[发明专利]一种稠油油藏纳米流体增强碳化水驱替实验装置及实验方法

说明书

本发明属于稠油油藏开采的技术领域，具体的涉及一种稠油油藏纳米流体增强碳化水驱替实验装置及实验方法。所述实验装置包括纳米流体增强碳化水制备系统、流体注入系统、驱替实验系统、油气测量系统以及数据采集与温度控制系统。所述实验方法包括以下步骤：(1)制备注入流体；(2)稠油油藏环境模拟；(3)纳米流体增强碳化水驱；(4)系统评价稠油油藏纳米流体增强碳化水驱可行性；(5)研究地质参数和注采参数对纳米流体增强碳化水驱效果的影响。该实验装置可以实时观察高温高压油藏条件下纳米流体增强碳化水与稠油微观相互作用。所述的实验方法能够研究纳米流体增强碳化水驱替稠油油藏中地质和注采参数对开发效果的影响规律。

技术领域

本发明属于稠油油藏开采的技术领域，具体的涉及一种稠油油藏纳米流体增强碳化水驱替实验装置及实验方法。

背景技术

我国稠油资源约占石油地质资源的25％，深/薄层等复杂稠油油藏的储量占比越来越大。因此，如何高效开发稠油资源具有重要的现实意义。而目前普遍应用的热采技术以及CO₂驱等冷采技术均难以适用于复杂稠油油藏的开发利用。

碳化水驱作为一种新的CO₂技术则有望解决上述复杂油藏的开发难题。碳化水驱过程中CO₂通过传质作用至油相后可使原油膨胀，粘度降低。此外，碳化水可改变岩石表面润湿性，降低油水界面张力。但碳化水存在CO₂溶解量低的弊端，为了提高碳化水中CO₂溶解量，强化CO₂传质作用，进而提高驱油效率，提出将纳米流体引入稠油油藏碳化水驱过程，在碳化水中添加少量纳米颗粒和分散剂增加碳化水中CO₂的溶解量，强化CO₂从水相向稠油的传质作用，从而改善膨胀降粘效果，提高稠油流动性。纳米流体是指纳米颗粒(直径在1～100nm)分散在水、醇和油等介质中形成的均匀、稳定的悬浮胶体体系，与现有传统油田用化学剂相比具有环境友好、比体积小、表面积大和价格低等优势，具有较大的应用潜力。

虽然提出了将纳米流体引入稠油油藏碳化水驱过程以增加碳化水中CO₂的溶解量，但是目前没有适用于纳米流体增强碳化水驱替的实验方法或实验装置，来模拟并实时观察高温高压油藏条件下纳米流体增强碳化水与稠油微观相互作用，以实现进一步研究渗透率、孔隙度、纳米流体类型、纳米流体浓度、CO₂浓度、矿化度或注入速度等地质和注采参数对开发效果的影响规律。

中国专利CN107916915公开了一种高温高压下碳化水驱替系统及方法，其中所述驱替系统包括依次连接的注入系统、驱替系统、模型系统和计量系统，所述驱替系统包括并联在所述注入系统和所述模型系统之间的水驱替系统、油驱替系统和碳化水驱替系统，所述驱替步骤包括：建立岩心的初始含油饱和度和束缚水饱和度；对天然岩心进行水驱替，得到岩心的水驱采收率；对天然岩心进行碳化水驱替，得到水驱后岩心的碳化水驱采收率。其中所述碳化水为溶有CO₂的水溶液。

现有碳化水驱替实验模型主要基于常规油藏驱替效果对比评价而建立的，并未集中于稠油油藏实验模型的特征，也无法通过模型实时观测驱替过程中碳化水与稠油之间的微观相互作用，如CO₂的溶解与析出情况，CO₂传质情况等。

而目前针对稠油油藏纳米流体增强碳化水驱的实验装置及方法尚未被提出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稠油油藏纳米流体增强碳化水驱替实验装置及实验方法，该实验装置可以实时观察高温高压油藏条件下纳米流体增强碳化水与稠油微观相互作用，同时满足于纳米流体驱、CO₂驱、碳化水驱等其他实验的要求。所述的实验方法能够研究纳米流体增强碳化水驱替稠油油藏中渗透率、孔隙度、纳米流体类型、纳米流体浓度、CO₂浓度、矿化度或注入速度等地质和注采参数对开发效果的影响规律。