CN106382106B - 利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法，包括如下步骤：将超临界CO₂注入井底后使其溶解于井内的油水混合液中；将油水混合液注入气液分离器中，将超临界CO₂转化为非超临界的CO₂，然后将CO₂与油水混合液分离，分离出的CO₂进入油气混合泵，油水混合液进入油水分离器，将分离出的水回注至地层，分离出的原油进入油气混合泵，以将原油与CO₂混合，然后将油气混合泵加压至气举条件，以将混合有CO₂的原油举升至地面的油气分离器；将油气分离器中的CO₂与原油分离。本发明对环境污染小，采出的水在井下处理后直接回注地层，采出的气体可以循环利用。整个工艺流程方法简单，在过程中损耗较少，适用于油田采油技术。

Description

利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法和装置。

背景技术

在自然界大气中，二氧化碳主要以气态的形式存在，由于二氧化碳在原油中的高溶解度，导致原油的膨胀和原油粘度的降低，进而使得二氧化碳驱油、采油工艺得到人们的青睐。

现有二氧化碳吞吐技术应用气态二氧化碳，其密度小，在原油中的溶解度低，无法大面积降低原油粘度，驱油效率较低。常规气举采油的原理是依靠从地面注入的高压气体与油层产生流体在井筒中的混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液粘度降低，将流入到井内的原油举升到地面的一种采油方式。这种方式需要大量的气体，同时需要气体与井筒中混合液有效物理混合。另外，现有矿场工艺进行二氧化碳周期吞吐后，对二氧化碳的回收做不到位，一般将二氧化碳排至大气中，增加温室气体量。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种工艺结构简单，运行平稳的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法。

根据本发明的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法，包括如下步骤：S101:将二氧化碳储罐中的二氧化碳气体依次经加热器加热至超临界温度以上、经增压泵加压至超临界压力以上，以得到超临界二氧化碳，再将超临界二氧化碳注入井底后关井，然后焖井预设时间,以使超临界二氧化碳溶解于井内的油水混合液中；S102:将溶解了超临界二氧化碳的油水混合液注入气液分离器中，然后开井，同时通过地面控制将井筒压力降低到超临界二氧化碳的超临界压力以下或将井筒温度降低到超临界二氧化碳的超临界温度以下，使超临界二氧化碳转化为非超临界状态的二氧化碳气体，然后通过气液分离器将所述二氧化碳气体与油水混合液分离，分离出的所述二氧化碳气体进入油气混合泵，分离出的油水混合液进入油水分离器以将原油和水分离，将分离出的水回注至地层，分离出的原油进入油气混合泵，以将原油与所述二氧化碳气体混合，然后将油气混合泵加压至气举条件，以将混合有所述二氧化碳气体的原油举升至地面的油气分离器；S103:将油气分离器中的所述二氧化碳气体与所述原油分离，然后将所述原油收集到储油罐中，将所述二氧化碳气体收集到所述二氧化碳储罐中，以进入下一周期的采油操作；其中，所述步骤S102中的未分离时的所述油水混合液的温度高于二氧化碳的超临界温度，未分离时的所述油水混合液的压力高于二氧化碳的超临界压力。

根据本发明的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法，用超临界二氧化碳代替传统的非超临界二氧化碳气体。处于超临界状态下的二氧化碳不会液化，仍然以气体的形式存在，但是其密度会增大，使其兼具液体的性质和气体的性能。超临界二氧化碳的密度是其气体状态的几百倍，接近于液体，其在原油中的溶解度较高；同时其粘度比液体小两个数量级，又接近于气体，更加有利于流动。

超临界二氧化碳的吞吐驱油机理：

1)膨胀机理：通过室内和矿场试验表明，随着注入超临界二氧化碳体积的增加，地层原油在溶解二氧化碳后体积不断膨胀，从而提高了地层空隙压力，使得原油的流动能力大大增加，通过实验表明溶解了二氧化碳的原油，其体积可以增加20％-50％。

2)降粘机理：注入的超临界二氧化碳摩尔含量越大，其粘度越低。

3)降低油水界面张力：室内研究发现，超临界二氧化碳由于其本身性质，其在原油的溶解度是在水中的溶解度的4-9倍，同时发现随着二氧化碳注入浓度的增大，油水界面张力变小，而界面张力越小，原油越易被驱替。

另外，根据本发明的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法，其工艺结构简单，运行平稳，该方法循环高效工作，避免了资源浪费，同时还具有如下优势：

1)二氧化碳驱油作用时间较短，采用周期吞吐方式有利于驱油效率的提高；

2)通过装置之间的有效衔接，将井下驱油、采油装置整合，实现二氧化碳的循环回收、利用，合理节约能源、降低“温室效应”；

3)所选注入液为超临界二氧化碳(以气体的形式存在、具有液体的性质)，其具有更强的渗透、波及、降粘能力，在驱油过程中效果显著。

本发明对环境污染小，采出的水在井下处理后直接回注地层，采出的气体可以循环利用，供下一周期使用。整个工艺流程方法简单，在过程中损耗较少，适用于油田采油技术。

另外，根据本发明的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，在所述步骤S101中，所述预设时间为每40m³～50m³超临界二氧化碳焖井24h。

进一步地，在所述步骤S101中，所述超临界温度为31.1℃，所述超临界压力为7.38MPa。

本发明的另一个目的在于提出一种利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置。

所述的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置，包括:二氧化碳储罐、加热器、增压泵、气液分离器、油水分离器、油气混合泵、油气分离器、储油罐；所述二氧化碳储罐、所述加热器、所述增压泵和所述储油罐均设置在井外，所述气液分离器、所述油水分离器、所述油气混合泵和所述油气分离器均设置在井内；所述二氧化碳储罐与所述加热器连接，所述加热器与所述增压泵的一端连接，所述增压泵的另一端深入井内采出层；所述气液分离器的一端深入井内的采出层，所述气液分离器的另一端分别与所述油水分离器和所述油气混合泵连通，所述油水分离器与所述油气混合泵连通；所述油气分离器与所述油气混合泵、所述储油罐和所述二氧化碳储罐均连通。

进一步地，所述的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置，还包括回注泵，所述回注泵设置在井内且所述回注泵的一端与所述油水分离器连通，所述回注泵的另一端与注水层连通。

进一步地，所述加热器为热磁加热器。

进一步地，所述增压泵为气体增压泵。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是实施例一的JL油田R53井注二氧化碳后地层原油粘度变化曲线；

图2是本发明的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

根据本发明的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法，包括如下步骤：

S101:将二氧化碳储罐中的二氧化碳气体依次经加热器加热至超临界温度以上、经增压泵加压至超临界压力以上，以得到超临界二氧化碳，再通过加压泵将超临界二氧化碳注入井底后关井，然后焖井预设时间,以使超临界二氧化碳溶解于井内的油水混合液中。在焖井过程中，处于井下的超临界二氧化碳流体能够迅速渗透进入微孔隙中，可以溶解地层原油，降低地层原油粘度，起到有效驱油效果。

S102:将溶解了超临界二氧化碳的油水混合液注入气液分离器中，然后开井，同时通过地面控制将井筒压力降低到超临界二氧化碳的超临界压力以下或将井筒温度降低到超临界二氧化碳的超临界温度以下，通过气液分离器将超临界二氧化碳转化为非超临界状态的二氧化碳气体，然后将所述二氧化碳气体与油水混合液分离，分离出的所述二氧化碳气体进入油气混合泵，分离出的油水混合液进入油水分离器以将原油和水分离，将分离出的水回注至地层，分离出的原油进入油气混合泵，以将原油与所述二氧化碳气体混合，然后将油气混合泵加压至气举条件，以将混合有所述二氧化碳气体的原油举升至地面的油气分离器；其中，未分离时的所述油水混合液的温度高于超临界温度，未分离时的所述油水混合液的压力高于超临界压力。经过一段时间的焖井后，在开井的过程中通过地面控制将井筒压力或温度降到临界点之下，则井下二氧化碳会携带液体通过油管“吐”出。由于二氧化碳携带能量巨大，为了避免在地面造成伤害，因而在井下回采端底部设置气液分离器，一方面分离气体和液体，另一方面是削弱了超临界二氧化碳转变为气态二氧化碳释放的能量。通过气液分离器后的气体二氧化碳能量被大大削弱后，进入油气混合泵。分离出的液体则通过油水分离器将油和水分离，其中水重新回注至地层，而油则进入油气混合泵与气态二氧化碳完全混合，并加压至符合气举条件，举升至地面。

S103:将油气分离器中的所述二氧化碳气体与所述原油分离，然后将所述原油收集到储油罐中，将所述二氧化碳气体收集到所述二氧化碳储罐中，以进入下一周期的采油操作。

在下一个吞吐、采油周期时，重复上述过程。

超临界二氧化碳是指的压力和温度均高于临界点(7.38MPa，31.1℃)的二氧化碳流体，同时在临界点附近任何一个微小的变化都会导致其物理性质的变化，因而本发明专利的适用范围要求油藏温度和压力均高于临界点压力、温度值。在满足上述条件后，由于超临界二氧化碳可以降低原油粘度、提高洗油效率和波及效率，因而本发明既适用高渗透率油藏，又适用低渗透率油藏；既适用稀油油藏，又适用于稠油油藏；既适用于高含水油藏，又可用于中低含水或不含水油藏，这是本领域技术人员所能理解的。

本发明利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的机理：

1)膨胀机理：通过室内和矿场试验表明，随着注入超临界二氧化碳体积的增加，地层原油在溶解二氧化碳后体积不断膨胀，从而提高了地层空隙压力，使得原油的流动能力大大增加，通过实验表明溶解了二氧化碳的原油，其体积可以增加20％-50％。

2)降粘机理：图1是JL油田R53井注超临界二氧化碳比例与原油粘度之间的关系曲线，可以在图中看出，注入的超临界二氧化碳摩尔含量越大，其粘度越低。当注入36.2mol％二氧化碳后，其原油的粘度降低54.7％。根据达西定律：得出，在地层条件不变的情况下，原油的粘度降低达50％，而原油的产量可提高1倍多。

3)降低油水界面张力：室内研究发现，超临界二氧化碳由于其本身性质，其在原油的溶解度是在水中的溶解度的4-9倍，同时发现随着二氧化碳注入浓度的增大，油水界面张力变小，而界面张力越小，原油越易被驱替。

4)气体流动携带和酸化解堵作用。在二氧化碳注入过程中，溶解、携带有机垢进入地层深处，同时二氧化碳-水混合物由于酸化作用解除无机垢堵塞，从而解除近井地带污染，疏通油流通道。

5)形成内部溶解气驱。由于在原油中的溶解，随溶解气量增加，井筒附近和油藏内部压力增加。当油井开井，油藏中的溶解气膨胀与脱出，带动原油流入井筒，形成内部溶解驱，增加单井产量。

6)萃取作用。在吞吐浸泡期间，在地层条件下，未被地层油溶解的气相密度较高，能气化或萃取原油中的轻质成分。特别是部分经膨胀仍然未能脱离地层水束缚的残余油，与气相发生相间传质，束缚油的轻质成分与气体形成二氧化碳-富气相，在吞吐吐出过程中产出，增加单井产量。

另外，根据本发明的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法，其工艺结构简单，运行平稳，该方法循环高效工作，避免了资源浪费，同时还具有如下优势：

1)二氧化碳驱油作用时间较短，采用周期吞吐方式有利于驱油效率的提高；

2)通过装置之间的有效衔接，将井下驱油、采油装置整合，实现二氧化碳的循环回收、利用，合理节约能源、降低“温室效应”；

3)所选注入液为超临界二氧化碳(以气体的形式存在、具有液体的性质)，其具有更强的渗透、波及、降粘能力，在驱油过程中效果显著。

本发明对环境污染小，采出的水在井下处理后直接回注地层，采出的气体可以循环利用，供下一周期使用。整个工艺流程方法简单，在过程中损耗较少，适用于油田采油技术。

本发明的另一个目的在于提出一种利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置。

所述的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置，包括:二氧化碳储罐、加热器、增压泵、气液分离器、油水分离器、油气混合泵、油气分离器、储油罐；所述二氧化碳储罐、所述加热器、所述增压泵和所述储油罐均设置在井外，所述气液分离器、所述油水分离器、所述油气混合泵和所述油气分离器均设置在井内；所述二氧化碳储罐与所述加热器连接，所述加热器与所述增压泵的一端连接，所述增压泵的另一端深入井内采出层；所述气液分离器的一端深入井内的采出层，所述气液分离器的另一端分别与所述油水分离器和所述油气混合泵连通，所述油水分离器与所述油气混合泵连通；所述油气分离器与所述油气混合泵、所述储油罐和所述二氧化碳储罐均连通。

本发明中的气液分离器和油水分离器均设置在井下，节省了地面空间。在井底设置油水分离器，并设置回注泵，将分离出的水，直接回注至地层，避免地面回注操作，采出水回注地层是一个必然要做的事情，而现有工艺一般将地下采出水在地面处理后回注地层，这直接加大了地面的工作量，浪费人力物力。油气混合泵将油和二氧化碳进行完全混合，最后通过用气体携油的方式，将油携带至地面，完成二氧化碳采油工作。

下面通过具体实施例详细描述本发明。

实施例一

实施例一以JL油田R53区块为研究对象，通过对该区块多口井建立地质构造模型、沉积相模型以及相控下的属性模型，同时在地质模型的基础上完成数值模拟产量、含水拟合工作，以该区块上R53-3井为例，模拟该井采油周期吞吐，来验证本方法的可行性。

R53-3井为一口水平井，该井所处层间干扰小，油层密封性较好，可形成注入气圈闭，同时该区域渗透率较低、油层压力、温度较高，满足注入超临界二氧化碳的条件。

根据本实施例的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法，包括如下步骤：

第一周期：

1)将二氧化碳储罐中的二氧化碳气体依次经加热器加热至超临界温度以上、经增压泵加压至超临界压力以上，以得到超临界二氧化碳，再将270m³超临界二氧化碳注入井底后关井，然后焖井6天,以使超临界二氧化碳溶解于井内的油水混合液中。

2)将溶解了超临界二氧化碳的油水混合液注入气液分离器中，然后开井，同时通过地面控制将井筒压力降低到超临界二氧化碳的超临界压力以下或将井筒温度降低到超临界二氧化碳的超临界温度以下，将超临界二氧化碳转化为非超临界状态的二氧化碳气体，然后通过气液分离器将所述二氧化碳气体与油水混合液分离，分离出的所述二氧化碳气体进入油气混合泵，分离出的油水混合液进入油水分离器以将原油和水分离，将分离出的水回注至地层，分离出的原油进入油气混合泵，以将原油与所述二氧化碳气体混合，然后将油气混合泵加压至气举条件，以将混合有所述二氧化碳气体的原油举升至地面的油气分离器。

3)将油气分离器中的所述二氧化碳气体与所述原油分离，然后将所述原油收集到储油罐中，将所述二氧化碳气体收集到所述二氧化碳储罐中。

第一周期开井后产出超临界二氧化碳225.6m³作为第二周期的注入。

第二周期：

1)将二氧化碳储罐中的第一周期产出的二氧化碳气体依次经加热器加热至超临界温度以上、经增压泵加压至超临界压力以上，以得到超临界二氧化碳，再将180m³超临界二氧化碳注入井底后关井，然后焖井4.5天,以使超临界二氧化碳溶解于井内的油水混合液中。

2)将溶解了超临界二氧化碳的油水混合液注入气液分离器中，然后开井，同时通过地面控制将井筒压力降低到超临界二氧化碳的超临界压力以下或将井筒温度降低到超临界二氧化碳的超临界温度以下，将超临界二氧化碳转化为非超临界状态的二氧化碳气体，然后通过气液分离器将所述二氧化碳气体与油水混合液分离，分离出的所述二氧化碳气体进入油气混合泵，分离出的油水混合液进入油水分离器以将原油和水分离，将分离出的水回注至地层，分离出的原油进入油气混合泵，以将原油与所述二氧化碳气体混合，然后将油气混合泵加压至气举条件，以将混合有所述二氧化碳气体的原油举升至地面的油气分离器。

3)将油气分离器中的所述二氧化碳气体与所述原油分离，第二周期产出超临界二氧化碳144.3m³，然后将所述原油收集到储油罐中，将所述二氧化碳气体收集到所述二氧化碳储罐中。

第二周期开井后产出超临界二氧化碳114.3m³作为第三周期的注入。

第三周期：

1)将二氧化碳储罐中的第二周期产出的二氧化碳气体依次经加热器加热至超临界温度以上、经增压泵加压至超临界压力以上，以得到超临界二氧化碳，再将90m³超临界二氧化碳注入井底后关井，然后焖井2天,以使超临界二氧化碳溶解于井内的油水混合液中。

2)将溶解了超临界二氧化碳的油水混合液注入气液分离器中，然后开井，同时通过地面控制将井筒压力降低到超临界二氧化碳的超临界压力以下或将井筒温度降低到超临界二氧化碳的超临界温度以下，将超临界二氧化碳转化为非超临界状态的二氧化碳气体，然后通过气液分离器将所述二氧化碳气体与油水混合液分离，分离出的所述二氧化碳气体进入油气混合泵，分离出的油水混合液进入油水分离器以将原油和水分离，将分离出的水回注至地层，分离出的原油进入油气混合泵，以将原油与所述二氧化碳气体混合，然后将油气混合泵加压至气举条件，以将混合有所述二氧化碳气体的原油举升至地面的油气分离器。

3)将油气分离器中的所述二氧化碳气体与所述原油分离，然后将所述原油收集到储油罐中，将所述二氧化碳气体收集到所述二氧化碳储罐中。

第三周期产出61.3m³超临界二氧化碳。

实际上三次周期吞吐只消耗了(270m³-61.3m³＝208.7m³)的超临界二氧化碳，大大节省了注入成本。同时该井三次周期吞吐累计增油量660.4t，平均含水率仅为5.2％，说明通过油水分离器分离出的水重新回注地层的方法是可行的。因而，通过数值模拟证明应用超临界二氧化碳进行周期吞吐采油，其产出液含水低，产出气可循环利用，该一体化方法是可行的。

根据本实施例的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法，其工艺结构简单，运行平稳，该方法循环高效工作，避免了资源浪费，同时还具有如下优势：

1)二氧化碳驱油作用时间较短，采用周期吞吐方式有利于驱油效率的提高；

2)通过装置之间的有效衔接，将井下驱油、采油装置整合，实现二氧化碳的循环回收、利用，合理节约能源、降低“温室效应”；

3)所选注入液为超临界二氧化碳(以气体的形式存在、具有液体的性质)，其具有更强的渗透、波及、降粘能力，在驱油过程中效果显著。

本实施例对环境污染小，采出的水在井下处理后直接回注地层，采出的气体可以循环利用，供下一周期使用。整个工艺流程方法简单，在过程中损耗较少，适用于油田采油技术。

实施例二

如图2所示，实施例二提出了一种利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置。

根据实施例二的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置，包括:二氧化碳储罐110、加热器120、增压泵130、气液分离器140、油水分离器150、油气混合泵160、油气分离器170、储油罐180。

所述二氧化碳储罐110、所述加热器120、所述增压泵130和所述储油罐180均设置在井外，所述气液分离器140、所述油水分离器150、所述油气混合泵160和所述油气分离器170均设置在井内；所述二氧化碳储罐110与所述加热器120连接，所述加热器120与所述增压泵130的一端连接，所述增压泵130的另一端深入井内采出层；所述气液分离器140的一端深入井内的采出层，所述气液分离器140的另一端分别与所述油水分离器150和所述油气混合泵160连通，所述油水分离器150与所述油气混合泵160连通；所述油气分离器170与所述油气混合泵160、所述储油罐180和所述二氧化碳储罐110均连通。

作为本发明的进一步改进，所述的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置，还包括回注泵，所述回注泵设置在井内且所述回注泵的一端与所述油水分离器连通，所述回注泵的另一端与注水层连通。将分离出的水，直接回注至地层，避免地面回注操作，采出水回注地层是一个必然要做的事情，而现有工艺一般将地下采出水在地面处理后回注地层，这直接加大了地面的工作量，浪费人力物力。

作为本发明的进一步改进，所述加热器120为热磁加热器，不会破坏气体本身结构。

作为本发明的进一步改进，所述增压泵130为气体增压泵，具有输出流量大、维护简单、抗污染等优点。

使用时将二氧化碳储罐110中的二氧化碳气体依次经加热器120加热至超临界温度以上、经增压泵130加压至超临界压力以上，以得到超临界二氧化碳，再将超临界二氧化碳注入井底后关井，然后焖井预设时间,以使超临界二氧化碳溶解于井内的油水混合液中。将溶解了超临界二氧化碳的油水混合液注入气液分离器140中，然后开井，同时通过地面控制将井筒压力降低到超临界二氧化碳的超临界压力以下或将井筒温度降低到超临界二氧化碳的超临界温度以下，将超临界二氧化碳转化为非超临界状态的二氧化碳气体，然后通过气液分离器140将所述二氧化碳气体与油水混合液分离，分离出的所述二氧化碳气体进入油气混合泵160，分离出的油水混合液进入油水分离器150以将原油和水分离，将分离出的水通过回注泵190回注至地层，分离出的原油进入油气混合泵160，以将原油与所述二氧化碳气体混合，然后将油气混合泵160加压至气举条件，以将混合有所述二氧化碳气体的原油举升至地面的油气分离器170。将油气分离器170中的所述二氧化碳气体与所述原油分离，然后将所述原油收集到储油罐180中，将所述二氧化碳气体收集到所述二氧化碳储罐110中，以进入下一周期的采油操作。

本实施例的装置采出的水在井下处理后直接回注地层，采出的气体可以循环利用，供下一周期使用。整个工艺流程方法简单，在过程中损耗较少，适用于油田采油技术。

本实施例中的气液分离器和油水分离器均设置在井下，节省了地面空间。在井底设置油水分离器，并设置回注泵，将分离出的水，直接回注至地层，避免地面回注操作，采出水回注地层是一个必然要做的事情，而现有工艺一般将地下采出水在地面处理后回注地层，这直接加大了地面的工作量，浪费人力物力。油气混合泵将油和二氧化碳进行完全混合，最后通过用气体携油的方式，将油携带至地面，完成二氧化碳采油工作。

综上，根据本发明的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法，其工艺结构简单，运行平稳，该方法循环高效工作，避免了资源浪费，同时还具有如下优势：

1)二氧化碳驱油作用时间较短，采用周期吞吐方式有利于驱油效率的提高；

2)通过装置之间的有效衔接，将井下驱油、采油装置整合，实现二氧化碳的循环回收、利用，合理节约能源、降低“温室效应”；

3)所选注入液为超临界二氧化碳(以气体的形式存在、具有液体的性质)，其具有更强的渗透、波及、降粘能力，在驱油过程中效果显著。

本发明的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法，对环境污染小，采出的水在井下处理后直接回注地层，采出的气体可以循环利用，供下一周期使用。整个工艺流程方法简单，在过程中损耗较少，适用于油田采油技术。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S101:将二氧化碳储罐中的二氧化碳气体依次经加热器加热至超临界温度以上、经增压泵加压至超临界压力以上，以得到超临界二氧化碳，再将超临界二氧化碳注入井底后关井，然后焖井预设时间,以使超临界二氧化碳溶解于井内的油水混合液中；

S102:先开井，然后将溶解了超临界二氧化碳的油水混合液注入气液分离器中，同时通过地面控制将井筒压力降低到超临界二氧化碳的超临界压力以下或将井筒温度降低到超临界二氧化碳的超临界温度以下，使超临界二氧化碳转化为非超临界状态的二氧化碳气体，然后通过气液分离器将所述二氧化碳气体与油水混合液分离，分离出的所述二氧化碳气体进入油气混合泵，分离出的油水混合液进入油水分离器以将原油和水分离，将分离出的水回注至地层，分离出的原油进入油气混合泵，以将原油与所述二氧化碳气体混合，然后将油气混合泵加压至气举条件，以将混合有所述二氧化碳气体的原油举升至地面的油气分离器；

S103:将油气分离器中的所述二氧化碳气体与所述原油分离，然后将所述原油收集到储油罐中，将所述二氧化碳气体收集到所述二氧化碳储罐中，以进入下一周期的采油操作；

其中，所述步骤S102中的未经第一步分离时的所述油水混合液的温度高于二氧化碳的超临界温度，未经第一步分离时的所述油水混合液的压力高于二氧化碳的超临界压力。

2.根据权利要求1所述的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法，其特征在于，在所述步骤S101中，所述预设时间为每40m³～50m³超临界二氧化碳焖井24h。

3.根据权利要求1所述的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的方法，其特征在于，在所述步骤S101中，所述超临界温度为31.1℃，所述超临界压力为7.38MPa。

4.一种利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置，其特征在于，包括:二氧化碳储罐、加热器、增压泵、气液分离器、油水分离器、油气混合泵、油气分离器、储油罐；

所述二氧化碳储罐、所述加热器、所述增压泵和所述储油罐均设置在井外，所述气液分离器、所述油水分离器、所述油气混合泵和所述油气分离器均设置在井内；

所述二氧化碳储罐与所述加热器连接，所述加热器与所述增压泵的一端连接，所述增压泵的另一端深入井内采出层；

所述气液分离器的一端深入井内的采出层，所述气液分离器的另一端分别与所述油水分离器和所述油气混合泵连通，所述油水分离器与所述油气混合泵连通；

所述油气分离器与所述油气混合泵、所述储油罐和所述二氧化碳储罐均连通。

5.根据权利要求4所述的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置，其特征在于，还包括回注泵，所述回注泵设置在井内且所述回注泵的一端与所述油水分离器连通，所述回注泵的另一端与注水层连通。

6.根据权利要求4所述的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置，其特征在于，所述加热器为热磁加热器。

7.根据权利要求4所述的利用超临界二氧化碳进行井下周期吞吐采油的装置，其特征在于，所述增压泵为气体增压泵。