具有在注入井与生产井之间的井间距离的1至30%的范围中的分散度α;以及
(g)由含水驱替流体的多个段塞递送到储层岩的(一个或多个)层的添加剂的量等于或大于预定的最小添加剂量(MAQ)。
[0005] 合适地,通过将含水驱替流体的多个段塞注入而递送到储层岩的(一个或多个)层的最小添加剂量MAQ可使用以下的方程1来确定:其中,RAC是储层的吸附容量(下文中的“储层吸附容量”),CT是用于添加剂的阈值浓度,CInjAvg是用于注入的交替段塞(即,在含水隔离流体的段塞和含水隔离段塞两者中)的添加剂的初始平均浓度,α是储层的分散度,并且,PVR是储层岩的(一个或多个)层的驱扫孔隙体积。
[0006] 合适地,CInjAvg使用以下的方程2来确定:其中,CSlug-i是含水驱替流体的个体段塞中的添加剂的初始浓度。
[0007] 本领域技术人员将理解的是,在本发明的方法中,含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞从注入井注入到储层岩的(一个或多个)层中,并且,包括石油、水以及气体的产出流体从生产井去除。
[0008] 定义“含水驱动流体”是含水流体,在含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞的最后段塞的注入之后,该含水流体可注入到注入井中。
[0009] “石油的储库(bank)”是为本领域技术人员所熟知的术语,并且指储层岩的(一个或多个)层,其中由于应用以不动石油为目标的强化石油开采过程而使石油饱和度提高。
[0010] 储层岩的层的“分散度”α是在流动方向上的分散度(也被称为“纵向分散度”)。分散度是储层岩的特征性质,起因于由于储层岩的孔隙网络的迂曲度(tortuosity)而导致的在微观尺度和路径差异上的孔隙内的速度差。分散度与多孔介质的分散系数D和穿过储层岩的流体的平流流速v如下地相关:D=α.v
其中,α具有长度单位(典型地为米)。用于储层岩的层的分散度还可表达为无量纲数。
例如,无量纲分散度可确定为系统长度的百分比(尤其,确定为取自储层岩的岩芯栓的长度的百分比,或确定为穿透储层岩的(一个或多个)层的一对注入井和生产井之间的井间距离的百分比)。备选地,无量纲分散度可定义为所行进的距离的百分比(例如,定义为注入流体已从注入井向生产井行进的距离的百分比)。
[0011] 在方程1中,“erf”是误差函数。
[0012] “地层水”是与储层岩相关联的水,即,原生水、任何侵入含水层水以及任何先前注入的水。
[0013] “增产石油产出”意味着比当在不存在水溶性化学添加剂的情况下以用作含水隔离流体的注入水来对储层岩的(一个或多个)层进行注水(waterflooding)时达到或预测将达到的产出石油的量更高的产出石油的量(其为至少1%,优选地至少3%,更优选地至少5%,尤其至少7.5%,例如至少10%)。
[0014] “预测的增产石油产出”意味着由岩芯流动(coreflood)实验或单井化学示踪剂(SWCT)试验(它们是本领域技术人员所熟知的技术)来确定的增产石油的量。
[0015] “硬性阳离子”意味着多价阳离子,尤其二价阳离子(诸如,镁阳离子和阳离子)。
[0016] “添加剂的初始浓度”是在将含水驱替流体的段塞注入到注入井中之前的在含水驱替流体中的添加剂的浓度。
[0017] “注入站点”是将含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞注入到注入井的注入系统处的站点。
[0018] “注入温度和压”是与储层岩的(一个或多个)层相邻的注入井(含水驱替流体将注入到注入井中)中的温度和压力。
[0019] “驱扫孔隙体积(PVR)”是在注入井与生产井之间的被注入流体(含水驱替流体的段塞、含水隔离段塞以及任何含水驱动流体)驱扫的储层岩的(一个或多个)层的孔隙体积,在注入井与生产井之间的所有的流动路径之上求平均。在注入井具有两个或更多相关联的生产井的情况下,术语“驱扫孔隙体积”意味着在注入井与其相关联的生产井之间的由注入流体驱扫的储层岩的(一个或多个)层的孔隙体积。
[0020] 针对含水驱替流体的段塞和针对含水隔离流体的段塞给出的孔隙体积的值是基于储层岩的(一个或多个)层的驱扫孔隙体积(PVR)。孔隙体积指是的在储层岩的(一个或多个)层内分散之前的段塞的注入孔隙体积。
[0021] PVSlug-i是含水驱替流体的个体段塞的孔隙体积。
[0022] PVSpacer-i是含水隔离流体的个体段塞的孔隙体积。
[0023] CInjAvg是含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞中的添加剂的平均初始浓度,并且典型地具有mg/L或mol/L的单位。
[0024] CSlug-i是在含水驱替流体的个体段塞中的添加剂的初始浓度。
[0025] CSpacer-i是在含水隔离流体的个体段塞中的添加剂的初始浓度,并且出于确定CInjAvg的目的而取为零。因此,CSpacer-i未被包括在方程2中。然而,本领域技术人员将理解的是,如果含水隔离流体含有低浓度的添加剂,则方程2可扩展到包括CSpacer-i。
[0026] “用于添加剂的阈值浓度CT”是将一孔隙体积的含水驱替流体连续注入到储层中(随后是含水驱动流体)时预测出达到的增产石油产出的在含水驱替流体中的添加剂的最小浓度。典型地,CT具有mg/L或mol/L的单位。
[0027] “最小添加剂量(MAQ)”是由含水驱替流体的段塞递送到储层岩的至少一个层的添加剂的最低量,并且典型地具有质量(例如,mg)或mol的单位。
[0028] “储层吸附容量(RAC)”是被储层吸附的添加剂的量,并且典型地具有可进入的孔隙体积的mg/L或可进入的孔隙体积的mol/L的单位。
[0029] 本领域技术人员将理解的是,用于CInjAvg、CSlug-i、CT、MAQ以及RAC的单位应当为一致的(基于添加剂的质量或添加剂的摩尔数)。
[0030] “行进距离”意味着由溶解的添加剂的前锋从注入井朝向生产井穿过储层岩的(一个或多个)层的所行进的距离。
[0031] 单位“ppmv”是“基于水的体积的每百万份的份数”,并且等同于单位“mg/L”。

具体实施方式

[0032] 在本发明的方法中,含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞从注入井注入到储层岩的(一个或多个)层中,以从储层岩释放石油并且从生产井生产包括石油、水以及气体的流体。如在下文中更详细地讨论的那样,可存在多于一个注入井和多于一个生产井。
[0033] 水溶性添加剂可为在强化石油开采(EOR)中使用的任何水溶性化学添加剂,诸如:表面活性剂;尿素及其衍生物乙二胺四乙酸(EDTA)及其金属盐;碱金属氢化物(诸如,氢氧化钠和氢氧化);碱金属酸盐;碱金属正酸盐;以及它们的混合物。
[0034] 交替段塞的注入可用含水驱替流体的段塞或含水隔离流体的段塞来开始。类似地,交替段塞的注入可用含水驱替流体的段塞或含水隔离流体的段塞来终结。通常,在将交替段塞的最后段塞注入之后,含水驱动流体被注入到储层的(一个或多个)层中,以将分散地混合的流体(以及因此释放石油的储库)朝向生产井驱扫。
[0035] 含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞被认为是在储层岩的(一个或多个)层内混合,其中,混合的程度取决于储层岩的分散度和添加剂前锋的行进距离。典型地,储层岩的层的分散度为在井间距离或行进长度的1至30%,优选地2至15%,更优选地2至10%的范围中。储层岩的(一个或多个)层(含水驱替流体将被注入到其中)的分散度可借助于在储层岩的样品上执行分散度试验来确定,或可借助于在穿透储层岩的(一个或多个)含石油层的井上执行单井化学示踪剂试验来确定。当在储层岩的样品上执行分散度试验时,分散度试验典型地在岩芯流动实验期间执行。
[0036] 合适地,含水驱替流体作为含水浓缩体(concentrate)而递送到注入站点,含水浓缩体具有按重量至少10%,优选地按重量至少20%,更优选地至少30%,最优选地按重量至少40%的添加剂的浓度。用于浓缩体中的添加剂的浓度的上限是在注入站点处遇到的环境条件下的添加剂的饱和浓度。合适地,用于浓缩体的溶剂选自饮用水、蒸馏水或去离子水。浓缩体可在期望的溶解添加剂浓度下供给到用于储层的注入站点,并且可在没有进一步稀释到注入水中的情况下直接地注入到储层岩中的至少一个层中。因此,浓缩体可充当含水驱替流体。在段塞的交替序列中的浓缩体的多个段塞的孔隙体积尺寸可为相同或不同的。
典型地,可在注入站点处得到的注入水充当含水隔离流体。段塞的交替序列中的多个含水隔离段塞的孔隙体积尺寸可为相同或不同的。浓缩体和含水隔离流体的交替段塞的注入可继续进行,直到期望的总孔隙体积的浓缩体已从注入井注入到储层岩的(一个或多个)层中为止。继浓缩体的最后段塞的注入之后,注入水可用作含水驱动流体。
[0037] 备选地,可通过使浓缩体稀释到可在用于储层的注入站点处得到的注入水中而形成含水驱替流体的段塞。在此情况下,优选的是相同的注入水用作含水隔离流体,使得浓缩体间歇地定量加入(dose into)注入水中。合适地,在将浓缩体到注入水中的最后的定量加入之后,注入水的注入可继续进行,使得注入水充当含水驱动流体。
[0038] 在浓缩体被稀释到注入水中的情况下,定量加入到注入水中的浓缩体的量可使用计量来控制,以将在含水驱替流体的各个段塞中的添加剂的浓度维持在目标浓度附近(例如,在目标浓度的±1%之内)。对于各个段塞来说,定量加入到注入水中的浓缩体的量可为相同或不同的。进一步地,含水驱替流体的段塞(其通过将浓缩体定量加入到注入流体中而形成)中的各个的尺寸可为相同或不同的,即,浓缩体可定量加入到相同或不同体积的注入水中。类似地,含水隔离段塞的孔隙体积可为相同或不同的,即,在中止将浓缩体定量加入到注入流体中之后并且在重新开始将浓缩体定量加入到注入流体中之前,可将相同或不同体积的注入水注入。
[0039] 合适地,上文中所提到的注入水可选自:含盐水(诸如海水、河口水、半咸(brackish)水、含盐产出水、含盐含水层水);天然存在的低盐度水(诸如,低盐度产出水、低盐度含水层水和淡水(例如,河水或湖水));具有小于100ppmv,尤其小于40ppmv的硫酸根阴离子浓度的硫酸根减少的含盐水;以及淡化的含盐水。注入水可为软水。“软水”在本文中被定义为具有小于150ppmv,优选地小于70ppmv,更优选地小于50ppmv的硬性阳离子的浓度的水。在添加剂为表面活性剂的情况下,优选的是注入水为软水(尤其为低盐度软水),由此降低形成不溶性皂(soap)的险。
[0040] 添加剂的阈值浓度可由岩芯流动实验、单井化学示踪剂试验(SWCTT)、渗吸研究或由接触测量来确定。岩芯流动实验可在减少的条件下(在实验室温度和压力下)或在储层条件下(在代表储层条件的温度和压力下)执行。典型地,岩芯流动实验可在从储层岩的(一个或多个)层去除的岩芯样品获取的岩芯栓上执行。岩芯栓优选地使用从储层去除的地层水和原油的样品来降低到初始石油饱和度,并且在储层条件岩芯流动试验的情况下,其中流体与气体重组,该气体具有与在生产设施处从产出流体分离的气体相同的成分。然而,还可使用优选地具有与从储层取样的地层水相同的成分的合成地层水。典型地,执行二次岩芯流动试验,其中,注入水被注入到岩芯样品中,直到不再从岩芯样品产出石油为止,随后是三次岩芯流动试验,其中,含水驱替流体被注入到岩芯样品中,含水驱替流体包括在注入水中的添加剂的含水溶液。添加剂的阈值浓度CT是注入到岩芯样品中的含水驱替流体中的添加剂的最小浓度,在三次岩芯流动实验中,在最小浓度下观察到增加的石油产出。此类岩芯流动试验对本领域技术人员来说是熟知的。
[0041] 用于添加剂的储层吸附容量(RAC)可从岩芯流动实验来确定,通过在从岩芯样品去除的流出物的含水相中的添加剂的浓度的分析(与非吸附性示踪剂比较),或通过在储层岩的样品(例如,岩芯样品)上的静态吸附测量或动态吸附测量。
[0042] 注入到储层岩的(一个或多个)层中的含水驱替流体的多个段塞的总孔隙体积为在驱扫孔隙体积(PVR)的10-8至10-1的范围中,优选地在10-7至10-2的范围中,更优选地在10-6至10-2的范围中,最优选地在10-5至10-3的范围中。
[0043] 含水驱替流体的个体段塞中的各个的孔隙体积为在驱扫孔隙体积(PVR)的10-12至10-2的范围中。优选地,含水驱替流体的各个个体段塞具有在10-10至10-4的范围中的孔隙体积,更优选地在PVR的10-9至10-4的范围中。将理解的是,含水驱替流体的多个段塞中的各个的孔隙体积可为相同或不同的。
[0044] 本领域技术人员将理解的是,含水驱替流体的段塞的数量n将取决于含水驱替流体的多个段塞的总注入孔隙体积和含水驱替流体的多个段塞中的各个的孔隙体积。典型地,对于由注入流体来驱扫的每一孔隙体积来说,可存在含水驱替流体的至少15个段塞,优选地至少20个段塞。典型地,对于由注入流体来驱扫的每一孔隙体积来说,可存在含水驱替流体的高达1000个段塞,优选地高达500个段塞,更优选地高达100个段塞,例如高达50个段塞。合适地,对于由注入流体来驱扫的每一孔隙体积来说,可存在含水驱替流体的从15至1000个段塞,优选地20至500个段塞,更优选地从20至250个段塞,例如从20至100个段塞。在此上下文中,术语“注入流体”采纳来包括含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞以及任何随后注入的含水驱动流体。
[0045] 合适地,由含水驱替流体的多个段塞递送到储层岩的(一个或多个)层的添加剂的量等于或大于最小添加剂量(MAQ)。
[0046] 注入到储层岩的(一个或多个)层中的含水隔离流体的多个段塞的总孔隙体积为在0.9至0.9999999的范围中,优选地在0.99至0.9999999的范围中,更优选地在0.99至0.999999的范围中,最优选地在0.999至0.99999的范围中(基于驱扫孔隙体积)。
[0047] 合适地,含水隔离流体的各个个体段塞具有在0.0001至0.1000的范围中的孔隙体积(基于驱扫孔隙体积)。含水隔离流体的个体段塞的孔隙体积可为相同或不同的。合适地,含水隔离流体的段塞可具有比相邻的含水驱替流体的段塞更高的孔隙体积。例如,含水隔离段塞的注入孔隙体积与相邻的含水驱替流体的段塞的注入孔隙体积的比为优选地至少2:1,最优选地至少3:1。合适地,含水隔离流体的段塞的注入孔隙体积与相邻的含水驱替流体的段塞的注入孔隙体积的比为在2:1至1000:1,优选地3:1至500:1的范围中。本领域技术人员将理解的是,隔离段塞的数量将取决于在段塞的交替序列中的含水驱替流体的段塞的数量。
[0048] 设想的是,对于各个隔离段塞来说,含水隔离流体的成分可为相同或不同的,优选地相同的。典型地,含水隔离流体的各个个体段或者并不含有任何添加剂,或者具有显著地低于用于添加剂的阈值浓度CT的添加剂浓度CSpacer-i,例如,CSpacer-i可为小于阈值浓度CT的25%,优选地小于10%,更优选地小于5%,尤其小于1%。
[0049] 如上文所讨论的那样,含水驱动流体可从注入井注入到储层岩的(一个或多个)层中,以将分散地混合的段塞(以及因此,释放石油的储库)穿过储层岩的(一个或多个)层朝向生产井驱扫。典型地,含水驱动流体以至少1,优选地至少2,例如在2至10的范围中的孔隙体积来注入储层岩的(一个或多个)层中。典型地,此含水驱动流体并不含有任何添加剂或含有显著地低于用于添加剂的阈值浓度CT的添加剂的量,例如,小于阈值浓度CT的25%,优选地小于10%,更优选地小于5%,尤其小于1%的量。
[0050] 设想的是,含水隔离流体的段塞可在含水驱替流体的段塞中的第一个之前注入到储层岩的(一个或多个)层中,由此使含水驱替流体与地层水的混合最小化。然而,在含水驱替流体与地层水相容的情况下,不要求将含水隔离流体的段塞在含水驱替流体的段塞中的第一个之前注入。
[0051] 类似地,含水隔离流体的段塞可在含水驱替流体的最后段塞之后并且在含水驱动流体的注入之前注入到储层岩的(一个或多个)层中。然而,在含水驱动流体与含水驱替流体相容的情况下,不要求在含水驱替流体与含水驱动流体的最后段塞之间的隔离段塞。
[0052] 通过“相容”意味着含水驱替流体的第一个段塞与地层水的混合(或含水驱替流体的最后段塞与含水驱动流体的混合)并不会导致不溶性矿物垢(mineral scale)或不溶性种类(species)的沉淀,不溶性矿物垢或不溶性种类起因于添加剂与可存在于地层水中(或在含水驱动流体中)的用于添加剂的任何沉淀离子的反应。
[0053] 不溶性矿物垢的沉淀将被避免,因为这可导致地层损害或导致生产井中或生产线中的矿物垢的沉积。例如,当地层水含有沉淀物前体阳离子(诸如,钡或锶阳离子)且含水驱替流体含有沉淀的多价阴离子(诸如,导致沉淀物前体阳离子的不溶性硫酸盐(诸如,硫酸钡或硫酸锶)的沉淀的硫酸根阴离子)时,可发生不溶性矿物垢的沉淀。当含水驱替流体含有沉淀的多价阴离子(诸如,硫酸根阴离子)且含水驱动流体含有沉淀物前体阳离子(诸如,钡或锶阳离子)时,也可发生不溶性矿物垢的沉淀。因此优选的是含水驱替流体具有此类沉淀的多价阴离子的低含量。
[0054] 因此,在存在不溶性矿物垢的沉淀的风险的情况下,优选的是注入水(其作为含水隔离流体或含水驱动流体而采用,或浓缩体可选地稀释到其中)选自:1.天然存在的低盐度水(诸如,河水、湖水、低盐度含水层水、低盐度产出水(在生产设施处与石油分离的低盐度水)),其中,天然存在的低盐度水具有小于100ppmv,优选地小于
40ppmv的硫酸根阴离子的浓度。
2.通过从天然存在的含盐水(诸如,海水、河口水、产出水(在生产设施处与石油分离的含盐产出水)或含盐含水层水去除硫酸根阴离子而形成硫酸根减少的注入水,其中硫酸根减少的注入水具有小于100ppmv,优选地小于40ppmv的硫酸根浓度。
3.淡化注入水,其具有小于100ppmv,优选地小于40ppmv,尤其小于25ppmv的硫酸根阴离子浓度。
[0057] 硫酸根减少的注入水可通过如下的过程而产生:使具有相对较高的硫酸根浓度的天然存在的含盐水(进料水)(例如,海水、河口水或半咸水)与纳米过滤膜(其在允许单价离子(诸如,IA族金属离子(例如,钠离子)和卤化物离子(例如,氯离子和溴离子))穿过纳米过滤膜的同时,选择性地排除硫酸根阴离子)接触,由此产生渗透体(permeate)和渗余体(retentate),渗透体包括硫酸根减少的含盐水流(下文中的NF渗透体),硫酸根减少的含盐水流具有比进料水更低的硫酸根阴离子浓度,并且渗余体具有比进料水更高的硫酸根阴离子的浓度。因此,从纳米过滤膜去除的渗透体流(硫酸根减少的含盐水)典型地具有小于100ppmv,优选地小于40ppmv,更优选地小于25ppmv的硫酸根浓度。纳米过滤膜还选择性地从进料水去除硬性阳离子,使得渗透体流(硫酸根减少的含盐水)具有小于例如150ppmv的硬性阳离子浓度。
[0058] 还设想的是,硫酸根减少的注入水可通过如下过程形成:将沉淀的抗衡阳离子(诸如,钡或锶阳离子)添加到含有高水平的硫酸根阴离子的天然存在的含盐水,由此形成沉淀的阳离子的不溶性硫酸盐(诸如,硫酸钡或硫酸锶),不溶性硫酸盐然后可通过过滤或离心而从含盐水分离。
[0059] 淡化注入水可通过如下过程形成:使用反渗透(RO)来处理天然存在的含盐水,以生成基本上不存在硫酸根阴离子和其它溶解固体的处理过的水(即,穿过RO膜的渗透体)。典型地,穿过RO膜的渗透体(在下文中的RO渗透体)具有小于500ppmv(例如小于200ppmv)的总溶解固体含量、低于40ppmv(优选地低于25ppmv)的硫酸根阴离子浓度以及小于150ppmv的硬性阳离子浓度。
[0060] 为了降低起因于粘土的膨胀和运移而造成的地层损害的风险,RO渗透体可与NF渗透体混合,以将淡化注入水的总溶解固体含量典型地增加到在1000至5000ppmv的范围中的值,优选地增加到在2000至3000ppmv的范围中的值。
[0061] 建模研究已表明,将含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞注入到具有在1至30%的范围中的无量纲分散度的储层岩的至少一个层中具有如下的作用:使接近注入井的储层的(一个或多个)层的部分(尤其,储层的(一个或多个)层的驱扫孔隙体积的前5%)暴露于更高的溶解添加剂浓度(与使用与用于交替段塞的相同的注入孔隙体积的相同重量的添加剂的连续注入相比较(即,PV连续注入=PV交替段塞的总和))。这在从最接近注入井的储层岩的(一个或多个)层的部分释放额外的增产石油中可为有利的。
[0062] 建模研究还已表明,将含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞注入到具有在1至30%的范围中的无量纲分散度的储层岩的至少一个层中具有如下作用:与含水驱替流体的连续注入相比较,在以下情况下向在含水驱替流体和含水隔离流体的分散地混合的段塞中的最大溶解添加剂浓度提供了类似剖面(profile):(i)相同的总量(重量或摩尔量)的溶解添加剂被注入到储层岩的(一个或多个)层中;以及(ii)连续地注入的含水驱替流体的孔隙体积(PV连续注入)与含水驱替流体的段塞和含水隔离流体的段塞的总孔隙体积(PV交替段塞的总和)相同。
[0063] 将由含水隔离段塞来分离的含水驱替流体的多个段塞注入的优点为:不要求在注入站点处具有用于含水驱替流体的储罐。替代地,浓缩体(包括添加剂的浓缩含水溶液)可由运油工具(tanker)运输到储层的注入站点,并且可从运油工具直接地注入到用于注入井的注入系统中(稀释到注入水中或未稀释到注入水中)。这对于离岸储层来说是特别地有利的,因为可存在对于离岸平台或浮式生产及卸载设施(FPSO)的空间和重量限制。
[0064] 在本发明的方法的实施例中,含水驱替流体可由运石油工具船运输到离岸储层的注入站点,并且可从运石油工具船直接地注入到用于单个注入井或用于多个注入井的注入系统中。合适地,含水驱替流体可注入到海底注入系统中。卸载的运石油工具船可系泊到单点系泊件(SPM)(即,离岸锚接的装载浮筒),其不仅充当系泊点,而且还充当用于运石油工具船的中间连接。因此,SPM与用于(一个或多个)注入井的注入系统以及卸载的运石油工具船两者都成流体连通。典型地,装载浮筒设有系泊及锚接元件、旋转部分、转体以及流体输送系统。转体是装载浮筒的耐地压部分与旋转部分之间的连接件,并且,当运石油工具船借助于缆索布置来系泊到装载浮筒时,转体使卸载运石油工具船能够相对于装载浮筒旋转(风向标)。典型地,装载浮筒的流体输送系统包括在装载浮筒与海底注入系统之间连接的立件(riser)和在装载浮筒与卸载运石油工具船之间连接的浮动软管线。然而,还设想的是,本发明的方法可与陆上储层来使用,其中浓缩体由运石油工具车递送到注入站点。
[0065] 典型地,用于含水驱替流体的个体段塞中的各个的体积段塞尺寸受运油工具(运石油工具船或运石油工具车)的体积递送容量限制,运油工具将浓缩体递送到注入站点。因此,体积段塞尺寸受运油工具递送体积(L)和稀释因子限制,其中,稀释因子是含水驱替流体的段塞中的浓缩体的体积分数。为了避免疑义,运油工具递送体积是在卸载之前在运油工具中含有的浓缩体的体积。典型地,稀释因子为在0.1至1(按在含水驱替流体的注入段塞中的浓缩体的体积的10至100%),优选地0.2至1(按在含水驱替流体的注入段塞中的浓缩体的体积的20至100%)的范围中。因此,当浓缩体在未稀释到注入水中的情况下注入到(一个或多个)注入井中时,稀释因子是1。稀释因子将取决于浓缩体中的添加剂的浓度(以重量/L或摩尔数/L)和将注入到储层岩的(一个或多个)层中的含水驱替流体的段塞中的添加剂的目标浓度(以重量/L或摩尔数/L)。在注入系统与多个注入井成流体连通的情况下,用于各个个体注入井的段塞尺寸还取决于将从各个个体注入井注入到储层岩的(一个或多个)层中的添加剂的重量分数(或摩尔分数)。
[0066] 用于单个注入井的体积段塞尺寸可如下地确定:体积段塞尺寸=运油工具递送体积×稀释因子。
[0067] 用于多个注入井中的个体注入井的体积段塞尺寸可如下地确定:体积段塞尺寸=运油工具递送体积×稀释因子×注入到个体注入井中的添加剂的重
量分数(或摩尔分数)。
[0068] 在相等的重量分数(或摩尔分数)的添加剂被注入到多个(n)注入井中的情况下,重量分数(或摩尔分数)取为1/n。然而,还设想的是,可将不同的重量分数(或摩尔分数)的添加剂注入到多个注入井中的各个中。
[0069] 所设想的是,在浓缩体稀释到注入水中的情况下,含水驱替流体的多个段塞中的各个中的添加剂的初始浓度(以及因此添加剂的初始重量或初始摩尔数)可为相同或不同的。可通过调整用于浓缩体的稀释因子来在段塞中取得添加剂的不同的初始浓度。溶解的添加剂至储层的损耗(例如,通过吸附于储层岩上)可在分散地混合的流体的前锋处为更高的。因此,多个段塞中的添加剂的初始浓度可随着各个相继地注入的段塞而下降,以便考虑溶解的添加剂至储层的损耗。不希望被任何理论束缚,所认为的是,所吸附的添加剂中的至少一部分可在行进距离之上从储层岩解除吸附进入含水隔离段塞中,在该行进距离处,各个隔离段塞的至少一部分在储层岩的(一个或多个)层中保持完整。还认为的是,所吸附的添加剂中的至少一部分可从储层岩解除吸附进入到任何随后注入的含水驱动流体中。含水驱替流体的段塞中的添加剂的初始浓度可选择为使得:分散地混合流体的至少一部分所具有溶解添加剂浓度保持为高于在从注入井穿过储层岩的(一个或多个)层的设置的(或固定的)行进距离处的目标溶解添加剂浓度。合适地,在设置的行进距离处的溶解添加剂的目标浓度至少是用于添加剂的阈值浓度CT,优选地CT的至少两倍,更优选地CT的至少5倍。合适地,穿过储层岩的(一个或多个)层的设置的行进距离可为注入井与生产井之间的井间距离的至少25%,优选地至少50%。
[0070] 使用地球化学模型的运输混合模的建模研究可用来针对含水驱替流体的不同尺寸的孔隙体积段塞确定溶解添加剂的最佳初始浓度,在设置的行进距离处,该最佳初始浓度达到在分散地混合的流体中的期望的目标溶解添加剂浓度。
[0071] 典型地,在设置的行进距离处的分散地混合的流体中的目标溶解添加剂浓度取决于在含水驱替流体的多个段塞中的添加剂的初始浓度、含水驱替流体的段塞中的各个的孔隙体积、隔离段塞中的各个的孔隙体积、溶解添加剂至储层的损耗以及储层分散度(作为穿过储层岩的(一个或多个)层的设置的行进距离的百分比或分数)。本领域技术人员将理解的是,在含水驱替流体的各个段塞开始与含水隔离流体的相邻段塞分散地混合时,浓度剖面将随时间推移而演变。例如,起初,用于含水驱替流体的各个个体的分散地混合的段塞的浓度剖面可具有正态分布,使得浓度在各个段塞的中间处于最大值,并且在段塞的前部和后部处对称地依次递减(taper),或者可具有非对称分布,使得最大浓度为偏态的(即,从段塞的中间偏移)。可出现非对称的浓度分布,其中,储层为非均匀的(即,在储层岩的物理性质(例如,孔隙度或渗透率)上随着储层内的位置而存在变化)。设想的是,最后,含水驱替流体的段塞中的各个可变得与相邻的隔离段塞完全地混合,使得段塞在储层岩的(一个或多个)层内融合,以形成含水驱替流体的单个稀释的段塞。若是如此,则目标浓度指的是在所选择的行进距离处的融合的稀释的段塞的浓度。
[0072] 不希望被任何理论束缚,所认为的是,通过利用用作用于含水驱替流体的含水溶剂的水或用作含水隔离流体的水来对储层岩的(一个或多个)层进行注水,从而含水驱替流体的分散的段塞中的溶解的添加剂释放了原油的额外组分(其在其它情况下将不会从储层岩的孔隙释放)。因此,将“释放石油的储库”朝向生产井穿过储层岩的(一个或多个)层而驱扫。因此,本发明的方法的优点在于:与将含水驱替流体连续地注入到储层岩的(一个或多个)层中相比较,含水驱替流体和含水隔离流体的分散的段塞提供了在储层岩的(一个或多个)层内的用于添加剂的类似的浓度剖面(当相同量的添加剂在段塞模式和连续注入模式中注入到储层岩的(一个或多个)层中,并且,含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞的总孔隙体积与连续地注入的含水驱替流体的孔隙体积大体上相同时)。
[0073] 含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞优选地在压力下注入到与生产井隔开的至少一个注入井中,使得含水驱替流体传递到储层岩的至少一个层中。含水驱替流体的分散的段塞穿过储层岩的(一个或多个)层而从岩石表面驱替石油,并且迫使所驱替的石油在其前面,并且朝向生产井(石油从生产井开采)。优选地,注入井和生产井在侧向方向上间隔开(即,不重叠)。
[0074] 注入井与相关联的(一个或多个)生产井之间的(上文中所定义的)驱扫孔隙体积可通过对本领域技术人员来说已知的方法而容易地确定。因此,驱扫孔隙体积可通过使高盐度水(在高盐度水中含有惰性示踪剂)从注入井穿过储层岩的(一个或多个)层到达(一个或多个)生产井而确定。驱扫孔隙体积还可使用建模研究来确定。这些建模研究采用储层模拟器(已将储层的静态地质模型导入到储层模拟器中)。此静态地质模型通过如下的过程而获得:输入地震成像数据和岩石物理数据(诸如,储层岩的(一个或多个)层的孔隙度和渗透率、矿物学数据、储层的初始水饱和度以及储层的初始石油饱和度),由此生成示出储层岩的层、圈闭(trap)以及任何断层的储层的三维(3-D)模型,并且使与储层的一个或多个层相关联的岩石物理数据合并。(一个或多个)注入井和(一个或多个)生产井的位置随后与额外的流体性质(诸如,储层岩对石油和水的相对渗透率)一起输入到储层模拟器中。然后使用储层模拟器来对以下的过程进行建模:经由(一个或多个)注入井来将流体注入到储层岩的一个或多个层中;流体移动穿过储层的一个或多个层(尤其,含石油层)移动;以及经由(一个或多个)生产井来从储层出流体。储层模拟器模型还可使用四维(4-D)地震成像数据(即,在时间上在开始从储层产出石油之后跟随的一个或多个点处获得的地震成像数据)来更新。通过对包括示踪剂的注入流体从注入井到(一个或多个)生产井的移动进行建模,储层模拟器可用来确定在注入井与一个或多个生产井之间的驱扫孔隙体积。由于驱扫孔隙体积考虑了对流动的阻挡(诸如,储层岩的(一个或多个)层的渗透率上的降低),故驱扫孔隙体积不同于使用注入井与(一个或多个)生产井之间的(一个或多个)含石油层的体积和储层岩的孔隙度来确定的孔隙体积。
[0075] 如上文中所讨论的,可存在一个注入井和一个生产井,但优选地,可存在多于一个的注入井和多于一个的生产井。本领域技术人员将理解的是:取决于注入井及其相关联的生产井的空间布置,含水驱替流体可在不同的时间处穿通到各个生产井中。
[0076] 本发明的方法可在以下情况中使用:开始从储层产出石油时(省略一次开采)、在二次开采模式中(在储层的自然压力下进行石油的一次开采之后)或在三次开采模式中(例如,在利用不含有溶解添加剂(尤其,溶解的EOR添加剂)的水来进行注水之后)。
[0077] 本领域技术人员将理解的是:在二次开采模式中,流体从注入井注入到地层中,以便维持地层中的压力并且将石油朝向生产井驱扫。在二次开采的期间将含水驱替流体(含有溶解的EOR添加剂)和含水隔离流体的交替段塞注入到储层岩的(一个或多个)层中的优点在于:溶解的添加剂使额外的石油从储层岩的至少一个层的孔隙释放。因此,可存在从生产井开采干石油的更长的周期,由此使水穿通推迟。另外,即使在水穿通之后,与使用用作含水隔离流体的注入水相比较,可存在强化的石油开采,并且潜在地存在更少的水产出。同样地,与使用作为含水隔离流体而采用的注入水相比较,对于给定体积的产出流体来说,可存在更少的水产出(更高的石油与水的比)。如果在开始从储层产出石油时就使用本发明的方法,则这些优点也适用。
[0078] 本领域技术人员将理解的是:在三次开采中,原始流体的注入停止,并且,不同的流体被注入到储层岩的(一个或多个)层中,用于强化的石油开采。因此,在三次开采的期间注入到储层岩的(一个或多个)层中的流体是含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞,并且,先前在二次开采的期间已注入到储层岩的(一个或多个)层中的流体可为不含有添加剂(尤其是EOR添加剂)的水。典型地,先前注入的水可为海水、河口水、半咸水、产出水、含水层水、河水、湖水、淡化水或它们的混合物。
[0079] 现在将通过参考以下的示例和图来阐释本发明。
[0080] 示例1-运输混合建模使用地球化学模型的运输混合模块来对含水驱替流体的交替段塞和含水隔离段塞的混合进行建模。运输混合模块是单相一维运输混合模块。一维运输混合模块包括布置成系列的多个单元,流体穿过这些单元移位(驱替)。系列中的单元的总数被视为含有一个孔隙体积的流体。因此,单元的分数被视为含有分数孔隙体积的流体。当对含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞的注入进行建模时,系列的单元中的各个起初含有地层水,并且,对于每次移位,含水驱替流体或含水隔离流体被引入到系列中的第一个单元,第一个单元和相继的单元中所含有的流体被移位(驱替)到系列中的下一个单元,并且,从系列中的最后一个单元去除的流体被忽略。因此,如果存在单元的数量n,则将一个孔隙体积的流体引入到单元中要求n次移位。典型地,运输混合模块中的单元的数量n为至少10,优选地20至2000,例如50至1500。随着流体穿过系列的各个单元前进,单元中所含有的流体之间的混合被引入,其中各个单元中的混合量由在1至30%,优选地2至25%,尤其2至10%的范围中的所输入的分散度值来确定(其中,分散度被定义为运输混合模块的单元的数量的百分比)。因此,混合随着分散度提高和移位次数增加两者而增加。本领域技术人员将理解的是,随着流体移位,含水驱替流体的段塞和含水隔离流体的段塞可变得在系列的单元中的一个中完全地混合,并且因此,流体的混合可扩展到系列中的其它单元。在期望的总分数孔隙体积的含水驱替流体被引入到单元的系列之后,此后,对于每次移位,含水驱动流体被引入到系列中的第一个单元中,直到含水驱动流体已移位(驱替)穿过系列中的单元中的各个为止。
[0081] 建模结果具有1000个单元(1000L的总孔隙体积)的一维储层混合模型(PHREEQC模型)被用来在两种不同的模式中对添加剂穿过储层的运输进行模拟:
(1)将添加剂的含水溶液连续注入到单元中;以及
(2)将添加剂的含水溶液的段塞和含水隔离段塞交替注入到单元中。
[0082] 在表1的条件下执行模拟,或者将1.0孔隙体积的添加剂的含水溶液连续注入,或者将总数为1.0的孔隙体积的含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞注入(各个段塞可占据多于一个单元)。还在表2的条件下执行模拟,或者将0.2孔隙体积的含水驱替流体连续注入,随后将0.8孔隙体积的含水驱动流体注入,或者将总数为0.2孔隙体积的含水驱替流体和含水隔离溶液的交替段塞注入,随后将0.8孔隙体积的含水驱动流体注入。因此,对于各个模拟来说,总数为一孔隙体积的(一个或多个)流体被引入到单元中。钠用作用于含水驱替流体的通用添加剂。在所有的模拟中都使用相同总量的添加剂(100摩尔)和1%的相同的储层分散度。模拟在以下两种情况下执行:在模型中选择用于储层吸附容量的值、并未在模型中选择用于储层吸附容量的值。
[0083] 表1:PHREEQC模拟,使用一孔隙体积的连续地注入的含水驱替流体或一孔隙体积的含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞表2:PHREEQC模拟-0.2孔隙体积的连续地注入的含水驱替流体或含水驱替流体和含水隔离流体的交替段塞
图1a和图1b中示出了:在表1的条件下执行模拟,在0.25孔隙体积的流体的注入之后的用于最大添加剂浓度的剖面。类似地,图2a和图2b中示出了:在表2的条件下执行模拟,在
0.25孔隙体积的流体的注入之后的用于最大添加剂浓度的剖面。图1a和图2a是在模型中关闭添加剂的吸附的情况下获得的剖面,而图1b和图2b是在模型中开启添加剂的吸附的情况下获得的剖面。图1a和图1b示出了对于在将添加剂的含水溶液(含水驱替流体)连续注入的情况下的模拟的剖面和对于在将通过含水隔离流体的段塞而分离的含水驱替流体的20个段塞和50个段塞注入的情况下的模拟的剖面。图2a和图2b示出对于在将添加剂的含水溶液(含水驱替流体)连续注入的情况下的模拟的剖面和对于在将通过含水隔离流体的段塞而分离的含水驱替流体的50个段塞注入的情况下的模拟的剖面。由于对于所有的模拟来说都将相同重量的添加剂注入到运输混合模块中,因此与添加剂的含水溶液的连续注入的建模比较,交替段塞的注入的建模导致必需增加含水驱替流体的段塞中的添加剂的浓度。可看到的是,存在添加剂的吸附的模拟导致模型中的添加剂前锋的锐化。令人惊奇的是,所发现的是,在将0.25孔隙体积的流体注入之后,用于含水驱替流体的连续注入的添加剂浓度剖面类似于那些用于含水驱替流体和含水隔离流体的段塞的交替段塞的注入的添加剂浓度剖面。然而,与采用含水驱替流体的连续注入的模拟比较,在储层的初始部分(储层的初始
0.05PV)中存在更高的添加剂浓度。
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