[发明专利]包含烷氧基化醇的注入流体和该流体在采油过程中的用途

说明书

本发明涉及一种包含液态二氧化碳或超临界二氧化碳(CO₂)和烷氧基化醇的注入流体和这种流体在采油过程中的用途。更具体地，本发明涉及在CO₂注入采油过程中通过使用烷氧基化醇来降低混相压力。此外，本发明涉及注入CO₂和烷氧基化醇的采油过程。

技术领域

本发明涉及包含液态二氧化碳或超临界二氧化碳(CO₂)和烷氧基化醇的注入流体以及这种流体在采油过程中的用途。更具体地，本发明涉及在CO₂注入采油过程中通过使用烷氧基化醇来降低混相压力。本发明还涉及注入CO₂和烷氧基化醇的采油过程。

背景技术

使用CO₂驱油具有两个主要的效果-首先是使原油膨胀，其次是降低原油的粘度。从而实现增加的流动性并更有效地扫描地层。对于成功的驱油，原油和注入流体之间的相互作用是决定性因素。为了使原油穿过岩石孔隙，其必须与注入的CO₂进行混合。混相行为的差异限定了在限定的储层条件下发生的驱油方案。其与原油组成密切相关。原油的较轻部分蒸发至CO₂相，并生成平衡的富CO₂相。同时，通过冷凝至原油的CO₂萃取原油的较重部分，从而形成过渡区域。在恒定温度和压力下，可以使用三元相图可视化混相行为。

图1a示出了一次接触混相(FCM)。以“石油A”表示的原油组成更靠近较轻组分(C1-6)的一侧。对于“石油A”和CO₂的混合物的每种组成，均存在完全混合的单相(1)。从纯CO₂开始的注入路径绕过混溶间隙(灰色区域2)，所述混溶间隙限定了将分为两相(富CO₂蒸发相和富石油冷凝萃取相)的混合物的组成范围。

在图1b中，从纯CO₂至石油组成“石油B”的注入路径穿过混溶间隙。因此，发生产生如上所述的过渡区域的分离过程。

每个分离过程都会产生新的平衡的富CO₂注入相和新的富石油萃取相，其组成会逐渐接近，直至实现完全混溶。对于注入路径穿过混溶间隙，但在临界连接线的右侧(靠近C1-6)仍具有碳氢化合物组成的原油而言，这种多次接触混相(MCM)驱油是可能的，所述临界连接线由混溶间隙的临界点(cp)限定。

在图1c中，表示为“石油C”的原油包含高比例的较重组分(C7+)。其组成位于临界连接线的左侧。因此，对于每个新生成的富CO₂相，从纯CO₂开始的注入路径始终穿过混溶间隙，并且注入路径的每个点都会发生分离。结果是非混相过程，其中只有所形成的过渡区域的碳氢化合物是可开采的，而原油未被CO₂萃取的较重部分仍然保留在地层中。将不能实现完全混溶。

除了原油组成之外，压力对混相行为也有影响。随着压力的增加，混溶间隙的范围缩小。因此，临界点(cp)及其临界连接线朝向三角形相图的CO₂/C7+侧移动。这示意性地显示在图2中。在临界连接线穿过组成“石油C”(图2b)之后，前一非混相过程(图2a)将转化为MCM型驱油。进一步增加压力导致混溶间隙足够小，从而不再影响注入路径，因此过程变为FCM型(图2c)。

考虑到上述情况，显然，CO₂驱油的效率和经济性与在注入二氧化碳时需要施加的压力密切相关。最小混相压力(MMP)限定了注入二氧化碳流体以实现混相MCM过程所必须施加的最小压力。对于更有效的FCM驱油，注入压力必须高于物理最小混相压力(MMP_P)。另一方面，地层破裂压力限制了注入压力。因此，MMP_P必须低于地层破裂压力，以使得在CO₂与原油的任何比例下均能够实施完全混相FCM驱油。因此，降低混相压力可以使CO₂注入提高石油采收率(EOR)适用于之前非混溶的储层。图3显示了经改进的CO₂/原油体系的混相行为的示意图。