一种二氧化碳驱油方法与流程

1.本发明涉及油田开采技术领域，尤其涉及一种二氧化碳驱油方法。


背景技术：

2.二氧化碳是一种在油和水中的溶解度都很高的气体，将其大量溶解于原油中，可以使原油体积膨胀、黏度下降，还可以降低油水间的界面张力。因此，可以把二氧化碳注入油层中来提高采油率。并且，二氧化碳驱油具有适用范围大、驱油成本低等优点，同时解决了二氧化碳的封存问题，保护了大气环境。
3.然而，二氧化碳驱油技术在应用时，由于油藏储层的非均质性以及二氧化碳流速高，在驱油过程中易出现气窜现象，影响了原油采收率。因此，如何避免驱油过程中的气窜现象从而进一步提高原油采收率成为了本领域亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种二氧化碳驱油方法，本发明提供的二氧化碳驱油方法解决了现有二氧化碳驱油技术在驱油过程中易出现气窜现象的问题，提高了原油的采收率。
5.为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
6.本发明提供了一种二氧化碳驱油方法，包括：向油藏中注入前置段塞，然后注入超临界二氧化碳微乳液，之后注水；
7.所述前置段塞为聚合物水溶液，所述聚合物为聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮；
8.所述超临界二氧化碳微乳液由表面活性剂、助表面活性剂、水和超临界二氧化碳组成。
9.优选地，所述聚合物水溶液中聚合物的质量浓度为0.8～1.2％。
10.优选地，所述聚合物水溶液中聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为(2～8)：(3～5)。
11.优选地，所述超临界二氧化碳微乳液中表面活性剂、助表面活性剂、水和超临界二氧化碳的体积比为(1～2)：(4～9)：(30～60)：(70～90)。
12.优选地，所述表面活性剂包括全氟聚醚碳酸铵、全氟聚醚三甲基铵醋酸盐、聚二甲基硅氧烷和全氟烷烃中的一种或几种；所述助表面活性剂包括乙醇、戊醇和正丁醇中的一种或几种。
13.优选地，所述超临界二氧化碳微乳液的注入量为0.8～1.2pv。
14.优选地，所述前置段塞和超临界二氧化碳微乳液的注入量之比为(10～15)：(35～55)。
15.优选地，所述前置段塞的注入速度为3～6m3/h。
16.优选地，所述超临界二氧化碳微乳液的注入压力为10～15mpa，注入温度为46～65℃。
17.优选地，所述超临界二氧化碳微乳液的注入速度为1～2m3/h。
18.本发明提供了一种二氧化碳驱油方法，包括：向油藏中注入前置段塞，然后注入超临界二氧化碳微乳液，之后注水；所述前置段塞为聚合物水溶液，所述聚合物为聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮；所述超临界二氧化碳微乳液由表面活性剂、助表面活性剂、水和超临界二氧化碳组成。本发明通过先向油藏中注入前置段塞聚合物水溶液，再注入超临界二氧化碳微乳液，二者协同作用解决了现有二氧化碳驱油技术在驱油过程中易出现气窜现象的问题，最后注入水，实现了对原油的高效率采收。本发明以含有聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的水溶液作为前置段塞，协同提高了原油的采收率；将表面活性剂、助表面活性剂和水、二氧化碳混合制成超临界二氧化碳微乳液，增大了二氧化碳在原油中的溶解度，提高了原油的采收率，其中助表面活性剂用于促进超临界二氧化碳微乳液的形成。实施例的结果显示，采用本发明提供的驱油方法，避免了气窜现象，并且与单纯采用聚合物水溶液驱油相比，采油量增加率高达36.9～42.5％。
具体实施方式
19.本发明提供了一种二氧化碳驱油方法，包括：向油藏中注入前置段塞，然后注入超临界二氧化碳微乳液，之后注水；
20.所述前置段塞为聚合物水溶液，所述聚合物为聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮；
21.所述超临界二氧化碳微乳液由表面活性剂、助表面活性剂、水和超临界二氧化碳组成。
22.本发明提供的一种二氧化碳驱油方法，包括：向油藏中注入前置段塞，然后注入超临界二氧化碳微乳液，之后注水。本发明通过先向油藏中注入前置段塞聚合物水溶液，再注入超临界二氧化碳微乳液，二者协同作用解决了现有二氧化碳驱油技术在驱油过程中易出现气窜现象的问题，最后注入水，实现了对原油的高效率采收。
23.本发明向油藏中注入前置段塞。本发明通过先向油藏中注入前置段塞，再注入超临界二氧化碳微乳液，从而解决了现有二氧化碳驱油技术在驱油过程中易出现气窜现象的问题，提高了原油的采收率。
24.本发明对所述前置段塞的注入方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的注入方式即可。
25.在本发明中，所述前置段塞的注入速度优选为3～6m3/h，更优选为4～5m3/h。本发明优选将所述前置段塞的注入速度控制在上述范围内，有利于保证驱油效果，提高原油的采收率。
26.在本发明中，所述前置段塞为聚合物水溶液，所述聚合物为聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮。本发明以含有聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的水溶液作为前置段塞，协同提高了原油的采收率。
27.在本发明中，所述聚合物水溶液中聚合物的质量浓度优选为0.8～1.2％，更优选为0.9～1.1％。本发明优选将所述聚合物水溶液中聚合物的质量浓度控制在上述范围内，有利于保证驱油效果。
28.在本发明中，所述聚合物水溶液中聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的质量比优选为(2～8)：(3～5)，更优选为(3～6)：(4～5)。本发明优选将所述聚合物水溶液中聚丙烯酰胺
和聚乙烯吡咯烷酮的质量比控制在上述范围内，有利于提高原油的采收率。本发明对所述聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
29.注入前置段塞后，本发明再注入超临界二氧化碳微乳液。本发明通过在注入前置段塞后注入超临界二氧化碳微乳液，二者协同作用解决了现有二氧化碳驱油技术在驱油过程中易出现气窜现象的问题，提高了原油的采收率。
30.本发明对所述超临界二氧化碳微乳液的注入方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的注入方式即可。
31.在本发明中，所述超临界二氧化碳微乳液由表面活性剂、助表面活性剂、水和超临界二氧化碳组成。本发明通过将表面活性剂、助表面活性剂和水、超临界二氧化碳混合制成超临界二氧化碳微乳液，增大了二氧化碳在原油中的溶解度，提高了原油的采收率，其中助表面活性剂用于促进超临界二氧化碳微乳液的形成。
32.在本发明中，所述超临界二氧化碳微乳液中表面活性剂、助表面活性剂、水和超临界二氧化碳的体积比优选为(1～2)：(4～9)：(30～60)：(70～90)，更优选为(1～2)：(5～8)：(35～55)：(75～85)。本发明优选将所述超临界二氧化碳微乳液中表面活性剂、助表面活性剂、水和超临界二氧化碳的体积比控制在上述范围内，有利于得到稳定、驱油效果好的超临界二氧化碳微乳液。
33.在本发明中，所述表面活性剂优选包括全氟聚醚碳酸铵、全氟聚醚三甲基铵醋酸盐、聚二甲基硅氧烷和全氟烷烃中的一种或几种，更优选为全氟聚醚碳酸铵和聚二甲基硅氧烷中的一种或几种。本发明对所述表面活性剂的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本发明中的表面活性剂溶于超临界二氧化碳后自发形成聚集体，非极性尾伸展于超临界二氧化碳相，极性头聚集成极性核，水增溶于极性核中，从而得到了稳定、透明的超临界二氧化碳微乳液。
34.在本发明中，所述助表面活性剂优选包括乙醇、戊醇和正丁醇中的一种或几种，更优选为戊醇和正丁醇中的一种或几种。本发明对所述助表面活性剂的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本发明中的助表面活性剂用于促进超临界二氧化碳微乳液的形成。
35.在本发明中，所述超临界二氧化碳微乳液的注入量优选为0.8～1.2pv，更优选为1.0～1.2pv。本发明优选将所述超临界二氧化碳微乳液的注入量控制在上述范围内，有利于保证驱油效果。
36.在本发明中，所述前置段塞和超临界二氧化碳微乳液的注入量之比优选为(10～15)：(35～55)，更优选为(12～15)：(38～52)。本发明优选将所述前置段塞和超临界二氧化碳微乳液的注入量之比控制在上述范围内，有利于避免气窜现象，提高原油的采收率。
37.在本发明中，所述超临界二氧化碳微乳液的注入压力优选为10～15mpa，更优选为12～14mpa；所述超临界二氧化碳微乳液的注入温度优选为46～65℃，更优选为49～62℃。本发明优选将所述超临界二氧化碳微乳液的注入压力和注入温度控制在上述范围内，有利于保证超临界二氧化碳微乳液的稳定性。
38.在本发明中，所述超临界二氧化碳微乳液的注入速度优选为1～2m3/h，更优选为2m3/h。本发明优选将所述超临界二氧化碳微乳液的注入速度控制在上述范围内，有利于保
证驱油效果，提高原油的采收率。
39.注入超临界二氧化碳微乳液后，本发明再注入水。本发明通过先向油藏中注入前置段塞聚合物水溶液，再注入超临界二氧化碳微乳液，最后注入水，实现了对原油的高效率采收。
40.本发明对所述水的注入方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的注入方式即可。
41.在本发明中，所述水的注入速度优选为2～4m3/h，更优选为2～3m3/h。本发明优选将所述水的注入速度控制在上述范围内，有利于保证驱油效果，提高原油的采收率。
42.在本发明中，所述水和超临界二氧化碳微乳液的注入量之比优选为(20～40)：(35～55)，更优选为(25～35)：(40～50)。本发明优选将所述水和超临界二氧化碳微乳液的注入量之比控制在上述范围内，有利于保证原油的采收率。
43.本发明通过先向油藏中注入前置段塞聚合物水溶液，再注入超临界二氧化碳微乳液，二者协同作用解决了现有二氧化碳驱油技术在驱油过程中易出现气窜现象的问题，最后注入水，实现了对原油的高效率采收。本发明以含有聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的水溶液作为前置段塞，协同提高了原油的采收率；将表面活性剂、助表面活性剂和水、二氧化碳混合制成超临界二氧化碳微乳液，增大了二氧化碳在原油中的溶解度，提高了原油的采收率，其中助表面活性剂用于促进超临界二氧化碳微乳液的形成。
44.下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.实施例1
46.(1)向油藏中注入前置段塞聚合物水溶液，注入速度为4m3/h；聚合物水溶液中聚合物的质量浓度为0.8％，聚合物为聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮，聚合物水溶液中聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为3：5；
47.(2)注入超临界二氧化碳微乳液，注入速度为1m3/h，注入量为1.0pv，注入压力为14mpa，注入温度为65℃；超临界二氧化碳微乳液由聚二甲基硅氧烷、正丁醇、水和超临界二氧化碳组成，聚二甲基硅氧烷、正丁醇、水和超临界二氧化碳的质量比为1：5：35：75；
48.步骤(1)中聚合物水溶液和步骤(2)中超临界二氧化碳微乳液的注入量之比为15：50；
49.(3)注入水，注入速度为3m3/h，水和步骤(2)中超临界二氧化碳微乳液的注入量之比为35：45。
50.实施例2
51.(1)向油藏中注入前置段塞聚合物水溶液，注入速度为4m3/h；聚合物水溶液中聚合物的质量浓度为0.9％，聚合物为聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮，聚合物水溶液中聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为6：5；
52.(2)注入超临界二氧化碳微乳液，注入速度为1m3/h，注入量为1.0pv，注入压力为14mpa，注入温度为65℃；超临界二氧化碳微乳液由聚二甲基硅氧烷、正丁醇、水和超临界二氧化碳组成，聚二甲基硅氧烷、正丁醇、水和超临界二氧化碳的质量比为2：6：40：78；
53.步骤(1)中聚合物水溶液和步骤(2)中超临界二氧化碳微乳液的注入量之比为12：45；
54.(3)注入水，注入速度为3m3/h，水和步骤(2)中超临界二氧化碳微乳液的注入量之比为25：35。
55.实施例3
56.(1)向油藏中注入前置段塞聚合物水溶液，注入速度为5m3/h；聚合物水溶液中聚合物的质量浓度为1.0％，聚合物为聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮，聚合物水溶液中聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为8：4；
57.(2)注入超临界二氧化碳微乳液，注入速度为2m3/h，注入量为0.9pv，注入压力为12mpa，注入温度为55℃；超临界二氧化碳微乳液由全氟聚醚碳酸铵、戊醇、水和超临界二氧化碳组成，全氟聚醚碳酸铵、戊醇、水和超临界二氧化碳的质量比为2：8：55：85；
58.步骤(1)中聚合物水溶液和步骤(2)中超临界二氧化碳微乳液的注入量之比为10：35；
59.(3)注入水，注入速度为3m3/h，水和步骤(2)中超临界二氧化碳微乳液的注入量之比为28：44。
60.对比例1
61.(1)注入超临界二氧化碳微乳液，注入速度为1m3/h，注入量为1.0pv，注入压力为14mpa，注入温度为65℃；超临界二氧化碳微乳液由聚二甲基硅氧烷、正丁醇、水和超临界二氧化碳组成，聚二甲基硅氧烷、正丁醇、水和超临界二氧化碳的质量比为1：5：35：75；
62.(2)注入水，注入速度为3m3/h，水和步骤(1)中超临界二氧化碳微乳液的注入量之比为35：45。
63.对比例2
64.(1)向油藏中注入前置段塞聚合物水溶液，注入速度为4m3/h；聚合物水溶液中聚合物的质量浓度为0.8％，聚合物为聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮，聚合物水溶液中聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为3：5；
65.(2)注入水，注入速度为3m3/h，水和步骤(1)中聚合物水溶液的注入量之比为35：45。
66.对比例3
67.与实施例1的不同之处在于步骤(1)中聚合物为聚丙烯酰胺，其余同实施例1。
68.对比例4
69.与实施例1的不同之处在于步骤(1)中聚合物为聚乙烯吡咯烷酮，其余同实施例1。
70.对比例5
71.与实施例1的不同之处在于步骤(1)中聚合物水溶液中聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：7，其余同实施例1。
72.对比例6
73.与实施例1的不同之处在于步骤(1)中聚合物水溶液中聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为10：2，其余同实施例1。
74.驱油实验
75.以大港油田为试验区，将试验区均分为9个采油井，记为1～9号，试验区含油面积
500m2，地质储量37.95
×
104t，平均有效厚度8.6m；1～9号采油井分别采用实施例1～3和对比例1～6中的驱油方法进行驱油实验，以5号(对比例2)采油井的采油量为基准，记为u0，计算1～4、6～9号采油井采油量u与5号采油井采油量u0相比的增加率，同时观察采油井中是否有气窜现象并记录，其中，采油量增加率＝(u-u0)
÷
u0×
100％；测试结果见表1。
76.表1实施例1～3和对比例1～6中的驱油方法的采油量增加率
[0077][0078]
由以上实施例可以看出，本发明提供的二氧化碳驱油方法解决了现有二氧化碳驱油技术在驱油过程中易出现气窜现象的问题，提高了原油的采收率。采用本发明提供的驱油方法，避免了气窜现象，并且与单纯采用聚合物水溶液驱油相比，采油量增加率高达36.9～42.5％。
[0079]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。