本发明专利技术公开了一种高混相压力油藏CO2混相驱装置，包括：井口装置，设置在注入井的井口处；注入装置，设置在注入井内，且注入装置位于储层处；井口装置包括：超临界CO2入口端，通过超临界CO2入口端，向储层中注入超临界CO2作为前置助驱段塞；冷却水入口端以及液态CO2入口端，通过冷却水入口端以及液态CO2入口端，向储层中交替注入水和液态CO2作为主段塞；注入装置具有蓄能作用。本发明专利技术向储层中注入超临界CO2作为前置助驱段塞，超临界CO2蓄能并且瞬间释放作用于储层，利用瞬时高压冲击储层，使储层的缝隙增大。水、二氧化碳段赛交替注入过程中，注入冷却水来降低含油地层的CO2最小混相压力。最终，提高了原有的流动性以及降低最小混相压力，从而提高采收率。从而提高采收率。从而提高采收率。
【技术实现步骤摘要】
一种高混相压力油藏CO2混相驱装置及方法
[0001]本申请涉及CO2采油
，具体涉及一种高混相压力油藏CO2混相驱装置及方法。
技术介绍
[0002]目前，随着科技的不断发展与进步，全球变暖现象愈加剧烈。碳捕集、CO2利用与封存(CCUS)是应对全球气候变化的关键技术之一。其中，CO2驱油技术(CO2enhanced oil recovery,CO2‑
EOR)是重要手段之一，可在提高原油采收率的同时，实现对CO2的封存，常用于三次采油。
[0003]CO2驱油技术分为混相驱和非混相驱，区分两者的关键是最小混相压力(minimum miscibility pressure，MMP)。当压力高于MMP时，CO2与原油间的界面消失，界面张力(interfacial tension，IFT)为零，油气两相达到混溶，因此，如何降低CO2与原油的最小混相压力使其低于油藏压力是CO2混相驱油法非常重要的一环。
[0004]由于我国大部分油田的原油组成及地层温度因素，原始地层温度下二氧化碳驱混相压力较高，难以实现二氧化碳混相驱，制约了二氧化碳驱油技术的推广应用。
[0005]近年来，国内外的许多学者提出用表面活性剂来降低CO2与原油的最小混相压力。例如，中国专利CN111058816A提供了一种提高CO2混相驱采收率的方法，在CO2混相驱过程中，加入能够提高超临界CO2混相驱体系宏观视粘度的化学剂，从而进一步提高超临界CO2的波及面积，提高低渗油藏CO2混相驱采收率。
[0006]例如，中国专利CN113881417A涉及一种含失水山梨醇聚醚羧酸酯的化学剂组合物及其制法和其降低CO2驱最小混相压力的方法，通过化学剂组合物降低CO2与原油的界面张力，从而降低两者的最小混相压力。
[0007]例如，中国专利CN114876425A提出了一种低渗透油藏驱油方法，助驱剂为聚苯乙烯
‑
丙烯酰胺共聚物和聚乙烯吡咯烷酮质量比(3：1)
‑
(7：1)的混合物，二者协同作用，有效避免了二氧化碳驱油时的气窜和粘性指进现象，从而大大提高了二氧化碳的驱油效果。
[0008]也有一些学者提出通过在二氧化碳中加入液化气或轻烃等组分，以降低混相压力。例如，中国专利CN114482944A提出了一种井下多级接触分离实现CO2混相驱油的方法，通过在注入井注入CO2在地层驱替中与原油接触抽提逐渐富集轻烃组分，CO2驱替液进入生产井的CO2原油分离装置中进行降压分离，富集轻烃组分的CO2驱替液继续注入地层实现与原油多次接触抽提，CO2驱替液在地层中多次循环后富含轻烃组分达到与地层原油混相条件，从而实现CO2混相驱。
[0009]例如，期刊文章“降低二氧化碳驱油最小混相压力新方法”(重庆科技学院学报(自然科学版)，2012年第1期：78
‑
51)提出了一种降低CO2驱油最小混相压力的方法，向CO2中加入一定比例液化气可以达到降低CO2混相驱油最小混相压力的目的。
[0010]然而，一方面，由于原油与二氧化碳间界面张力较低，表面活性剂分子难以在相间稳定分布，因此难以通过该方法大幅降低混相压力。另一方面，液化气或轻烃等回收难度
大，且易发生固相沉积。
[0011]因此，研究一种能够大幅降低混相压力，且不发生固相沉积的高混相压力油藏CO2混相驱装置及方法，成为本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0012]为解决上述问题，本专利技术采取的技术方案为：
[0013]一种高混相压力油藏CO2混相驱装置，包括：
[0014]井口装置，设置在注入井的井口处；
[0015]注入装置，设置在注入井内，且注入装置位于储层处；
[0016]其中，井口装置包括：
[0017]超临界CO2入口端，通过超临界CO2入口端，向储层中注入超临界CO2作为前置助驱段塞；
[0018]冷却水入口端以及液态CO2入口端，通过冷却水入口端以及液态CO2入口端，向储层中交替注入水和液态CO2作为主段塞；
[0019]其中，注入装置具有蓄能作用。
[0020]进一步的，注入装置包括：
[0021]上接头，其侧壁开设有喷射孔；
[0022]下接头，固定设置于上接头的下端；
[0023]滑套，同轴设置在上接头内，滑套的上端面高于喷射孔；
[0024]蓄能件，固定设置于滑套的上方，且滑套以及蓄能件均可相对上接头滑动；
[0025]蓄能变径环，蓄能变径环部分位于滑套内，部分位于下接头内；
[0026]其中，在一定的力的作用下，蓄能变径环能够收缩全部进入滑套内。
[0027]进一步的，蓄能变径环的内周缘位于滑套内，外周缘位于下接头内；
[0028]其中，蓄能变径环为具有开口的呈C形的环状体，且蓄能变径环受剪力可收缩以将开口封闭，从而形成圆环形。
[0029]进一步的，内周缘的截面呈矩形，滑套的外侧还设置有环形容纳槽，且环形容纳槽的截面也呈矩形，内周缘位于环形容纳槽内；
[0030]外周缘的截面呈锥台形，下接头的内侧壁还设有环形挤压槽，且环形挤压槽截面的形状及尺寸与外周缘的截面相匹配。
[0031]进一步的，初始状态下，蓄能变径环的内周缘的内侧面与环形容纳槽的侧面间隙配合。
[0032]进一步的，滑套的上端开设有若干第一环形槽，且第一环形槽内安装有第一密封圈；
[0033]滑套的下端开设有若干第二环形槽，且第二环形槽内安装有第二密封圈。
[0034]进一步的，蓄能变径环的设计参数为：
[0035][0036]其中，Δr＝r
‑
r1；
[0037]式中，r为蓄能变径环初始状态的内径，m；r1为蓄能变径环变形后内径，m；θ为开口的角度，度；R为蓄能变径环初始状态的外径，m；d为蓄能变径环的高度，m；w为斜面在蓄能变径环轴向方向的长度，m；z为斜面在蓄能变径环径向方向的长度，m；K为蓄能变径环发生变形所对应的压力值，N；
[0038]其中，
[0039]式中，E为蓄能变径环的弹性模量，N/m2；μ为蓄能变径环的泊松比。
[0040]进一步的，蓄能变径环采用的材料为42CrMo。
[0041]一种高混相压力油藏CO2混相驱方法，使用上述的高混相压力油藏CO2混相驱装置，包括如下步骤：
[0042]S1、注入前置段塞：
[0043]通过超临界CO2入口端，向注入装置中注入超临界CO2，超临界CO2在注入装置中加压到7.5
‑
8.5MPa时，超临界CO2瞬间释放进入储层；
[0044]S2、注入主段塞：
[0045]通过冷却水入口端以及液态CO2入口端，向储层中交替注入冷却水和液态CO2作为主段塞。
[0046]进一步的，S2中，冷却水的注入量为：
[0047]C
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高混相压力油藏CO2混相驱装置，包括：井口装置(100)，设置在注入井(300)的井口处；注入装置(200)，设置在注入井(300)内，且注入装置(200)位于储层处；其特征在于，井口装置(100)包括：超临界CO2入口端(110)，通过超临界CO2入口端(110)，向储层中注入超临界CO2作为前置助驱段塞；冷却水入口端(120)以及液态CO2入口端(130)，通过冷却水入口端(120)以及液态CO2入口端(130)，向储层中交替注入水和液态CO2作为主段塞；其中，注入装置(200)具有蓄能作用。2.根据权利要求1所述的高混相压力油藏CO2混相驱装置，其特征在于：注入装置(200)包括：上接头(210)，其侧壁开设有喷射孔(211)；下接头(220)，固定设置于上接头(210)的下端；滑套(230)，同轴设置在上接头(210)内，滑套(230)的上端面高于喷射孔(211)；蓄能件(240)，固定设置于滑套(230)的上方，且滑套(230)以及蓄能件(240)均可相对上接头(210)滑动；蓄能变径环(250)，蓄能变径环(250)部分位于滑套(230)内，部分位于下接头(220)内；其中，在一定的力的作用下，蓄能变径环(250)能够收缩全部进入滑套(230)内。3.根据权利要求2所述的高混相压力油藏CO2混相驱装置，其特征在于：蓄能变径环(250)的内周缘(251)位于滑套(230)内，外周缘(252)位于下接头(220)内；其中，蓄能变径环(250)为具有开口(253)的呈C形的环状体，且蓄能变径环(250)受剪力可收缩以将开口(253)封闭，从而形成圆环形。4.根据权利要求3所述的高混相压力油藏CO2混相驱装置，其特征在于：内周缘(251)的截面呈矩形，滑套(230)的外侧还设置有环形容纳槽(231)，且环形容纳槽(231)的截面也呈矩形，内周缘(251)位于环形容纳槽(231)内；外周缘(252)的截面呈锥台形，下接头(220)的内侧壁还设有环形挤压槽(221)，且环形挤压槽(221)截面的形状及尺寸与外周缘(252)的截面相匹配。5.根据权利要求3所述的高混相压力油藏CO2混相驱装置，其特征在于：初始状态下，蓄能变径环(250)的内周缘(251)的内侧面与环形容纳槽(231)的侧面间隙配合。6.根据权利要求2所述的高混相压力油藏CO2混相驱装置，其特征在于：滑套(230)的上端开设有若干第一环形槽(232)，且第一环形槽(232)内安装有第一密封圈(260)；滑套(230)的下端开设有若干第二环形槽(233...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉兵，韩红霞，杨金龙，黄耀龙，
申请(专利权)人：新疆敦华绿碳技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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