CN107288594B - 一种提高二氧化碳吞吐效果的压注系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高二氧化碳吞吐效果的压注系统及其方法，属于三次采油技术领域。本发明在针对中高渗稠油油藏的二氧化碳吞吐工艺中，通过改进压注系统，合理控制压注施工参数，实现液态二氧化碳和油田化学药剂混合注入油井，从而提高单井二氧化碳吞吐效果。本发明中系统结构简单，操作方法方便，本发明方法能够保证混合注入的气液充分接触，共同作用于地层剩余油，从而提高油藏采收率。

Description

一种提高二氧化碳吞吐效果的压注系统及其方法

技术领域

本发明涉及于三次采油技术领域，具体涉及一种提高二氧化碳吞吐效果的压注系统及其方法。

背景技术

二氧化碳吞吐控水增油技术经过近30年的发展，目前已形成针对不同油藏特征的多种“2C”吞吐技术系列。“2C”吞吐技术指在常规二氧化碳吞吐工艺的注入阶段，将适用于不同油藏原油性质的不同种类的油田化学药剂混合二氧化碳共同注入，共同作用于地层剩余油，提高油藏采收率的一种改进型二氧化碳吞吐技术。现有技术中，由于二氧化碳以液态注入，接触液体易形成固态二氧化碳水合物造成堵塞，因此一般将二氧化碳和油田化学药剂分开以段塞式注入油井，此种方式二氧化碳和药剂未能充分融合，在油藏波及范围内不能均匀扩散，对油藏流体作用效果较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种有效避免形成固态二氧化碳水合物的安全压注技术，从而提高二氧化碳吞吐效果。

本发明的技术方案是：

一种提高二氧化碳吞吐效果的压注系统，包括油田化学药剂注入管线和二氧化碳注入管线，油田化学药剂注入管线和二氧化碳注入管线汇集于同一管线后与油井套管连接，油田化学药剂注入管线包括依次连接的原药罐和计量泵，二氧化碳注入管线包括依次连接的用于储存液态二氧化碳的槽罐、注气系统、加热装置。

一种提高二氧化碳吞吐效果的压注方法，通过将油田化学药剂注入管线和二氧化碳注入管线汇集，再与油井套管相连，实现两种介质混合后一同注入井内，共同作用于油藏，其具体步骤如下：

（1）通过注气系统将槽罐内的液态二氧化碳吸入后传输至加热装置，

（2）加热装置将注入的二氧化碳升温至10℃以上后注入井内，

（3）当注入压力高于4MPa，启动油田化学药剂计量泵，将化学药剂通过计量泵接入二氧化碳注入流程，接入位置位于高温二氧化碳流程段；

（4）注入井井口采取套管注入。

其中，储存液态二氧化碳的槽罐：容量要求25-120m³，承压2.4MPa，温度-25℃，材质为16MnDR；

注气系统：二氧化碳注入泵，排量4-8m³/h，出口压力≥30MPa，吸入压力2-4MPa；喂液泵一般用屏蔽泵，排量12.5m³/h，出口压力1.4-3.0MPa；

加热装置为自制加热套或者加热泵，长注入流程时采用环境热交换加热；

计量泵要求排量40-320L/h，出口压力≥30MPa。

本发明的有益效果：

1、本发明的通过控制压注施工参数，保证两种介质在混合时温度高于10摄氏度，处于压力高于4MPa的环境，从而避免形成固态二氧化碳水合物导致管线堵塞。

2、本发明通过改进地面压注系统实现气液混合注入，该系统结构简单，方法操作方便，保证混合注入的气液共同作用于地层剩余油，通过提高二氧化碳和化学助剂的作用效果从而提高油藏采收率。

附图说明

图1为本发明中压注系统结构示意图。

具体实施方式

下面通过非限制性实施例，进一步阐述本发明，理解本发明。

由于净化设备差异，工业用二氧化碳纯度一般在95%-99%之间，杂质中含水分，在低温二氧化碳管道输送中，极易出现水合物冻堵。在液态二氧化碳管道输送领域，将液态二氧化碳加热输送避免冻堵，已是一项比较成熟的技术。室内实验证实高纯度二氧化碳0℃以上就能有效防止固态二氧化碳水合物的形成，但采油厂提纯的二氧化碳纯度为96%-98%，杂质主要为水，且输送管道存在变径，形成压变区域易损失热量。通过试验压注，得出压注出口加热至10℃为兼顾压注效率和经济效益的最佳温度。

要保持二氧化碳的普通液相状态，在10℃的条件下，系统压力需在3.6-7.2MPa范围。低于这个压力范围二氧化碳会气化，气化吸热温度会急剧降低，遇水迅速冻堵。高于这个压力范围二氧化碳以密相液体形式存在，不影响气液混合。因此压力可高不能低。

实施例1：

一种提高二氧化碳吞吐效果的压注系统，包括油田化学药剂注入管线和二氧化碳注入管线，油田化学药剂注入管线和二氧化碳注入管线汇集于同一管线后与油井套管连接，油田化学药剂注入管线包括依次连接的原药罐和计量泵，二氧化碳注入管线包括依次连接的用于储存液态二氧化碳的槽罐、注气系统、加热装置；

其中，储存液态二氧化碳的槽罐：容量要求60m³，承压2.4MPa，温度-25℃，材质为16MnDR；

注气系统：二氧化碳注入泵，排量7m³/h，出口额定压力35MPa，额定吸入压力2MPa；喂液泵一般用屏蔽泵，排量12.5m³/h，出口压力2.5MPa；

加热装置一般为加热泵；

计量泵要求排量40-320L/h，出口额定工作压力35MPa。

工作过程如下，通过将油田化学药剂注入管线和二氧化碳注入管线汇集，再与油井套管相连，实现两种介质混合后一同注入井内，共同作用于油藏，其具体步骤如下：

（1）通过注气系统将槽罐内的液态二氧化碳吸入后传输至加热装置，

（2）加热装置将注入的二氧化碳升温至10℃以上后注入井内，

（3）当注入压力高于4MPa，启动油田化学药剂计量泵，将化学药剂通过计量泵接入二氧化碳注入流程，接入位置位于高温二氧化碳流程段；

（4）注入井井口采取套管注入。

按此方法进行二氧化碳吞吐十三井次，未出现压注过程中堵塞。

实施例2：

对比实验设施参照实施例1，实验步骤如下：

（1）通过注气系统将槽罐内的液态二氧化碳吸入后传输至套管，

（2）启动油田化学药剂计量泵，将化学药剂通过计量泵接入二氧化碳注入套管；

（3）注入井井口采取套管注入。

由于注入低温二氧化碳，不掺入药剂，由于二氧化碳纯度不可能达到100%，杂质里必然有水蒸气，加热后，注入压力不到4MPa时，由于气化吸热，在管线末端进入井口的管线段温度会降低，形成霜冻，因此，药剂一进入就堵。

综上所述，采用该本发明方法注入能够避免形成固态二氧化碳水合物导致管线堵塞。

Claims (1)

1.一种提高二氧化碳吞吐效果的压注方法，其特征在于，采用一种提高二氧化碳吞吐效果的压注系统，所述系统包括油田化学药剂注入管线和二氧化碳注入管线，所述油田化学药剂注入管线和二氧化碳注入管线汇集于同一管线后与油井套管连接，所述油田化学药剂注入管线包括依次连接的原药罐和计量泵，所述二氧化碳注入管线包括依次连接的用于储存液态二氧化碳的槽罐、注气系统、加热装置，通过将油田化学药剂注入管线和二氧化碳注入管线汇集，再与油井套管相连，实现两种介质混合后一同注入井内，共同作用于油藏，其具体步骤如下：

（1）通过注气系统将槽罐内的液态二氧化碳吸入后传输至加热装置，

（2）加热装置将注入的二氧化碳升温至10℃以上后注入井内，

（3）当注入压力高于4MPa，启动油田化学药剂计量泵，将化学药剂通过计量泵接入二氧化碳注入流程，接入位置位于高温二氧化碳流程段，

（4）注入井井口采取套管注入；

其中，储存液态二氧化碳的槽罐：容量要求25-120m³，承压2.4MPa，温度-25℃，材质为16MnDR；

注气系统：二氧化碳注入泵，排量4-8m³/h，出口压力≥30MPa，吸入压力2-4MPa；喂液泵为屏蔽泵，排量12.5m³/h，出口压力1.4-3.0MPa；

加热装置为自制加热套或者加热泵，长注入流程时采用环境热交换加热；

计量泵要求排量40-320L/h，出口压力≥30MPa。