一种提高深层稠油CO2气驱过程采收率的化学添加剂制造技术

本发明专利技术公开了一种提高深层稠油CO2气驱过程采收率的化学添加剂，由增溶剂和降粘剂组成，增溶剂与降粘剂的重量比为1～6:1；其中，所述增溶剂为对甲氧基苯甲酸酯类化合物；所述降粘剂为甲基丙烯酸长链酯‑苯乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物。本发明专利技术的化学添加剂，其既可增进CO2混溶于稠油能力，降低CO2‑稠油间最小混相压力，形成CO2混相驱替，又可大大降低稠油粘度，改善稠油流动性能，从而可提高稠油采收率，具有效率高，经济性强，能耗小等优势，尤其适用于地层压力高、原油粘度高以及渗透率低的高深层低渗透油藏，具有广阔的应用前景。

A chemical additive for improving the recovery of CO2 gas flooding in deep heavy oil

The invention discloses a flooding process of chemical additives for improving the recovery of deep heavy oil CO2 gas, composed of solubilizing agent and reducing agent, solvent and thinner the weight ratio of 1 ~ 6:1; wherein, the solubilizer is p-methoxybenzoic acid esters; the viscosity reducer for methyl acrylate long chain ester styrene vinyl acetate copolymer. The chemical additive of the invention, it can enhance CO2 miscible in heavy oil, heavy oil decreased CO2 between the minimum miscibility pressure, the formation of CO2 miscible displacement, and can greatly reduce the viscosity and improve the performance of heavy oil flow, so as to improve heavy oil recovery, has the advantages of high efficiency, low energy consumption and economy, etc. the advantages, especially suitable for deep low permeability reservoir formation of high pressure, high viscosity of the crude oil and low permeability, and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种提高深层稠油CO2气驱过程采收率的化学添加剂
本专利技术涉及一种提高深层稠油CO2气驱过程采收率的化学添加剂，可增进CO2混溶于稠油能力、降低稠油粘度，属于油田开发

技术介绍
深层稠油是指油藏埋深幅度大(900～1300m)的稠油油藏，与一般浅层稠油相比，深层稠油除具有粘度大，地下流动性差等特点外，还具有储层埋藏深注汽压力高，注汽热损大，油层薄，油藏敏感性强，胶结疏松以及开发方式选择难度大等不利于开采的因素，属于难采稠油。基于这些因素，深层稠油开发问题一直是困扰着石油开采工作的难题，原油粘稠、流动性差，在井底和井壁附近的流动非常差，给采油工作带来很多困难。实践结果表明，常规原油开采技术如注CO2驱、蒸汽热采、化学降粘、微生物驱等对于开采深层稠油效果并不理想。因此，研开发新型稠油开采技术，降低稠油开采难度是亟待解决的问题。目前在原油开采领域，注CO2气驱以及化学降粘是前景较好的两种技术，两者作用原理不同。其中，注CO2驱是指将CO2压缩至一定压力后注入地层，在该过程中CO2能够混溶于原油，从而使原油体积膨胀，降低原油密度与粘度，形成混相效应，提高原油流动性。注CO2驱由于其耗能小，且能够固定CO2减少温室效应而备受关注。化学降粘驱油技术即在采油过程中向地层注入降粘剂，其作用是破坏沥青质超分子与胶质分子之间平面重叠堆积结构，降低沥青胶束空间延展度，使沥青胶束分布更加分散，从而降低稠油粘度，增强稠油流动性，提高稠油采收率。目前市场上常用的降粘剂可分为表面活性剂降粘剂以及油溶性降粘剂。实践结果表明，无论是CO2气驱或化学降粘，单独使用其中一种技术在稠油开采中效果并不理想。目前，国内外尚未见到有关将CO2气驱、化学降粘两种技术相结合的报道。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术提供了一种提高深层稠油CO2气驱过程采收率的化学添加剂，其含有增溶剂与降粘剂，可增进CO2混溶于稠油能力，降低稠油粘度，适用于深层稠油的开采。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种提高深层稠油CO2气驱过程采收率的化学添加剂，由增溶剂和降粘剂组成，增溶剂与降粘剂的重量比为1～6:1；其中，所述增溶剂为可溶解原油极性组分、长链组分的对甲氧基苯甲酸酯类化合物(可通过常规市场购买得到，或常规方法制备得到)，其含有酯基、苯环以及饱和烷基链，可溶解原油中的极性组分，并促进CO2溶解于原油，促进CO2-原油混相发展，形成混相驱，使原油膨胀，降低原油的密度和粘度，增加原油在地层中的流动性；其相对分子质量在180.07～320.22，结构式如下所示，结构式中，n为2～12的整数；所述降粘剂为甲基丙烯酸长链酯-苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其含有的极性基团如苯环、酯基等可有效拆散稠油中沥青质与胶质分子平面重叠堆砌而成的大分子聚集体，从而破坏沥青质胶质所形成的空间网状结构，有效降低稠油的粘度；其结构式如下所示：式中，-R代表饱和烷基链，其C原子数为12～20；i:j:k＝(5～10):(2～8):(1～3)。所述甲基丙烯酸长链酯-苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，是通过以下方法制备得到的：以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和醋酸乙烯酯为原料，三者摩尔比为(5～10):(2～8):(1～3)，以甲苯为溶剂，加入引发剂偶氮二异丁腈(用量为原料总重量的5％)，在氮气氛围下，65～75℃条件下搅拌回流反应6～10h，得三元共聚物；升温至80℃±2℃，缓慢加入浓硫酸(质量浓度98％)(浓硫酸体积：原料总重量＝1:1，g：ml)，再加入与甲基丙烯酸甲酯等摩尔量的饱和烷基一元醇(其C原子数为12～20)，氮气范围下进行酯交换反应4～6h，得粗产品；将粗产品转移至乙醇中纯化，即得甲基丙烯酸长链酯-苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。本专利技术的提高深层稠油CO2气驱过程采收率的化学添加剂，具体应用时，可通过伴注或前置方式注入地层，提高CO2溶解于稠油的能力，降低原油粘度，从而提高原油采收率。以伴注方式注入时，其总的使用量为驱油使用的CO2总量的1％～10％；以前置段塞方式注入时，其总的使用量为前置段塞层中CO2总量的5％～30％。本专利技术将CO2气驱、化学降粘两种技术结合，采用复合吞吐开发方式，设计和研发了一种同时具有促进CO2溶解于稠油能力以及有效降低稠油粘度的化学剂体系，其既可增进CO2混溶于稠油能力，降低CO2-稠油间最小混相压力，形成CO2混相驱替，又可大大降低稠油粘度，改善稠油流动性能，从而可提高稠油采收率，具有效率高，经济性强，能耗小等优势。本专利技术的提高深层稠油CO2气驱过程采收率的化学添加剂，兼具良好的增溶与降粘特性，注入方式简单，地层适用范围广，尤其适用于地层压力高、原油粘度高以及渗透率低的高深层低渗透油藏，具有广阔的应用前景。附图说明图1：实施例2所用装置的结构示意图，其中，1为CO2气瓶，2为添加剂罐，3为原油罐，4为增压泵，5为高压输液泵，6为储气罐，7为高压相平衡釜，8为压力表，9为稳压阀，10为放空阀，11为液相收集瓶，12为气相收集瓶，13为质量流量计。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明。下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。实施例1制备化学添加剂并测定其降粘性能化学添加剂，由增溶剂对甲氧基苯甲酸丙酯和降粘剂甲基丙烯酸十二酯-苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物组成，两者质量比为4:1。将增溶剂与降粘剂加入烧杯中，室温下搅拌1h以上使其充分混合均匀，即得化学添加剂。所述降粘剂甲基丙烯酸十二酯-苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的制备方法为：在装有机械搅拌、冷凝管的150ml三颈瓶中,加入80ml甲苯作为溶剂,然后依次加入总量为10g，摩尔比为10:8:1的甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和醋酸乙烯酯，以及原料总重量5％的引发剂偶氮二异丁腈,通N2置换瓶内空气后，在70℃条件下搅拌回流反应8h后,得到三元共聚物；之后在80℃下，用恒压滴液漏斗缓慢加入10ml98％浓硫酸，再加入与甲基丙烯酸甲酯等摩尔量的正十二醇，80℃，氮气氛围下进行酯交换反应5h，得到甲基丙烯酸十二酯-苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物粗产品。将粗产品转移至乙醇中纯化，即得纯产品。利用旋转粘度计法测定所配制化学添加剂体系对稠油的降粘率，其中所用稠油油样为罗322沙三段稠油，其四组份组成分别为沥青质23.6％，胶质30.1％，饱和分35.2，芳香分11.1％。实验前，取稠油样品约80g左右于100mL烧杯中，利用油浴锅恒温100℃搅拌1h，使其充分混匀。取出，置于室温下自然降温。将样品置于油浴锅中，并放置在旋转粘度计转子正下方，调整转子垂直高度使其伸入稠油，恒温一段时间后开启旋转粘度计进行测量。由于非牛顿流体的特性，稠油样品的粘度与测量时的转速、转子型号以及测试时间等皆密切相关。在本实施例中测量时间选择3min，转子转速定为5r/min，每次测量后记录数据。考察温度和化学添加剂加入量对降粘率的影响，其中每次变换温度均需恒温1h以上，而化学添加剂加入后需不断搅拌使其充分混合均匀后再测试。表1为加入化学添加剂前后粘度及降粘率随温度测试结果，表2为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高深层稠油CO2气驱过程采收率的化学添加剂，其特征在于：由增溶剂和降粘剂组成，增溶剂与降粘剂的重量比为1～6:1；其中，所述增溶剂为对甲氧基苯甲酸酯类化合物，其结构式如下所示，结构式中，n为2～12的整数；

【技术特征摘要】
1.一种提高深层稠油CO2气驱过程采收率的化学添加剂，其特征在于：由增溶剂和降粘剂组成，增溶剂与降粘剂的重量比为1～6:1；其中，所述增溶剂为对甲氧基苯甲酸酯类化合物，其结构式如下所示，结构式中，n为2～12的整数；所述降粘剂为甲基丙烯酸长链酯-苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，其结构式如下所示：式中，-R代表饱和烷基链，其C原子数为12～20；i:j:k＝(5～10):(2～8):(1～3)。2.根据权利要求1所述的提高深层稠油CO2气驱过程采收率的化学添加剂，其特征在于：所述增溶剂与降粘剂的重量比为4:1。3.根据权利要求1所述的提高深层稠油CO2气驱过程采收率的化学添加剂，其特征在于：所述增溶剂为对甲氧基苯甲酸丙酯。4.根据权利要求1所述的提高深层稠油CO2气驱过程采收率的化学添加剂，其特征在于：所述降粘剂为甲基丙烯酸十二酯-苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。5.根据权利要求1或4所述的提高深层稠油CO2气驱过程采收率的化学添加剂，其特征在于：所述甲基丙烯酸长链酯-苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，是通过以下方法制备得到的：以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和醋酸乙烯酯为原料，三者摩尔比为(5～10):(2～8):(1～3)，以甲苯为溶剂，加入引发剂偶氮二异丁腈，在氮气氛围下，65～75℃条件下搅拌回流反应6～10h，得三元共聚物；升温至80℃±2℃，缓慢加入浓硫酸，再加入与甲基丙烯酸甲酯等摩尔量的饱和烷基一元醇，饱和烷基一元醇的C原子数为12～20，氮气范围下进行酯交换反应4～6h，得粗产品；将粗产品转移...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙业恒，许坚，吴光焕，王胜，邓宏伟，孙宝泉，贾丽华，张以根，张礼臻，于春磊，隋永婷，李培伦，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37