[发明专利]用于CO2强化采油的方法和系统

说明书

公开了通过CO₂驱油从油藏中强化采油(EOR)的方法。一种方法，包括从储藏中生产井流；利用第一气/液分离器将井流分离为液相和气相，其中气相包括CO₂气体和烃气体二者；利用第一冷却器冷却气相；使用第一压缩机将气相压缩为压缩流；将压缩流与CO₂的外部源混合以形成注入流；并且将注入流注入至储藏中。还公开了用于通过CO₂驱油从油藏中强化采油的系统。

技术领域

本发明涉及通过CO₂驱油(CO₂EOR)从油藏中强化采油(EOR，即Enhanced OilRecovery)的改进的方法和系统。具体地，涉及利用来自生产井流的回生成的CO₂。

背景技术

CO₂EOR是用于石油生产的二级或三级采收方法，其中将CO₂注入至油藏中以增大石油采收率。注入可以由单独的CO₂注入实现或与传统气体和/或水注入结合实现。用于EOR目的的CO₂的使用具有使油藏采收率提高5至15个百分点的潜力。它也是在地下储藏可观数量的CO₂的有效方法，使得该过程成为减缓气候变化的措施。CO₂EOR的许多现有应用是用于陆上油田，然而其在海上油田的应用同样在研发中。

代替来自外部源的CO₂或除了来自外部源的CO₂之外，一些已知的方法利用从油藏自身回生成的CO₂。例如WO 2016/108697教导了一种方法，其中气/液分离器从井流分离气相，然后CO₂通过膜分离器从该气相分离出，然后CO₂被压缩和冷却并被注入至储藏中以用于EOR。在WO 2014/170466中教导了另一种方法。在该方法中，井流的气相从流体分离出，并且气体进一步分离为CO₂流和烃流。然后，为了提供包括特定的CO₂和烃组分的组合物，这些以期望的量重组。该方法包括循环交替地注入包括基本纯净的CO₂的第一组合物和CO₂/烃组合物，以提供强化的EOR。

然而，这种方法存在各种各样的问题。从气相中分离CO₂可能是复杂且高成本的，特别是因为气相中的CO₂成分是高度动态的，从气窜之后的百分之几摩尔增大至百分之80-90摩尔或更多。没有很多可适用的技术，特别是在海上、上部或海底应用中。的确，在现有技术中描述的方法的实际实施中有许多困难存在，例如，在避免分离的气体中和分离的气体与外部CO₂的混合物中的水合物生成方面、主要处理设备(诸如分离器、热交换器和压缩机)的高动态操作条件、由于液相中的高CO₂含量和压缩机需求现有的油处理设施中的液体管道和处理设备中的材料问题的方面。

发明内容

本发明力求解决这些问题。

根据第一方面，本发明提供了一种通过CO₂驱油从油藏中强化采油(EOR)的方法，包括：从储藏中生产井流；利用第一气/液分离器将井流分离为液相和气相，其中气相包括CO₂气体和烃气体二者；利用第一冷却器冷却气相；使用第一压缩机将气相压缩成压缩流；将压缩流与CO₂的外部源混合以形成注入流；以及将注入流注入至储藏中。

该方法相对现有技术提供了显著的优点。首先，处理为注入流并注入至储藏中的气相包括CO₂气体和烃气体二者。换言之，在将气相从液相中分离之后，存在于气相中的CO₂气体和烃气体不像现有技术方法使用的进一步分离为个体流并且仅为CO₂流。相反地，完整的气相被处理并形成为注入流。