一种降低二氧化碳驱油最小混相压力的方法

文档序号:9663178
一种降低二氧化碳驱油最小混相压力的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种降低二氧化碳驱油最小混相压力的方法,属于二氧化碳驱油技术领域。
【背景技术】
[0002]随着我国国民经济的持续高速发展,石油需求强劲,消费量不断增加;如我国在2013年的石油消耗量约为4.88亿吨,2014年的石油消耗量约为5.08亿吨。然而,2013年我国原油产量约为2.08亿吨,2014年我国原油产量仅约为2.1亿吨,国内的原油产量徘徊不前,导致供需矛盾日益突出。究其原因,一方面,我国大部分油田属于陆相沉积,储层非均质性严重,水驱采收率较低,而且许多油田目前都已进入开发中后期,存在油井含水率较高,产量递减较快,常规注水开发技术提高采收率困难等问题;另一方面,在我国陆上新增石油储量中,中低与特低渗透油藏所占比例越来越高。由于低渗透油藏的特殊性导致注水开发效率低,化学驱成本高,水驱和化学驱即使技术上的能够被使用,也难以成为低渗透油藏提高采收率的实用技术;而包括注C02在内的注气开采方法则是目前低渗透油藏提高采收率最具前景的方法之一。
[0003]国内外室内研究以及现场应用结果表明,C02驱油是一种有效的提高原油采收率的方法。在国外所有的提高采收率的应用中,C02驱油是排第二位的提高采收率技术,且取得了很好的开发效果,其中,在所有开展注C02驱油的国家中,以美国开展的项目最多,第一个商业化的注C02驱油项目发生在1972年,就在美国德克萨斯州的斯卡里,被人们称之为SACR0C(Scurry Area Canyon Reef Operators Committee)。分析从 1988年到2008年的美国提高采收率项目可以看出,采用热采提高采收率的方法生产的原油产量基本上随着时间的进行呈现递减的趋势;而采用C02驱油提高采收率的方法正好与之相反,从1986年到现在,C02驱油的产量随着时间的进行呈现递增的趋势,而且近年来上升的趋势更加明显。
[0004]国内胜利、中原、江苏、大庆、任丘、辽河和吉林等油田先后开展了⑶2驱油提高采收率的实验,平均提高采收率15 %左右,取得了较好的开发效果。中石化石油勘探研究院战略规划报告提出:中石化气驱采油提高采收率的主要方式是C02驱采油提高采收率,其中覆盖储量约为6.40亿吨;其中,混相驱覆盖储量3.44亿吨,提高原油采收率约15.8%,可采储量增加5430万吨;非混相驱油覆盖储量2.96亿吨,提高原油采收率约8.5 %,可采储量增加2518万吨。
[0005]虽然C02驱油技术在国内尚未成为研究和应用的主导技术,但是可以预测,随着技术的发展和应用范围的扩大,国内在提高原油采收率应用中封存于油藏内的温室气体总量将逐渐增大,对地球环境造成恶劣影响的工业废气将成为我国改善油田开发效果、提高原油采收率的重要资源,C02驱将是提高中国低渗透油藏采收率最有前景的方法之一。
[0006]C02驱油过程主要包括混相驱和非混相驱,理论与实验均表明⑶^混相驱的采收率明显高于非混相驱,因此长期以来美国C02驱提高原油采收率主要以混相驱的方式进行,混相驱项目数和提高采收率的产量远大于非混相驱。以2014年数据为例,(:02驱总项目数为137个,其中混相驱项目数128个,非混相驱项目数仅9个;C02驱总提高采收率的产量为1371万吨/年,其中混相驱产量1264万吨/年,非混相驱产量仅107万吨/年。
[0007]C02注入油藏如果能够与地层中的原油达到混相,将可以使C02驱的采收率大幅度提高。但是,由于我国多数油藏属于陆相沉积,不同于国外的海相沉积,不仅C02驱的最小混相压力(MMP)高于国外海相沉积油藏的最小混相压力,而且我国大多数油藏的C02驱的MMP大于地层的破裂压力,导致我国的C02驱大多数只能进行非混相驱,驱油效果受到严重影响。如果能够降低⑶2驱的MMP,驱油过程有望达到混相驱替,提高采收率的效果会明显提尚ο
[0008]因此,降低C02驱油最小混相压力(MMP)成为本领域亟待解决的问题。

【发明内容】

[0009]鉴于上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提出一种降低二氧化碳驱油最小混相压力的方法,能够降低C02驱的最小混相压力。
[0010]本发明的目的通过以下技术方案得以实现:
[0011]—种降低二氧化碳驱油最小混相压力的方法,其是在C02混相驱油时,将降混剂溶解于C02中,随C02同时注入地层中,并与地层中的原油混合;
[0012]其中,所述降混剂包括甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、乙二胺和丁醇中的一种或几种的组合。
[0013]上述的降低二氧化碳驱油最小混相压力的方法中,降混剂的用量可以根据实际情况调整,可以是C02质量的任意比;优选的,所述降混剂的用量为C02质量的1 % -4%。
[0014]上述的降低二氧化碳驱油最小混相压力的方法中,优选的,在⑶2混相驱油时,C02的最小注入压力为7MPa。
[0015]上述的降低二氧化碳驱油最小混相压力的方法中,优选的,所述地层中的原油的温度为50-120°C。
[0016]本发明的突出效果为:
[0017]1)在相同温度条件下,C02中添加降混剂后,C02驱油最小混相压力降低幅度可大于15%,原油采收率增加明显;
[0018]2)降混剂的最大用量不超过C02质量的4%,用量少,成本低,具有推广价值,为C02在石油工业的资源化利用提供有力的技术支持。
【附图说明】
[0019]图1为实施例1中可视相态釜实验装置的结构示意图;
[0020]图2为实施例3中细管实验装置示意图;
[0021]图3为实施例1中在60°C不添加降混剂I的C02与原油的状态及添加降混剂I的C02与原油的状态随压力变化趋势图;
[0022]图4为实施例2中在80°C不添加降混剂Π的C02与原油的界面张力与压力的关系曲线图;
[0023]图5为实施例2中在80°C添加降混剂Π的C02与的原油的界面张力与压力的关系曲线图;
[0024]图6为实施例3中在70°C不添加降混剂ΙΠ的C02驱油细管实验采收率与实验压力的关系曲线图;
[0025]图7为实施例3中在70°C添加降混剂ΙΠ的C02驱油细管实验采收率与实验压力的关系曲线图。
【具体实施方式】
[0026]为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。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。
[0027]实施例1
[0028]本实施例提供一种降低二氧化碳驱油最小混相压力的方法,该方法是在C02混相驱油时,将降混剂I溶解于C02中,随C02同时注入地层中,并与地层中的原油混合。
[0029]其中,所述降混剂I为丙醇、丁醇和乙二胺的混合物,该混合物中丙醇、丁醇、乙二胺的体积比为4:5:lo降混剂的注入量为C02质量的3.0%。
[0030]所述原油为胜利原油,原油的温度为60°C。
[0031]对本实施例的降低二氧化碳驱油最小混相压力的方法进行实验验证,通过观察在60°C不添加降混剂I的C02与原油的状态及添加降混剂I的C02与原油的状态随压力变化趋势,来证明添加降混剂I能够降低C02驱油最小混相压力。
[0032]实验验证所用的装置如图1所示,包括(XD摄像机1、可视相态釜2、磁力转子3、带活塞的气罐4、电脑5、样品容器6和压力栗7 ;
[0033](XD摄像机1与电脑5相电连接,并用于检测和记录可视相态釜2的相态变化;
[0034]磁力转子3设置在可视相态釜2内;
[0035]可视相态釜2分别与带活塞的气罐4的输出端和样品容器6的输出端相连通,带活塞的气罐4的围压端和样品容器6的围压端分别与压力栗7相连通。
[0036]该实验验证所用的装置还设置有就地检测的压力仪表PG,用于检测可视相态釜内的压力。该实验验证所用的装置还设有多个的阀门,用于控制管路的开闭。该实验验证所用的装置还设置有一个耐压小容器13,该耐压小容器13与可视相态釜2和带活塞的气罐4分别相连通。
[0037]实验验证具体步骤如下:
[0038]使用30mL的注射器量取温度为60°C的胜利原油30mL,并将其注入到可视相态釜2中;
[0039]首先向耐压小容器13中填充0.5g脱脂棉,通过脱脂棉吸附降混剂1(降混剂I的用量为注入C02质量的3.0%),在注入C02的过程中降混剂I将溶解在⑶2中,随⑶2—起进入可视相态釜2中。取一个2L带活塞的气罐4(耐压),向其内充入7MPa的C02。按照图1将耐压小容器和气罐接入实验装置,并将耐压小容器和带活塞的气罐放置在60°C的恒温烘箱内;
[0040]在实验过程中,利用压力栗7将纯⑶2气体或添加了降混剂I的C02气体缓慢压入可视相态釜2中。对于观察纯C02与原油及添加降混剂I的C02与原油混相过程,均要保持相同的压力幅度,即在C02注入的过程中,观察C02与原油混相状态的压力点都保持相同,具体压力点如下:
[0041 ] 8MPa^ 1 OMPa^ 14MPa^20MPa^25MPa
[0042]在注入C02的过程中开启可视相态釜的搅拌系统(磁力转子3),以促进C02更快地扩散到原油中,当可视相态釜内的压力达到预定的压力点(上述特定的具体压力点)时,停止注入C02,继续搅拌,搅拌15min后停止,平衡40min后,对相态釜内的情况进行图像拍摄,并进行比较。
[0043]图3是本实施例中在60°C不添加降混剂I的C02与原油的状态及添加降混剂I的⑶2与原油的状态随压力变化趋势图。由图3可以清晰看出,随着压力的增加,油相和超临界C02相的颜色差逐渐减小,且添加降混剂I的超临界C02相颜色始终比未添加降混剂I的超临界C02相颜色深。当压力为25MPa时,添加降混剂I的相态釜内已看不到C02与原油之间的相界面,说明添加降混剂I的C02与原油在25MPa已达到混相状态,而未添加降混剂I的相态釜内仍能清晰看出超临界C02相与原油的相界面,说明未添加降混剂I的C02与原油在25MPa尚未达到混相状态。图像对比得出添加降混剂I的⑶2
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