采用脒基化合物的CO制造技术

技术编号:27055641 阅读:42 留言:0更新日期:2021-01-15 14:30
本发明专利技术涉及一种采用脒基化合物的CO

【技术实现步骤摘要】
采用脒基化合物的CO2驱油方法
本专利技术涉及一种采用脒基化合物的CO2驱油方法和降低二氧化碳驱最小混相压力的方法。
技术介绍
随着低渗透油气田在新探明油气储量中的占比越来越大,关于如何提高低渗透油气藏采收率的问题将成为中国及全球油气研发的新方向。气驱技术(如天然气、CO2、N2、空气等)是目前开发低渗透油藏最合适的方法之一。CO2在温度高于31.26℃,压力高于7.2MPa时达到超临界状态。超临界CO2对原油有很好的溶解能力,是理想的驱替介质。CO2驱分为混相驱和非混相驱两种。混相驱是指在油藏条件下CO2和地层原油发生扩散、传质作用,相互溶解,消除界面达到混相,界面张力为零,理论上驱替效率可达100%。非混相驱是指CO2和原油在油藏条件下不能完全混溶,存在界面,驱替效率低。混相驱与非混相驱的界限就是最小混相压力,即在油藏温度下CO2与原油达到多级接触混相的最小限度压力。只有实现CO2混相驱才能达到最佳的驱油效果。要实现CO2混相驱,最关键的因素就是施工压力或地层压力大于或等于CO2与原油的最小混相压力。我国中东部油藏地层温度高、原油中重质组分含量高,CO2最小混相压力普遍偏高。某些区块的最小混相压力甚至高于地层破裂压力,无法实现混相驱,只能进行非混相驱。CO2非混相驱油藏要实现混相驱有两种途径。一种途径是通过注水或者注气的方法提高地层压力,使其高于最小混相压力。注水方法对于低渗和特低渗油藏可操作性不强,注气方法成本较高且效果不好。第二种途径是降低最小混相压力,使其低于原始地层压力。目前,主要采取在CO2注入气中添加化学剂或者往油藏中注入化学剂段塞的方法降低CO2与原油的最小混相压力。例如美孚石油公司(美国专利US4678036;US4899817;US4736793)公开了用液化石油气、低分子量脂肪烃、低碳醇以及妥尔油等化学剂降低CO2与原油的最小混相压力。这些化学剂虽然能高效地促进原油与CO2达到混相,但是其需要很大的用量才能取得理想的混相压力降低效果,经济效益不高,很难推广应用。近年来,国内提出用表面活性剂来降低CO2与原油的最小混相压力。西南石油大学的陈馥、郭平等人(Petrol.Sci.Technol.2017,35(4),345.)专利技术了一种柠檬酸酯类油溶性表面活性剂。这类表面活性剂对原油和油水乳液有明显的降粘作用,能有效降低CO2与原油的界面张力,进而降低两者间的最小混相压力。中国石油大学(高等学校学报.2013,26(1),40.)提供了一种以AOT(二-(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠)表面活性剂为主剂、乙醇为助剂的超临界CO2微乳液,其能明显降低烷烃与CO2的最小混相压力。相比于液化石油气、低碳醇等化学剂,添加表面活性剂降低最小混相压力的方法用量少、最小混相压力降低效果明显,提高采收率幅度大,具有较高的经济效益。但是,以表面活性剂为主剂的最小混相压力调节剂,主要采取段塞方式直接注入油藏,会导致严重的吸附损耗。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有降低最小混相压力化学剂如液化石油气,低碳醇等用量大、效率低的问题,现有表面活性剂吸附损耗大、在低渗透和特低渗透油藏中注入困难等问题,提供一种降低CO2-原油最小混相压力的方法,采用CO2、原油两亲的调节剂,高效促进CO2与原油混相,降低两者的最小混相压力。本专利技术提供了一种以CO2开关型表面活性剂为降低最小混相压力调节剂的新思路。将中性的调节剂溶于CO2中一起注入油藏。在地层条件下,调节剂与超临界CO2、地层水反应原位生成碳酸氢盐表面活性剂,进而降低CO2与原油的界面张力及最小混相压力。由于注入过程中该调节剂呈中性,不仅吸附损耗低,还能方便地注入低渗透和特低渗透油藏。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题一相对应的CO2驱油方法。为解决上述技术问题之一,本专利技术提出的技术方案是:一种降低CO2驱最小混相压力的方法,包括将CO2和调节剂(即脒基化合物)注入油层与原油和水接触的步骤;其中,所述调节剂选自式(I)所示结构中的至少一种:式中,R1为C1~C50的烃基;R2、R3、R4为独立选自C1~C10的烷基或取代烷基。上述技术方案中,所述R1为C5~C30的烃基;R2、R3、R4独立选自C1~C5的烷基或取代烷基。上述技术方案中,所述R1为C5~C25的烃基;所述R2、R3、R4独立选自C1~C3的烷基或取代烷基。上述技术方案中,所述R1为C5~C20的烃基;所述R2、R3、R4独立选自甲基或乙基。上述技术方案中,所述调节剂,即脒基化合物选自式(I)所示结构中的两种以上的混合物,如两种的混合物,两者配比为1:(0.01~100),更优选自1:(0.1~10)。为解决上述问题之二,本专利技术提出的技术方案是:一种CO2驱油方法,包括将CO2和脒基化合物注入油层与原油和水接触的步骤;其中,所述脒基化合物选自式(I)所示结构中的至少一种:式中R1为C1~C50的烃基;R2、R3、R4为独立选自C1~C10的烷基或取代烷基。上述技术方案中,所述脒基化合物溶于液态或超临界CO2中;所述脒基化合物用量为注入压力下CO2质量的0.1~5%,更优选为0.5~3%;适用油藏温度范围为40~120℃,优选范围为40~100℃;适用注入温度范围为-25℃~75℃,优选范围为-25℃~50℃。上述技术方案中,所述R1为C5~C30的烃基;R2、R3、R4独立选自C1~C5的烷基或取代烷基。进一步优选:所述R1为C5~C25的烃基;所述R2、R3、R4独立选自C1~C3的烷基或取代烷基。更优选为:所述R1为C5~C20的烃基;所述R2、R3、R4独立选自甲基或乙基。上述技术方案中,所述脒基化合物选自式(I)所示结构中的两种以上的混合物,如两种的混合物,两者配比为1:(0.01~100),更优选自1:(0.1~10)。上述技术方案中,将所述降低二氧化碳驱最小混相压力脒基化合物——中性烃基脒以一定比例溶于液态或超临界CO2中一起注入地层。在地层条件下,中性烃基脒与CO2、地层水反应原位生成烃基脒碳酸氢盐表面活性剂(见式(II)),发挥降低CO2与原油间的界面张力及最小混相压力的作用,进而提高CO2驱采收率。本专利技术以CO2开关型表面活性剂——烃基脒表面活性剂为降低二氧化碳驱最小混相压力化学剂。脒基类表面活性剂一端具有与CO2亲和性较好的脒基,另一端具有与原油亲和性较好的烃基,能高效降低CO2与原油的界面张力,进而降低两者的最小混相压力;另一方面由于脒基类表面活性剂具有CO2开关性,在注入过程中以中性烃基脒形式存在并且与CO2共同注入,脒基化合物自身不带电荷且浓度很低,吸附损耗低。烃基脒在地层条件下与原油、地层水反应原位生成烃基脒碳酸氢盐表面活性剂,能高效发挥降低最小混相压力的作用,进而提高CO2驱采收率。另外,脒基化合物能与CO2共同注入地层且整个过程无需注水,能满足低渗及特低渗油藏脒基化合物的注入要求。三次采油CO2驱本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种CO

【技术特征摘要】
1.一种CO2驱油方法,包括将CO2和脒基化合物注入油层与原油和水接触的步骤;其中,所述脒基化合物选自式(I)所示结构中的至少一种:



式中R1为C1~C50的烃基;R2、R3、R4独立选自C1~C10的烷基或取代烷基。


2.根据权利要求6所述的CO2驱油方法,其特征在于所述脒基化合物溶于液态或超临界CO2中;所述脒基化合物用量为注入压力下CO2质量的0.1~5%,更优选为0.5~3%。


3.根据权利要求6所述的CO2驱油方法,其特征在于所述驱油方法的适用油藏温度为40~120℃,适用注入温度为-25℃~75℃。


4.根据权利要求6~8任一所述CO2驱油方法,其特征在于所述R1为C5~C30的烃基;R2、R3、R4独立选自C1~C5的烷基或取代烷基;进一步优选:所述R1优选为C5~C25的烃基,所述R2、R3、R4独立优选C1~C3自烷基或取代烷基;更优选为:所述R1优选为C5~C20的烃基;R2、R3、R4独立优选自甲基或乙基。


5.根据权利要求1~4任一所述的CO2驱油方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴春芳李应成沙鸥
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上海石油化工研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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