一种降低CO2非混相驱最小混相压力的调节剂及其应用方法.pdf

1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410602354.3(22)申请日 2014.10.31C09K 8/594(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司中原油田分公司采油工程技术研究院(72)发明人李遵照 林伟民 吴莎 黄丽仙李晓东 刘晓平 吴发英 周迅(74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司 41119代理人牛爱周(54) 发明名称一种降低CO2非混相驱最小混相压力的调节剂及其应用方法(57) 摘要本发明涉及一种用于降低CO2非混相驱最小混相压力的调节剂及其应用

2、方法，属于油田CO2驱提高采收率技术领域，该调节剂由苯类物质、醚类物质、油溶性表面活性剂和起泡剂组成；其应用方法包括以下步骤：（1）在进行CO2驱前，通过注入井向储层注入调节剂；然后焖井至调节剂与原油充分接触、溶解；（2）继续通过注入井注入CO2，直至产出井中气油比超过地层条件下的溶解气油比。本发明的有益效果是：调节剂能够与CO2生成泡沫，起流度控制作用；同时由于调节剂中的苯类物质、醚类物质及溶解于其中的油溶性表活剂三者能够相互促进能够降低CO2与原油间的界面张力，从而降低CO2驱最小混相压力，大幅度提高CO2驱采收率。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利

3、申请权利要求书1页 说明书5页(10)申请公布号 CN 104449641 A(43)申请公布日 2015.03.25CN 104449641 A1/1页21.一种降低CO2非混相驱最小混相压力的调节剂，由含有式(1)、式(2)和式(3)所示结构式的物质构成，其特征在于：式(1)：式(2)：CH3-(CH2)n-CH3式(3)：式(1)中R1-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3或-CH2CH2CH2CH3；式(2)中n3,4；式(3)中m11,13,15；R2-CH2CH2CH2-或2.根据权利要求1所述的一种降低CO2非混相驱最小混相压力的调节剂，其特征在于：含有油溶性表面活性剂。

4、3.根据权利要求1或2所述的一种降低CO2非混相驱最小混相压力的调节剂，其特征在于：所述的油溶性表面活性剂为山梨醇酐单硬脂酸酯、失水山梨脂肪酸酯、乙二醇丁醚、烷基酚聚氧乙烯醚、磷酸三丁酯、磷酸异三丁酯中的一种。4.根据权利要求1或2所述的一种降低CO2非混相驱最小混相压力的调节剂，其特征在于：各组分的质量浓度分别为：式(1)结构物质为0.1-0.5，式(3)结构物质为5，油溶性表面活性剂为0.3，其余为式(2)结构物质。5.一种降低CO2非混相驱最小混相压力的调节剂的应用方法，其特征在于采用以下步骤：(1)在进行CO2驱前，通过注入井向储层注入一种降低CO2与原油间最小混相压力的调节剂，注入量

5、按地层孔隙体积的百分比计算，为0.1-0.5；然后焖井至调节剂与原油充分接触、溶解；(2)继续通过注入井注入CO2，直至产出井中气油比超过地层条件下的溶解气油比。权 利 要 求 书CN 104449641 A1/5页3一种降低 CO2非混相驱最小混相压力的调节剂及其应用方法技术领域0001 本发明涉及一种降低CO2非混相驱最小混相压力用调节剂及其应用方法，属于油田CO2驱提高采收率技术领域。背景技术0002 国内外研究表明，注入CO2可以维持油藏压力、降低原油粘度、改善气-油界面张力，达到混相和近混相驱的目的。根据美国Oil&Gas Journal杂志2010年统计，CO2驱已经成为三次采油中

6、产油量最多的提高采收率方法，占到总采油量的42.4，国外油藏多以混相驱为主，占到CO2项目的97，国外CO2驱提高采收率幅度7-20；国内，大庆、中原、胜利等油田先后开展了CO2驱油试验，从实施效果看，混相驱提高采收率效果好于非混相驱。但是，由于受到地层压力条件的限制，还存在着大量CO2非混相驱情况，因此研究如何提高CO2非混相驱的采收率具有重要的意义。0003 向原油中添加调节剂，降低CO2-原油最小混相压力，使之达到或者接近地层压力条件从而实现混相驱油，是提高CO2非混相驱采收率的一个重要方法。目前，国内主要是在注入气体加入一定体积液化气的思路来降低最小混相压力，期刊重庆科技学院学报(自然

7、科学版)2012年第14卷第1期文献“降低CO2驱油最小混相压力新方法”中介绍了CO2中混入一定量的液化石油气能有效降低CO2与原油间最小混相压力；申请号为201110262474.X的专利公开了一种降低稠油油藏CO2驱混相压力的方法，其技术方案是：先向油井中注入表面活性剂段塞，表面活性剂溶于地层原油后，将地层原油的粘度降低到CO2混相驱的粘度范围；当注入CO2后，表面活性剂能很快降低气相与油相间的界面张力，从而降低CO2与原油间的最小混相压力，实现混相驱油。0004 上述方法中，CO2中加入液化石油气作为调节剂来降低最小混相压力的方法存在成本较高，用量较大的缺点；而油井注入油溶性表活剂在非均

8、质储层表活剂注入油井后易于窜流，油溶性表活剂难以与原油充分接触的缺点。发明内容0005 本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的调节剂用量大和注入表活剂容易窜流的缺陷，提供一种降低CO2非混相驱最小混相压力的调节剂。0006 本发明的另一个目的是提供一种降低CO2非混相驱最小混相压力的调节剂的应用方法。0007 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：0008 一种降低CO2非混相驱最小混相压力的调节剂，由含有式(1)、式(2)和式(3)所示的结构式的物质构成：说 明 书CN 104449641 A2/5页40009 式(1)：0010 式(2)：CH3-(CH2)n-CH30011 式(3

9、)：0012 式(1)中R1-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3或-CH2CH2CH2CH3；0013 式(2)中n3,4；0014 式(3)中m11,13,15；R2-CH2CH2CH2-或0015 所述的一种降低CO2非混相驱最小混相压力的调节剂还可以含有油溶性表面活性剂。0016 所述的油溶性表面活性剂为山梨醇酐单硬脂酸酯、失水山梨脂肪酸酯、乙二醇丁醚、烷基酚聚氧乙烯醚、磷酸三丁酯、磷酸异三丁酯中的一种。0017 所述的一种降低CO2非混相驱最小混相压力的调节剂中各组分的质量浓度分别为：式(1)结构物质为0.1-0.5，式(3)结构物质为5，油溶性表面活性剂为0.3，其余为式(

10、2)结构物质。0018 一种降低CO2非混相驱最小混相压力的调节剂的应用方法，包括以下步骤：0019 (1)在进行CO2驱前，通过注入井向储层注入一种降低CO2与原油间最小混相压力的调节剂，注入量按地层孔隙体积的百分比计算，为0.1-0.5；然后焖井至调节剂与原油充分接触、溶解；0020 (2)继续通过注入井注入CO2，直至产出井中气油比超过地层条件下的溶解气油比。0021 本发明的有益效果是：0022 (1)进行CO2驱油过程前或者驱油过程中，通过注入井向地层注入所述的降低CO2与原油间最小混相压力的调节剂，调节剂中的起泡剂能够溶于地层水中形成起泡液，起泡液与CO2作用生成CO2泡沫，起到流

11、度控制作用，促使调节剂中的苯类物质、醚类物质及溶解于其中的油溶性表活剂三者进入含油饱和度较高的储层，并与原油充分接触、溶解；同时苯类物质、醚类物质还增加了泡沫体系的稳定性，从而减缓了有机溶剂和油溶性表活剂的窜流，减少了无效注入。0023 (2)调节剂中的苯类物质、醚类物质及溶解于其中的油溶性表活剂三者能够相互促进能够降低CO2与原油间的界面张力，从而降低CO2驱最小混相压力。大幅度提高CO2驱采收率。0024 (3)调节剂中的起泡剂溶于地层水后能够减小地层水与原油间的界面张力，增大地层水对地层原油的洗油能力。具体实施方式说 明 书CN 104449641 A3/5页50025 下面结合实施例对

12、本发明进一步说明。0026 实施例10027 (1)配置调节剂0028 将0.2g甲苯，94.8gCH3-(CH2)4-CH3，5g十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱，混合均匀作为混相压力调节剂待用，称取某原油99.9g，称取调节剂0.1g溶解于上述原油中，即得到含有调节剂质量浓度为0.1的原油样品。0029 (2)原油与CO2间界面张力测量0030 本实验过程中原油与CO2间的界面张力仪采用法国TRACKER H界面张力/流变仪，采用18号针头，测定100，16MPa条件下CO2与原油间的界面张力为5.32mN/m；测定100，16MPa条件下CO2与含有调节剂质量浓度为0.1的上述原油样品的界面张

13、力为4.12mN/m，界面张力降低率为22.56。0031 (3)CO2驱最小混相压力测定0032 最小混相压力测定装置采用石油行业标准“SY/T 6573-2003”进行配置，所用细管模型基本参数见表1。0033 表1细管基本参数0034 0035 在温度为100的条件下，先测得纯CO2与该原油之间的最小混相压力为25.3MPa；再同样按照标准“SY/T6573-2003”中所规定的实验步骤及要求，在温度为100的条件下，测得CO2与含有调节剂质量浓度为0.1的上述原油样品之间的最小混相压力为22.61MPa，最小混相压力降低率为10.63。0036 实施例20037 (1)配置调节剂003

14、8 将0.3g甲苯，94.4gCH3-(CH2)4-CH3，5g十二烷基二甲基磺丙基甜菜碱，0.3g乙二醇丁醚，混合均匀作为混相压力调节剂待用。称取某原油99.8g，称取调节剂0.2g溶解于上述原油中，即得到含有调节剂质量浓度为0.2的原油样品。0039 (2)原油与CO2间界面张力测量0040 本实验过程中原油与CO2间的界面张力仪采用法国TRACKER H界面张力/流变仪，采用18号针头，测定100，18MPa条件下CO2与原油间的界面张力为4.35mN/m；测定100，18MPa条件下CO2与含有调节剂质量浓度为0.2的上述原油样品的界面张力为3.38mN/m，界面张力降低率为22.30

15、。0041 (3)CO2驱最小混相压力测定0042 实验装置和方法与实施例1相同。在温度为100的条件下，先测得纯CO2与该原油之间的最小混相压力为25.8MPa；再同样按照标准“SY/T6573-2003”中所规定的实验步骤及要求，在温度为100的条件下，测得CO2与含有调节剂质量浓度为0.2的上述原油样品之间的最小混相压力为21.47MPa，最小混相压力降低率为16.78。说 明 书CN 104449641 A4/5页60043 实施例310步骤和实验温度与实施例1相同，具体组成如下表2所示：0044 表2调节剂各组分用量表0045 0046 表3为本发明调节剂在不同配方下降低最小混相压力的情况。0047 表3效果评价情况0048 实施例最小混相压力降低率/3 10.034 11.645 12.286 15.547 16.188 16.319 19.7810 20.040049 由表3实验结果可见，本发明调节剂可降低CO2和地层原油间的界面张力，从而降说 明 书CN 104449641 A5/5页7低CO2与原油间的最小混相压力10-20。说 明 书CN 104449641 A