[发明专利]一种CO2驱产出气分离和回注一体化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种CO₂驱产出气分离和回注一体化方法，属于油田CO₂驱提高采收率技术领域。

背景技术

CO₂驱已经成为三次采油中产油量最多的提高采收率方法，大庆、中原、胜利等油田相继对该技术展开研究与应用。在注入二氧化碳实现驱油过程中，虽然部分CO₂能够存储于储层中，但是当注入气量达到一定程度后，产出气中CO₂含量会逐步增高。目前，对于产出气的处理，主要有两种方法：第一种是产出气中CO₂浓度较高时，直接将产出气增压回注到地层；第二种是产出气中CO₂浓度较低时，先对产出气中各组分进行分离，得到高纯度CO₂气体，然后回注地层。申请号为201210288030.8的发明申请公开了一种二氧化碳回收方法，其技术方案是：采用包括压缩冷却分离、蒸馏脱油水、液化与提留和低温提馏等步骤回收 CO₂驱产出气，该方法冷却、蒸馏和提馏操作步骤较多，设备成本高，深冷分离相对较为耗能，同时该方法将CO₂驱产出气分离和CO₂回收注入割裂开来。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的设备成本高、耗能大、产出气分离和回收不能一体化操作的缺陷，进而提供一种CO₂产出气分离和回注一体化方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种CO₂驱产出气分离和回注一体化方法，包括以下步骤：

(1)产出气预处理，分离水蒸气和C₆以上重烃组分

以CO₂驱后油井产生的含CH₄、N₂、C₂-C₅及C₆以上烷烃的产出气为处理对象，经分离方法处理后，分离混合气中的水蒸气及C₆以上的重烃；

(2)水合物驱油剂制备

将步骤(1)中分离的混合气通入含有水合物生成促进剂溶液中，控制其温度和压力，使混合气中的CO₂和C₂-C₅与含有水合物生成促进剂溶液中的水发生反应生成水合物，并在水合物相中富集，形成水合物驱油剂，其反应式如下：

R+nH₂O→R·nH₂O,R代表CO₂和C₂-C₅，n为水合数，n≥6.5；

(3)水合物回注地层

将步骤(2)得到的水合物及未反应的液体作为驱油剂通过管线直接输送到CO₂驱注入井，加压回注地层进行驱油。

步骤(2)中混合气中未与含有水合物生成促进剂溶液中的水反应的CH₄和N₂进入外输管线。

步骤(2)中控制水合物生成条件为：温度在4-9℃之间，压力在2-4MPa之间。

步骤(2)中水合物生成促进剂为阴离子表面活性剂。

所述的阴离子表面活性剂为含有式(1)或式(2)所示结构：

CH₃(CH₂)_n-SO₃Na式(1)

其中：式(1)中n＝11,12,13,14,15；式(2)中m＝11,12,13,14,15。

步骤(2)中的阴离子表面活性剂质量浓度为0.1％-1.0％。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的方法将CO₂产出气分离和CO₂回注地层合为一体，产出气分离后的水合物浆液直接注入地层用于提高采收率，步骤少，流程简单。

(2)通过本发明的方法，可以将CO₂驱产出气中C₆以上的重烃分离作为轻油，将混合气中CH₄和N₂分离作为油田燃气，具有重要的经济价值。