[发明专利]一种利用CO2响应表面活性剂控制CO2驱气窜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用CO₂响应表面活性剂控制CO₂驱气窜的方法，属于石油化工领域三次采油化学助剂技术领域。

背景技术

近年来，注气提高采收率技术备受关注，其中注CO₂是最重要的注气提高采收率方法之一。这项技术不仅能满足油田开发的需求，还可以解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境。该技术不仅适用于常规油藏，还适用于低渗、特低渗透油藏，可以明显提高原油采收率。

超临界二氧化碳(SC-CO₂)具有粘度低、流动性好、溶解能力强等特点。但由于SC-CO₂粘度低，在驱油时驱替前缘对粘性指进很敏感。一旦发生指进将会降低波及效率，同时会造成部分油井过早气窜，严重地影响CO₂气驱的驱油效率。因此，控制CO₂流体在天然裂缝、人工裂缝、高渗透层或条带的无效流动，提高注入CO₂流体的波及效率和驱油效率，是提高CO₂驱油效率的关键问题。

现有技术中，为了防止注CO₂过程中发生的CO₂气窜问题，一般可采用气水交替方法、聚合物冻胶、无机沉淀、CO₂泡沫等技术。其中，气水交替方法通过改善CO₂的流度以控制气体的指进，达到延缓气窜的效果，但是，存在注入异常或注不进的现象。聚合物冻胶体系通过在地层中形成冻胶封堵大孔道，使得后续CO₂绕流到含油饱和度高的未波及区域，但是该体系只使用水作为溶液。无机沉淀的方法是通过在地层中产生化学沉淀的方法来封堵大孔道，但是产生的沉淀一旦误堵了油层则可能无法解堵。CO₂泡沫则存在泡沫在油藏高温高压高盐条件下无法稳定存在或消泡等情况，无法对气窜通道形成有效封堵等问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种利用CO₂响应表面活性剂控制CO₂驱气窜的方法，该方法可延缓或控制CO₂驱过程中产生的CO₂气窜问题，有效改善CO₂驱油过程中CO₂流体的驱油效率，具有显著的社会经济效率和改善环境的作用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种利用CO₂响应表面活性剂控制CO₂驱气窜的方法，步骤如下：首先，将CO₂响应表面活性剂与水在常温常压下混合均匀，制得CO₂响应表面活性剂溶液，其中，CO₂响应表面活性剂的质量浓度为0.1～10％(优选1.5％)；然后，将CO₂响应表面活性剂溶液注入油藏中；再恢复注入CO₂流体。

所述CO₂响应表面活性剂，选自脒基化合物，胍基化合物，脒基/胍基混合物。

进一步地，所述脒基化合物为含长链烃基或其它基团的脒类化合物，如N^/-十六烷基-N，N-二甲基乙脒；N^/-十四烷基-N，N-二甲基乙脒；N^/-十二烷基-N，N-二甲基乙脒；N、N-双十二烷基乙基脒；N、N-二甲基-N-苯基乙脒；对羟基苯甲脒等；优选N^/-十六烷基-N，N-二甲基乙脒。

进一步地，所述胍基化合物，选自十二烷基四甲基胍，十四烷基四甲基胍，十六烷基四甲基胍，十二烷基胍基双子表面活性剂等。优选十四烷基四甲基胍。

进一步地，为了增强封堵效果，还可向CO₂响应表面活性剂溶液中加入短链有机胺类物质。所述短链有机胺类物质选自甲基胺，乙基胺，乙二胺，异丙基胺等小分子胺类物质，优选乙二胺。所述短链有机胺类物质的用量为CO₂响应表面活性剂溶液的0.5～5％(重量百分数)。