二氧化碳驱特低渗油藏的封窜体系性能评价.pdf

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1、一21●第3期油2014年6月DOI：10．3969／j．issn．1006—6535．2014．03．031二氧化碳驱特低渗油藏的封窜体系性能评价刘必心，侯吉瑞，李本高，张磊。(1．石油化工科学研究院，北京100083；2．中国石油大学，北京102249；3．中国石油大学，山东青岛266580)摘要：为了封堵特低渗油藏CO驱过程中形成的窜流通道，选用常温常压下为液态的正丁胺作为封窜剂进行实验研究。正丁胺在油藏条件下能与CO反应生成固体碳酸盐，且具有较高的强度，能够封堵CO：窜流通道。动态评价实验表明：加入乙醇

2、保护段塞后，正丁胺的注入压力低于1．5MPa，能满足特低渗油藏的注入要求；在渗透率级差为4．3的非均质岩心封窜实验中，注入正丁胺能提高低渗层采收率18％以上，说明正丁胺具有封堵高渗层启动低渗层的能力。实验结果表明，用正丁胺封堵气窜通道能为提高CO：驱特低渗油藏的开发效果提供一种新思路。关键词：特低渗油藏；CO2驱；封窜；保护段塞；正丁胺中图分类号：TE358文献标识码：A文章编号：1006—6535(2014)03-0128—04引言C02驱的气窜问题。1封堵机理目前中国投入开发的油田中低渗、特低渗油藏的比例越

3、来越大¨。为了提高该类油藏的开采效果，国内外进行了大量的研究，结果表明利用气体良1．1正丁胺的物化性质好的注入性可以极大的提高采收率。在注气方正丁胺(H2NCH2CH2CH2CH3)，又称1一氨基面，与其他气体相比CO：具有更好的驱油特性J，丁烷。无色、透明、易挥发，熔点为一5O．5、沸点因此，注CO技术的发展最快，效果非常明显，且利为77．8cI=，相对密度为0．7414，能与水、乙醇、乙用CO可减轻温室效应。但油藏中的裂缝、储层基醚混溶。正丁胺能与CO，发生反应生成碳酸盐固质的非均质性、CO：与原油之间不利

4、的流度比，使体颗粒，用于封堵气窜通道。渗透率高的气窜通道CO：易窜逸，导致开发效果变差。中CO浓度较高，是反应发生的主要空间，反应发目前，国内外还没有很好的办法封堵特低渗透生后可对气窜通道进行有效封堵；而CO：未波及油藏CO：驱的气窜通道，寻找一种新的能封堵气或者波及较少的低渗区域，CO：浓度非常低，反应窜通道的化学剂十分必要。特低渗油层的物性要很难发生，因而不会对低渗层产生封堵。求堵剂具有良好的注人性、较强的封堵能力和较长的封堵持续时间，传统的凝胶类调剖剂因成胶前黏1．2正丁胺与CO的化学反应度较大，从而对于

5、特低渗油藏存在注入性差的问正丁胺是一元伯胺，与CO：反应的产物为单题。为此，选用常温常压下为液态、高温油藏条件下为气态的正丁胺作为封窜剂来开展对特低渗透一的固体盐颗粒，属于氨基甲酸类物质。正丁胺与油藏的封窜实验研究，以期待解决特低渗透油藏CO的化学反应式如下：收稿日期：20131015；改回日期：20140310基金项目：国家自然科学基金“CO2在多孔介质中扩散规律的影响因素及机理研究”(50804052)部分研究成果作者简介：刘必心(1982一)，男，高级工程师，2005年毕业于东北石油大学应用化学专业，20

6、12年毕业于中国石油大学(北京)油气田开发工程专业，获博士学位，主要从事提高石油采收率和油田化学方面的研究。第3期刘必心等：二氧化碳驱特低渗油藏的封窜体系性能评价l29№3+∞2一谨洲∞+~NH2ⅫRNCO+RNH===±RNHCNHRil0该反应属于CO与有机胺反应合成有机脲的3实验结果与讨论过程，反应产物是单一的固体颗粒，具有很大的强度。反应历程为：CO：先与扩散在气体中的胺或者3．1正丁胺的注入性能溶液表面的胺反应生成疏松的颗粒；接着气态的CO，能快速地穿过颗粒与容器中的胺继续反应，生实验中采用的岩心参数

7、和注入参数见表1。成有机脲。表1岩心参数及注入参数2反应产物的动态评价实验2．1实验设备及材料实验设备及材料包括：正丁胺，化学纯；乙醇，化学纯；CO高压气瓶；高压恒速恒压泵(HXH一100B)；天然方岩心(4．5cruX4．5crux30cm)；哈氏合金高压容器；计算机自动测压装置；恒温装置；岩心夹持器。实验用油为延长靖边采油厂原油油样，图1、2对比了加保护段塞和直接注正丁胺时地面黏度为11．54mPa·S；实验用水为延长靖边注入压力与注入孑L隙体积倍数的变化关系。从这油田采出水，矿化度为70000mg／L。2

8、个图中可知，加保护段塞可明显降低注入压力，提2．2实验方法高正丁胺的注入能力。对于温度为45、65、85、100cI=1．22．2．1注入性能评价方法设定4组实验温度为45、65、85、1OO℃。将岩0．8心烘干后抽真空，饱和水，饱和油，CO，气驱至气窜趟后进行2组对比实验，一组直接向岩心中注入正丁列0．4胺，另一组加前置保护段塞乙醇后再注入正丁胺，0．O记录压力变化情况。0．OO0．