[發明專利]測量超臨界CO2微乳液體系濁點壓力和密度的裝置及方法

有效

• 申請號: 201610186363.8
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105890839B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 宮厚健;朱騰;董明哲;李亞軍;徐龍;張濤;胡航;張烈;邢瑞;宋曉丹
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01L11/00
• 分類號: G01L11/00;G01N27/04;G01N9/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 趙妍

技術領域

本發明涉及于石油工程和工藝技術領域，具體涉及一種測量超臨界CO₂微乳液體系濁點壓力和密度的裝置及方法。

背景技術

超臨界CO₂微乳液體系已經廣泛地應用在萃取、有機合成、納米材料制備及清洗等領域，并且表現出優異的性能。在三次采油方面，CO₂驅油技術可以對低滲透和稠油油藏進行有效地開發。隨著研究的深入，CO₂在油田開采中的應用越來越多，國內已在江蘇、中原、大慶和勝利等油田開始現場試驗。而在國外，從20世紀80年代以來，CO₂驅油技術已在美國、前蘇聯、加拿大和阿爾及利亞的低滲透油藏中實現成功應用，該技術已經成為提高開采效果的必要手段。CO₂的主要優點是易于達到超臨界狀態，其臨界溫度和壓力分別為31.26℃和7.2MPa。當溫度和壓力高于臨界點時，CO₂處于超臨界狀態，其性質會發生變化，如密度近于液體、粘度近于氣體、擴散系數為液體的100倍，因而具有較高的溶解能力。超臨界狀態的CO₂溶解度增加有利于提高總的傳質速率，另外，油層的結構有利于增加CO₂與原油的接觸機會而易于混相，所以CO₂混相驅可以滿足一些油田對注入溶劑的苛刻要求。

然而，由于原油和CO₂的粘度相差較大，氣體流度遠大于液體，所以氣相推進速度很快，在驅替過程中會出現氣竄現象，就會導致驅油效率降低和氣體的低效循環。因此改善 CO₂與原油的流度比，防止氣竄是CO₂驅替過程中的關鍵問題。目前發展起來的水氣交替注入法(WAG)可在一定程度上減緩氣竄，改善氣驅效果。但是低滲透油藏普遍存在注水困難，在進行水氣交替注入時，會遇到注入壓力偏高的問題。也有研究者提出利用CO₂泡沫驅來提高采收率的機理，即通過加入表面活性劑使CO₂氣體在地層中形成泡沫，增加體系的流動阻力，提高波及效率。國內外許多經驗和研究表明，CO₂泡沫驅的性能優于CO₂驅，特別是用于非均質油藏效果更加顯著。但由于地層中壓力很大，泡沫在運移過程中氣體向會液膜及地層水中擴散，實際上很難形成理想的泡沫體系。

近年來，隨著表面活性劑合成技術的發展，有研究者致力于開發新型的表面活性劑，使之易溶解于CO₂，用來形成泡沫驅油體系或者用來降低稠油的粘度，取得了不錯的效果。也有研究者開始注重超臨界CO₂微乳液體系在三次采油中的應用與機理研究，如新型的雙尾表面活性劑(DOG-9)，能與CO₂和水形成乳液，其在多孔體中的流動性降低，可以有效地控制氣體的竄流。專利201410380153.3提供了一種超臨界CO₂微乳液的構筑方法及用于提高采收率的實驗裝置，結果表明超臨界CO₂微乳液可以用于提高原油采收率的應用，但該方法及相應的裝置，只能用于評價一定組成的超臨界CO₂微乳液體系是否能夠形成以及其是否具有提高采收率的能力，無法得到超臨界CO₂微乳液體系的濁點壓力及密度等基本數據，而這些基本的數據對于生產過程中施工方案的設計十分重要。因此，超臨界CO₂微乳液體系在三次采油和提高采收率等方面具有重要的應用價值，急切需要開展超臨界CO₂微乳液體系相行為的基礎研究。