二氧化碳驱封窜体系的室内研究.pdf

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1、精细石油化工进展20ADVANCESINFINEPETROCHEMICALS第15卷第1期二氧化碳驱封窜体系的室内研究江汇11(1．中国石油大学(华东)，山东青岛266555；2．中国石化胜利油田分公司采油工艺研究院，山东东营257000)[摘要]小分子胺颗粒沉淀体系在低渗地层中反应生成不能完全溶解的有机盐，可堵塞孔隙，抑制CO，气驱采油过程中发生的气窜。为此，实验考察了不同温度下压力变化对体系沉淀量的影响。结果表明，固定温度下，沉淀质量随压力的增加呈“波峰”变化规律，说明每个温度点存在一个最佳压力点；而当温度升高时，最大

2、沉淀量也逐渐增大。并联岩心CO气驱提高采收率实验结果表明，乙二胺在CO以及高温(120oC)下具有良好的适应性，对CO气驱具有较好的封窜性能。[关键词]封窜CO驱提高采收率小分子胺CO：在油田研究和应用主要是利用其溶解降乙二胺，均为分析纯；蒸馏水；CO，(在高压钢瓶黏、膨胀驱替、混相效应、溶解气驱、降低界面张力中)。工业级。和改善孑L隙渗流能力的机理和特性，达到提高原电子天平(TP一4101，精度0．1mg)，高温高油采收率的目的。CO驱油具有适用范围大、驱压反应釜(500mL)，压力表(0～16MPa)，岩心油成本低、提

3、高采收率显著等优点，还能减少CO管，供液泵。这种温室气体向大气的排放，减缓日益严峻的全1．1．2实验步骤球温室效应，对环境也十分有利。因此，只要有充配制矿化度为60000m#L的地层水，取150足且廉价的CO气源作保障，应首先考虑CO：mL放人高温高压反应釜中，加入10g小分子胺，驱。在CO气驱过程中，影响提高采收率幅度的密封反应釜，通人一定压力的CO，然后加热到设主要因素是气窜问题。现场应用时，由于平面和定温度，恒温8h后，关掉加热器，泄掉压力，将反层间的非均质性，注入CO极易在平面上发生黏应所得的沉淀烘干，称质量。性指

4、进，纵向上沿着高渗透层发生气窜，同时还存1．2结果与讨论在重力超覆等现象，造成注入CO波及效率降1．2．1白色沉淀的红外光谱表征低，产油量下降，影响气驱效果。因此，需要对在一定温度、压力和CO作用下，小分子胺CO驱油封窜体系进行研究，以改善CO驱的与金属离子反应生成沉淀。图1为乙二胺及其在效果]。CO条件下形成白色沉淀的红外光谱。将两个红小分子胺在一定温度与压力条件下，能与外谱图对比可以看出，在乙二胺的标准红外谱图CO、地层水中的ca和Mgn发生反应生成有机中的3300cm附近的两个峰是N—H的吸收盐。这种有机盐在低渗地层

5、中不能完全溶解，形峰，白色沉淀的谱图中该峰}肖失，说明一NH中的成的晶体可堵塞孔隙，抑制CO：气驱采油过程中N—H中的H被取代。典型的一NH峰从1600发生的气窜j。以乙二胺为例，发生以下反应。cm移到了1470cm左右，表明出现了酰胺结CO2+H20=±HOCOOH构(一NHC00一)。2HOCOOH+NH2CH2CH2NH2——1．2．2沉淀质量随温度和CO：压力变化规律、、HOOCNHCH2CH2I~HCOOH+2H2O实验考察了沉淀质量与温度和压力的关系，HOOCNHCH2CH2NHCOOH+M+N～结果见图2。温

6、度为100℃，CO，压力为8MPaMOCONHCH2CH2NHCOON(白色固体)+2H时，生成沉淀最多；在120℃下，CO压力为9MPa时，生成沉淀最多；140℃下，CO，压力为9．5MPa1CO：驱封窜体系研究时，生成沉淀最多。1．1实验部分1．1．1试剂及仪器收稿日期：2013—08—16。氯化钙、氯化钠、氯化镁晶体(MgC1：·6HO)、作者简介：江汇，工程师，从事三次采油及堵水调剖等研究工作。2014年1月江汇．二氧化碳驱封窜体系的室内研究21白色沉淀2000150010005004000300035002500

7、200015001000波数／cm-'波数／~m一1图17_,-胺及其在CO：条件下形成白色沉淀的红外光谱并联岩心CO。气驱提高采收率实验过程为b0水驱，原油饱和岩心，水驱油，CO驱，注乙二胺，＼CO驱，回压设定为8．0MPa，实验结果见表1和图4。表1并联岩心CO：气驱提高采收率实验结果项目堂堂曼＼槲5b’789l0儿1号∞∞2号∞∞0压力／Mea图2不同温度下沉淀质量与压力变化关系曲线这说明，固定温度下沉淀质量随压力的增加呈“波峰”变化；当温度升高时，最大沉淀量也逐渐增大，其原因有以下几方面。1)一方面，乙二胺与CO以

8、及地层水中金属离子反应可形成白色沉淀，另一方面，CO：压力持续增加，当体系酸度增加到一定程度，也会促使氨基甲酸盐发生分解，反应式为：＼／．MOCONHCH2CH2NHCOON+2H—HOCONHCH2CH2NHCOOH+M+N水驱饱和原油mmo{&&．505052)该沉淀在浓盐酸溶液中可以完全溶解；∞垒