[发明专利]一种用于评价CO2乳液对油藏驱替效果的系统及方法

说明书

本发明提供一种用于评价CO₂乳液对油藏驱替效果的系统及方法。该系统包括：用于向模拟非均质岩心模型注入高温蒸汽的高温蒸汽发生装置；用于向模拟非均质岩心模型注入CO₂乳液的乳液发生装置；用于将模拟非均质岩心模型的压力调节至开采压力的第一压力控制装置；用于收集和计量开采产物的排水集气装置。本发明还提供了一种评价CO₂乳液对油藏驱替效果的方法，通过模拟高温蒸汽辅助CO₂乳液吞吐，评价其对非均质岩心模型内油藏的驱替效果，以对高温蒸汽辅助CO₂乳液吞吐开采非均质稠油的应用提供指导。

技术领域

本发明涉及一种用于评价CO₂乳液对油藏驱替效果的系统及方法，尤其是一种用于评价高温蒸汽辅助CO₂乳液吞吐对提高非均质稠油油藏驱替效果的系统及方法，属于油气田开发工程技术领域。

背景技术

CO₂的优点之一是易于达到超临界状态，在温度高于临界温度31.1℃和压力高于临界压力7.38MPa的状态下，CO₂的性质会发生变化，主要体现在：密度近于液体，粘度近于气体，扩散系数为液体的100倍，因而具有较大的溶解能力。在高温高压油井条件下，CO₂很容易达到超临界状态，提高了CO₂在原油中的溶解度，使原油体积膨胀、粘度下降，并降低两相的界面张力和最小混相压力，从而有利于提高原油采收率。并且，利用CO₂驱替原油，还能够达到CO₂减排的目的，满足环境保护和油藏开发的双重要求。因此，近几年来，CO₂驱技术迅速发展并得到了广泛应用。

研究发现，处于超临界状态下的CO₂的密度接近液体密度，此时CO₂/表面活性剂溶液体系相当于液-液分散体系，属于乳液范畴，即CO₂乳液，所以研究CO₂乳液吞吐对油藏的驱替机理，对原油开采、尤其是非均质稠油的开采，具有非常重要的指导意义。

中国石油大学的吴正彬等进行了稠油油藏高温凝胶改善蒸汽驱开发效果可视化实验，通过图像采集系统对比了注入高温凝胶前、后的图像，并全程跟踪了蒸汽驱开发稠油时汽窜产生的过程以及注高温凝胶后蒸汽驱油层的波及情况，据此研究了利用高温凝胶改善蒸汽驱开发效果的微观机理。但是该研究的二维可视化物理模拟设备是耐高温高压打孔石英玻璃片与粒径为40目的玻璃微珠制备而成，属于均质油藏模型，而且通过微距镜头进行图像采集，放大倍数有限，不能清楚反映二维可视化物理模拟设备内稠油与凝胶/高温蒸汽体系的相互作用机理。并且，该可视化实验是针对高温凝胶改善蒸汽驱的效果评价，不能用于研究CO₂乳液吞吐对油藏的驱替机理。

由此可见，目前关于CO₂乳液吞吐对高温高压非均质油藏驱替效果的研究相对较少，关于在微观条件下高温蒸汽辅助CO₂乳液吞吐对高温高压非均质油藏驱替效果的评价方法和系统也甚少见于科技文献中。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于评价CO₂乳液对油藏驱替效果的系统，通过高温蒸汽发生装置、乳液发生装置、第一压力控制装置和排水集气装置与模拟非均质岩心模型之间的配合，从而为高温蒸汽辅助CO₂乳液吞吐开采非均质油藏的研究提供了完整的模拟系统。本发明还提供一种评价CO₂乳液对油藏驱替效果的方法，采用该方法，能够对高温蒸汽辅助CO₂乳液对油藏驱替的过程进行模拟，因而能够评价高温蒸汽辅助CO₂乳液对非均质稠油油藏驱替效果，以对高温蒸汽辅助CO₂乳液吞吐开采非均质稠油油藏的应用提供指导。

本发明首先提供一种用于评价CO₂乳液对油藏驱替效果的系统，包括：