一种非混相条件下提高CO2溶解气驱能力的方法与流程

本发明涉及co2驱油，具体地说，涉及一种非混相条件下提高co2溶解气驱能力的方法。

背景技术：

1、浅层及中深层（<2800m）稠油油藏因原油粘度高，流动性差，有效传压半径小，生产中需要降低原油粘度并补充地层能量进行开发。目前，国内在该领域主要采用衰竭式、注水、注氮气、注天然气或注co2补能的方式进行开发。衰竭式开发方式依靠地层能量和生产压差进行驱动，因稠油中溶解气少，原油粘度高以及地层压力下降后原油脱气造成的物性变化导致日产水平低，采收率较低。注水开发方式因油水流度比差异大，容易水淹水窜，或因油水乳化造成驱动压力高，难以驱动等难题，有效驱油效率较低。氮气在原油中溶解度低，存在驱油阻力大，驱油压力高及容易气窜等问题。注天然气及液化石油气的效果较好，但气源不足难以规模实施。

2、co2在原油中溶解度远高于氮气及拥有优越的超临界特征而成为一种有效的降粘补能措施，国内外在多种类型的油藏中均有应用，效果受原油组分的不同而变化较大。co2是非极性分子，容易溶解在原油中极性较小的小碳链烷烃中，稠油因极性较大的胶质及沥青质含量较高，降低了co2在稠油中的溶解度，稠油中注co2过程中，更多的co2以游离状态存在，生产中快速从原油中逸出，使得co2补能、降粘及溶解气驱的能力得不到发挥，影响了co2吞吐的效果。

3、通过在稠油中补充低碳链烷烃、烯烃等组分的含量可以增加co2在稠油中的溶解度，但这种方法需要较大的加量才能够实现，成本较高，难以规模实施。添加降粘剂降低原油粘度可以提高co2应用的效果，但稠油粘度下降后，co2因稠油粘滞阻力下降而逸出速度加快，期望co2大幅度增能的作用并没有有效发挥。增加co2粘度，通过控制co2流度的方式提高气驱效果，目前技术还不成熟。

4、浅层及中深层条件下，地层压力低于co2的混相压力，co2在稠油中以非混相条件存在，其溶解气油比较小，对稠油生产的改善能力有限。部分原油中因含有大量的活性组分，在非混相条件下，co2可以与稠油形成泡沫油状态流动，提高了co2的应用效果，但泡沫油形态的形成依然受制于原油中特定组分的类型及含量，存在较大的不确定性。

5、现有技术采用在原油中直接注入co2的方式进行油井吞吐或驱油，非混相条件下，co2在原油中的溶解度小，co2以气液两相流形式与原油混合驱动，油井生产时，游离的co2气体快速从原油中脱出，形成气体快速流动，然后剩余的溶解气形成溶解气驱，由于溶解在原油中的co2气体较少，溶解气驱的效果较差。

6、目前，中深层稠油油藏注水开发效果较差，衰竭式开发因地层能量快速下降而导致产量骤减，注天然气及液化气因气源问题而无法规模实施，急需一种非混相条件下提高co2溶解气驱能力的方法，高效增加co2在原油中增加吸附强度的技术，来提高co2在原油中溶解气驱的能力，发挥co2补能、降粘驱油的作用，提高中深层稠油油藏开发的效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种非混相条件下提高co2溶解气驱能力的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种非混相条件下提高co2溶解气驱能力的方法，包括以下步骤：

3、步骤一、取拟措施油井油样5l，经油水分离后，测定原油在油藏温度条件下的粘度；

4、步骤二、按照椰油酰胺氧化铵：聚氧乙烯醚：异戊二烯：白油=2-4：2-4：0.5-1：2-4的比例混合形成化学剂ytc；

5、在容积为500ml的养护釜中加入原油100ml，秤取1-5%的化学剂ytc加入至原油中，搅拌1-2min，通入co2加压至6mpa，密闭养护釜，在实验台面上混动20-25s让co2与原油混合，置于烘箱内，设置烘箱温度至取样油井地下油藏温度，养护5day；

6、取出养护釜，置于实验台面上，旋开放气阀半扣进行排气，记录排气时间，记录排出的油体积；

7、养护釜排气至气体不再逸出时，打开养护釜上盖，记录养护釜内原油液面及形态；至釜内原油消泡后，用玻璃棒顺时针搅动10-12s，记录原油体积膨胀后的液面增量；

8、测定养护后的原油粘度；

9、步骤三、调整化学剂ytc中不同组分的配比及加量，至排气时间较空白≥2倍，排气后搅动体积膨胀增量≥2倍，降粘后原油粘度≤200mpa·s后，确定目标实施区最优化学剂ytc组成；

10、步骤四、现场应用采用co2与化学剂ytc地面混合注入的方式，按照co2注入流程安装好注入设施，启动加热设备将co2加热至温度5℃-10℃时开始注入，化学剂ytc注入设备通过三通接入co2注入管网，在地面注入管网混合后注入地层中；施工完成后，关闭井口，焖井至井口压力稳定5-7day后采用控压方式进行开井生产；

11、步骤五、生产采用调整油嘴尺寸控液控压生产方式，以油藏内co2作用区域内压力高于5mpa为控压目标，自喷生产期间，折算井筒液柱压力低于5mpa时，需要放小油嘴生产，以防止co2快速脱气，延长储层内溶解气驱的时间。

12、本发明目的是在油井压力低于co2混相压力条件下，通过添加化学剂ytc，增加co2与原油组分之间的吸附强度及溶解度，形成随压力下降co2逐步从原油中缓慢释放逸出的状态，并通过co2缓慢释放以泡沫油状态推动原油体积膨胀，形成稳定的溶解气驱能力。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果：

14、1、该非混相条件下提高co2溶解气驱能力的方法中，采用两种增溶co2的方式，用于稠油非混相条件下增加溶解气驱能力，一种是在原油中加入增加co2溶解能力的两亲化学剂ytc，通过亲油基与原油结合，亲co2基团与co2形成吸附，提高co2在原油中的溶解度。另外一种是通过化学剂ytc对胶质沥青质芳香片结构的渗透，扩大芳香片之间的间隙，利用芳香片中的羟基和氨基或其它亲co2的基团，与co2形成强氢键，增加co2的溶解度，由于co2与原油吸附强度增强，同样压力条件下，co2自原油中逸出的更加缓慢。通过两种作用加成，增加了co2溶解气驱能力；

15、2、该非混相条件下提高co2溶解气驱能力的方法中，通过实验方法确定不同油品性质所优选的化学剂ytc组成。不同原油中组分结构不同，在原油中对co2能够产生影响的基团功能差异较大，根据不同原油的性质，增加与原油增溶co2匹配的带特定吸附结构基团的化学剂ytc组成，可以大幅度提高co2在原油中的溶解度及吸附强度；

16、3、该非混相条件下提高co2溶解气驱能力的方法中，非混相吞吐中控压指标的控制，实验室验证了在高于5mpa压力下，co2通过化学剂ytc的作用，可以和原油保持较强的吸附溶解特征，低于5mpa后，co2快速气化，形成气体快速的从原油中逸出，使得缓慢释放能力下降，导致溶解气驱的效果下降，因此，控制地层压力高于5mpa是本发明的关键点；

17、4、该非混相条件下提高co2溶解气驱能力的方法中，提出了增加溶解气驱能力的关键指标是增溶后排气时间要大于空白2倍以上，消泡后搅动，体积增量要大于2倍的指标，这些核心指标优先于降粘指标，是实现提高溶解气驱能力的关键点。