[发明专利]一种超临界CO2微乳液及提高原油采收率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超临界CO₂微乳液及提高原油采收率的方法，属于提高原油采收率技术领域。

背景技术

石油对国家的经济发展具有极其重要的作用。但由于石油是不可再生资源，随着勘探开发程度的加深，开采难度逐步加大。因此，如何提高石油采收率是油气田开发过程中必须解决的问题之一。

我国已开发油田的采收率平均只有33％左右，还有大量的原油留在地下，需要采用“三次采油”技术进行开采。从20世纪50年代开始，CO₂因其自身的独特性能，作为采油的重要手段已经在实验室和现场进行了相当规模的研究和运用。目前，CO₂驱被认为是在复杂地层中提高石油采收率最有效的方法之一。

CO₂驱油过程主要包括混相驱和非混相驱，CO₂的非混相驱相对于混相驱提高采收率幅度较低。CO₂注入油藏如果能够与地层中的原油达到混相，将可以使CO₂驱的采收率大幅度提高。但是，由于我国多数油藏属于陆相沉积，不同于国外的海相沉积，不仅CO₂驱的最小混相压力(MMP)高于国外海相沉积油藏的最小混相压力，而且我国大多数油藏的CO₂驱的MMP大于地层的破裂压力，导致我国的CO₂驱大多数只能进行非混相驱，驱油效果受到严重影响。

如果能够将CO₂驱的MMP降低到地层破裂压力之下，驱油过程有望达到混相驱替，提高采收率的效果会明显提高。为此，国内外相继开展了改善CO₂驱最小混相压力的研究，主要方法是向CO₂气体中混入烃类气体以降低CO₂驱的MMP。但是，向CO₂中混入烃类气体要求烃类气体的混入量较大，缺少烃类气体的油田很难开展这方面的应用，而且注入油藏的烃类气体在驱替过程中可能会与CO₂发生分离，导致CO₂驱的MMP上升，达不到混相驱的要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种超临界CO₂微乳液，通过采用该超临界CO₂微乳液能够在较低的压力下与原油达到混相，降低驱油过程中CO₂与原油间的最小混相压力，达到高效驱油的目的。

本发明的目的还在于提供上述超临界CO₂微乳液的制备方法。

本发明的目的还在于提供采用上述超临界CO₂微乳液提高原油采收率的方法。

为达到上述目的，本发明提供了一种超临界CO₂微乳液，以重量百分比计，其原料组成包括：

表面活性剂4.5×10^-3wt％-16.5×10^-3wt％，助表面活性剂12.0wt％-14.5wt％，水0.2wt％-1.8wt％，CO₂83.7wt％-87.8wt％；

其中，所述表面活性剂为二-(1-乙基-2-甲基-1-戊基)磺基琥珀酸钠或其同系物、聚乙二醇-2,6,8-三甲基-4-壬醚、全氟烷基聚氧乙烯、聚丙烯酸1,1-二氢全氟辛基酯、聚二甲基硅氧烷和聚丙烯酸1,1-二氢全氟辛基甲基酯-b-聚氧乙烯中的一种或几种的组合；

所述助表面活性剂为乙醇、丙醇、丁醇、戊醇或己醇等。

根据本发明的具体实施方案，优选地，所述二-(1-乙基-2-甲基-1-戊基)磺基琥珀酸钠的同系物包括二-(3,5,5-三甲基-1-己基)磺基琥珀酸钠、二-(1,4-二甲基-1-己基)磺基琥珀酸钠、二-(2,4,4-三甲基-1-戊基)磺基琥珀酸钠。

上述超临界CO₂微乳液所采用的水可以是去离子水。

本发明还提供了上述超临界CO₂微乳液的制备方法，其包括以下步骤：

在40-60℃下，将表面活性剂、助表面活性剂和水加入反应釜中；

将CO₂气体压入反应釜，直到压强低于预定压强1MPa左右，平衡15-30min，其中，所述预定压强为15-20MPa；

缓慢注入CO₂，调节反应釜的压强达到预定压强，稳定10-20min，得到所述超临界CO₂微乳液。

在上述制备方法中，优选地，所述反应釜为可视相态釜。