一种CO2响应性凝胶裂缝调控体系及其制备与注入装置和方法与流程

本发明涉及低渗透油藏co2封窜，具体涉及一种co2响应性凝胶裂缝调控体系及其制备与注入装置和方法。

背景技术：

1、co2驱油技术是实现石油增产和碳封存双赢的有效办法，实现温室气体的资源化利用并提高油气采收率前景可期。储层非均质性是影响co2驱波及体积和气窜的关键因素，在co2驱油过程中，气窜成为制约co2驱油效果主要因素，低渗油藏压裂后存在裂缝、高渗条带加剧了储层非均质性和气窜，造成co2波及体积降低，极大地影响了开发效果。

2、针对co2封窜，目前发展了注采调控、气水交替、分层注气、井网调整和化学调堵等技术手段，延缓气窜、提高co2波及效率，但对低渗油藏存在的裂缝、高渗通道，还无行之有效调控技术。包括在常用的封窜方法中，泡沫在裂缝中成泡不易控制、泡沫强度小；聚合物凝胶类体系存注入困难，易堵塞近井地带，造成储层污染；增稠co2体系增粘幅度很小，对裂缝中封窜效果有限。因此，针对低渗透油藏压裂后存在的裂缝、高渗通道，有必要研发一种易注入、封堵能力强且低储层伤害的co2响应性封窜体系。

3、泡沫封窜技术在国内应用较少。泡沫的稳定性受压力、温度、残余油饱和度等多种因素影响。此外，co2泡沫驱的工艺配套不完善，没有一个明确的注入机制，这就大大增加了co2泡沫驱的风险性。

4、cn111394074a公开了一种二氧化碳响应型智能凝胶封窜剂，该co2响应型智能凝胶封窜剂的原料组成为：0.5重量份-10重量份的组分a，0.5重量份-5重量份的co2刺激响应组分，0.5重量份-5重量份的增强剂，0.5重量份-5重量份的交联剂；其中，组分a为部分水解的聚丙烯酰胺和/或黄原胶。

5、cn113652214b公开了一种超临界二氧化碳封窜剂，封窜剂按照重量份数计，由以下组分的原料制备得到：发泡剂10-30份、二元胺20-35份、二元酐45-60份、溶剂85-100份、交联剂5-15份、引发剂2-8份和补强剂1-10份。该申请所制备的封窜剂通过聚合反应形成聚酰亚胺混合凝胶体系，该凝胶体系利用聚酰亚胺优异的力学性能和耐高温性能使得制备的封窜剂封窜堵水效果良好、热稳定性优异，可在高温下长期使用；并且通过与发泡剂相结合，提高了泡沫的热力学稳定性，从而提高具有水窜和气窜问题油井的原油产量。

6、凝胶封堵气窜是应用较多的方法，凝胶可以在气驱的各个阶段对气窜进行控制。但是，常规凝胶并不适用于酸性的油藏条件，导致封堵效果差。

7、现有在线注入方法仅针对注水井的调堵方法和调堵剂的配制，未考虑低渗透油藏注气井封窜的需要。co2响应性凝胶体系水溶性较差，低渗透油藏渗透率较低，都给现场配制和注入增加了困难。

技术实现思路

1、为解决以上所述问题，本发明提供一种co2响应性凝胶裂缝调控体系及其制备与注入装置和方法。本发明实现了封窜体系的配制、注入一体化，可连续在线配制及在线向注气井中注入封窜体系；注入过程中封窜体系的注入量易于控制，尤其适用于区块及多井组的连续在线注入。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供一种co2响应性凝胶裂缝调控体系，所述调控体系包括以下组分及其重量份：油溶性表面活性剂1-5份，乳化剂0.01-0.1份，悬浮剂0.1-1份，增韧剂1-3份。

4、作为优选，所述油溶性表面活性剂为油酸基羟乙基咪唑啉、硬脂基羟乙基咪唑啉、牛脂基羟乙基咪唑啉以及山嵛基咪唑啉中的一种或几种。

5、作为优选，所述乳化剂为月桂酸二乙醇胺、椰油酸二乙醇胺、油酸二乙醇胺中的一种或几种；所述悬浮剂为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、醋酸丁酸纤维素中一种或几种。

6、作为优选，所述增韧剂为纳米二氧化硅。

7、本发明还提供所述co2响应性凝胶裂缝调控体系的制备与注入装置，其包括搅拌反应釜、高速搅拌反应釜、缓冲装置、高压柱塞泵、阀门、计量泵、压力表、油溶性表面活性剂储存装置、储水装置、增韧剂储存装置和co2储存装置；

8、搅拌反应釜、高速搅拌反应釜、缓冲装置、第一高压柱塞泵通过管道依次连接，co2储存装置与第二高压柱塞泵连接；第一高压柱塞泵与第二高压柱塞泵通过管道与注气井连接；储水装置通过管道与搅拌反应釜连接，增韧剂储存装置和油溶性表面活性剂储存装置分别通过管道与高速搅拌反应釜连接。

9、作为优选，储水装置与搅拌反应釜连接的管道上、增韧剂储存装置与高速搅拌反应釜连接的管道上、油溶性表面活性剂储存装置与高速搅拌反应釜连接的管道上、高速搅拌反应釜与缓冲装置连接的管道上以及搅拌反应釜与高速搅拌反应釜连接的管道上分别设置有计量泵和阀门。

10、作为优选，缓冲装置与第一高压柱塞泵连接的管道上以及第二高压柱塞泵与注气井连接的管道上分别设有阀门和压力表。

11、本发明还提供所述co2响应性凝胶裂缝调控体系的制备和注入方法，采用所述co2响应性凝胶裂缝调控体系的在线制备与注入装置，具体包括以下步骤：

12、(1)将乳化剂、悬浮剂加入到搅拌反应釜中，加水搅拌溶解，制成活性水溶液；

13、(2)将所述活性水溶液经计量泵抽吸至高速搅拌反应釜中，同时通过计量泵向高速搅拌釜中注入油溶性表面活性剂和增韧剂，进行高速搅拌，制得co2响应性凝胶裂缝调控体系；

14、(3)将所述co2响应性凝胶裂缝调控体系经计量泵抽吸至缓冲装置中并经高压柱塞泵泵入注气井中；

15、(4)将co2经高压柱塞泵泵入到注气井中，关井候凝；

16、(5)开井，继续注入co2。

17、作为优选，在步骤(2)中，2000-5000r/min搅拌30-45min；在步骤(3)中高压柱塞泵泵入速度为10～30方/小时。

18、作为优选，在步骤(4)中，关井1～3d。

19、与现有技术相比，本发明具有以下优势：

20、本发明所述co2响应性凝胶裂缝调控体系粘度低、稳定性好、注入性好；注气井内后遇co2形成凝胶，能够有效封堵裂缝，能够确保顺利进行co2驱。

21、本发明所述装置能够实时进行co2响应性凝胶裂缝调控体系的制备和注入，实现了封窜体系的配制、注入一体化，提高了工作效率，能够满足井组连续封窜的需要。

技术特征：

1.一种co2响应性凝胶裂缝调控体系，其特征在于，所述调控体系包括以下组分及其重量份：油溶性表面活性剂1-5份，乳化剂0.01-0.1份，悬浮剂0.1-1份，增韧剂1-3份。

2.根据权利要求1所述co2响应性凝胶裂缝调控体系，其特征在于，所述油溶性表面活性剂为油酸基羟乙基咪唑啉、硬脂基羟乙基咪唑啉、牛脂基羟乙基咪唑啉以及山嵛基咪唑啉中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述co2响应性凝胶裂缝调控体系，其特征在于，所述乳化剂为月桂酸二乙醇胺、椰油酸二乙醇胺、油酸二乙醇胺中的一种或几种；所述悬浮剂为羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、醋酸丁酸纤维素中一种或几种。

4.根据权利要求1所述co2响应性凝胶裂缝调控体系，其特征在于，所述增韧剂为纳米二氧化硅。

5.权利要求1-4任一项所述co2响应性凝胶裂缝调控体系的制备与注入装置，其特征在于，包括搅拌反应釜、高速搅拌反应釜、缓冲装置、高压柱塞泵、阀门、计量泵、压力表、油溶性表面活性剂储存装置、储水装置、增韧剂储存装置和co2储存装置；

6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，储水装置与搅拌反应釜连接的管道上、增韧剂储存装置与高速搅拌反应釜连接的管道上、油溶性表面活性剂储存装置与高速搅拌反应釜连接的管道上、高速搅拌反应釜与缓冲装置连接的管道上以及搅拌反应釜与高速搅拌反应釜连接的管道上分别设置有计量泵和阀门。

7.根据权利要求5所述装置，其特征在于，缓冲装置与第一高压柱塞泵连接的管道上以及第二高压柱塞泵与注气井连接的管道上分别设有阀门和压力表。

8.权利要求1-4任一项所述co2响应性凝胶裂缝调控体系的制备和注入方法，其特征在于，采用权利要求5-7任一项所述装置，具体包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，在步骤(2)中，2000-5000r/min搅拌30-45min；在步骤(3)中高压柱塞泵泵入速度为10～30方/小时。

10.根据权利要求8所述方法，其特征在于，在步骤(4)中，关井1～3d。

技术总结
本发明涉及低渗透油藏CO<subgt;2</subgt;封窜技术领域，具体涉及一种CO<subgt;2</subgt;响应性凝胶裂缝调控体系及其制备与注入装置和方法。本发明所述调控体系包括以下组分及其重量份：油溶性表面活性剂1‑5份，乳化剂0.01‑0.1份，悬浮剂0.1‑1份，增韧剂1‑3份。本发明所述CO<subgt;2</subgt;响应性凝胶裂缝调控体系粘度低、稳定性好、注入性好；注气井内后遇CO<subgt;2</subgt;形成凝胶，能够有效封堵裂缝，能够确保顺利进行CO<subgt;2</subgt;驱。本发明所述装置能够实时进行CO<subgt;2</subgt;响应性凝胶裂缝调控体系的制备和注入，实现了封窜体系的配制、注入一体化，提高了工作效率，能够满足井组连续封窜的需要。

技术研发人员：李伟涛,陈军,张传宝,王其伟,李雪松,郑文宽,郭平,高安邦,盛强,张营华
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15