[发明专利]一种CO2

说明书

本发明涉及一种COsubgt;2/subgt;响应性凝胶体系及其制法和油藏防COsubgt;2/subgt;泄漏方法。所述COsubgt;2/subgt;响应性凝胶体系，包括下列组分：(1)1份COsubgt;2/subgt;响应性聚合物；(2)1～500份溶剂；其中所述COsubgt;2/subgt;响应性聚合物为式(I)所示。所述COsubgt;2/subgt;响应凝胶体系在无COsubgt;2/subgt;存在下黏度较低，易于注入，与COsubgt;2/subgt;作用后形成氨基甲酸盐桥联的凝胶结构，能起到封堵COsubgt;2/subgt;的作用。在COsubgt;2/subgt;驱或埋存过程中，将所述COsubgt;2/subgt;响应性凝胶体系注入到已泄漏或易泄漏地层中，可以有效地阻止和预防油藏COsubgt;2/subgt;泄漏。

技术领域

本发明涉及油田开采领域，具体地说，是涉及一种基于CO₂响应性凝胶体系及其制法和油藏CO₂防泄漏方法。

背景技术

CO₂在温度高于31.26℃，压力高于7.2MPa时达到超临界状态。超临界二氧化碳对原油有很好的溶解能力，相比于氮气和干气，更容易与原油达到混相，是良好的驱油介质。CO₂提高采收率(EOR)技术不仅能提高油田采收率，还能实现对CO₂的大量埋存，是CCUS(碳捕集、利用、封存)的重要技术之一。在美国，CO₂驱产油量已经超过蒸汽驱跃居EOR采油量首位。国内对CO₂驱越来越重视，大庆、胜利、中原和江苏油田等先后开展了CO₂驱矿场试验，提高采收率幅度4.7％-17.2％。据国际能源署预测，到2040年全球CO₂驱油产量将达到150万桶每天，CO₂驱将成为首要的提高采收率技术。

除了CO₂驱，国内外各大油田开始评估在枯竭油气井、盐水层、不可采深部煤层等地质体埋存CO₂的潜力。无论是CO₂驱还是CO₂埋存，都不可避免地会发生CO₂泄漏。CO₂泄漏会对空气、土壤、地下水、海水等造成污染，进一步对人类健康和生态系统产生危害，甚至会诱发地震风险。因此，如何有效地监测和控制CO₂泄漏，确保埋存安全性是CO₂埋存技术的重要研究内容。

CO₂泄漏途径主要有三个：注入井或废弃井、未发现的断层或地质裂隙、盖层和封闭层渗漏。对井泄漏的情况，可以直接注水泥或机械方法封堵。对与地质裂隙、断层、盖层等泄漏，物理和机械方法可操作性不强，只能用水力屏障法或化学、生物方法解决。水力屏障法没有选择性，需要注入大量盐水，成本较高。研发选择性的化学、生物封堵方法能有效地解决地层裂隙CO₂泄漏。英国Heriot-Watt大学提出一种化学封堵技术，即将自适应化学剂添加到CO₂中，当地层发生CO₂泄漏时，化学剂会随着压力、密度降低在泄漏通道内生成沉淀，起到封堵效果。这一技术有一定选择性，但需要在注入的全部CO₂中加入一定比例的化学剂，用量也会非常大，经济效益不高。

本发明提供一种CO₂响应性凝胶体系和油藏防泄漏方法。利用泄漏的CO₂作为引发剂，激发氨基形成氨基甲酸盐桥联的三维网络结构，原位生成凝胶，封堵CO₂。该体系在未遇到CO₂时黏度低，易于注入，而且与油、水不发生作用，选择性地只堵CO₂，不堵油、水。在CO₂驱或埋存地质体中，将本发明的CO₂响应性凝胶体系注入到已泄漏或易泄漏地层中，可以有效地阻止和预防油藏CO₂泄漏。

发明内容