CN112761604A - 向超稠油混注超临界蒸汽和液氧进行制氢、驱油的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种向超稠油混注超临界蒸汽和液氧进行制氢、驱油的方法，通过向超稠油油层中混注超临界蒸汽和液氧，在油层中建立超临界状态，促使超稠油发生强氧化裂解反应，大分子链断裂成小分子链，在油层中产生氢气、凝析油和稀油，从而加强原油在地层中的流动性，通过压力驱动由生产井采出，是对超稠油开采的全新突破。
Description
技术领域
本发明涉及超稠油开采技术领域，具体涉及一种向超稠油混注超临界蒸汽和液氧进行制氢、驱油的方法。
背景技术
超稠油开采曾经是世界性难题，因为人们的退避，大多数超稠油油藏不是被"尘封"在地下，就是被"浅尝辄止"，很少有开发效果良好的超稠油整装油田。超稠油是有巨大开采潜力的能源来源，具有非常重要的战略意义。超稠油中含有非常高的胶质沥青质，因此有着非常高的黏度，开采难度非常大。目前超稠油主要的开采方式为：热力采油、出砂冷采、溶剂法、化学法、物理法和微生物法。在中国，超稠油主要分布在胜利油田、辽河油田和新疆地区。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种向超稠油混注超临界蒸汽和液氧进行制氢、驱油的方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
向超稠油混注超临界蒸汽和液氧进行制氢、驱油的方法，具体过程为：
将超临界蒸汽和液氧通过注汽井注入超稠油油层中，超临界蒸汽使得近井地带的原油温度迅速提升，建立温度场，液氧与原油发生强氧化裂解反应，同时释放大量热量，进一步提高近井地带的原油温度，从而形成了高温高压的反应区域；
随着超临界蒸汽的持续注入，超稠油油层达到超临界状态，油水界面消失，进一步加快了液氧与原油的反应速度，反应程度愈加完全，致使原油大分子链断裂，形成小分子链的轻组分，并转化为大量的凝析油气，同时产生大量的氢气组份；
随着超临界蒸汽和液氧的注入量的不断累积，超稠油油层中建立起注气连通方向，油层压力传导方向与注气连通方向一致；
氢气沿着氢气析出路线随着油层压力传导方向移动到采油井并采出；凝析油气沿着油气析出路线随着油层压力传导方向移动到采油井并采出；
经过上述过程后，超稠油油层中反应区域的原油黏度大幅降低，温度升高，流动性大大加强，此时随着反应区域前端的原油沿着油层压力传导方向移动到采油井并采出。
进一步地，超临界蒸汽压力大于22兆帕，温度大于385-570℃。
进一步地，注入超临界蒸汽和液氧的方式为超临界蒸汽与液氧伴注或超临界蒸汽与液氧段塞式注入。
本发明的有益效果在于：本发明方法通过向超稠油油层中混注超临界蒸汽和液氧，在油层中建立超临界状态，促使超稠油发生强氧化裂解反应，大分子链断裂成小分子链，在油层中产生氢气、凝析油和稀油，从而加强原油在地层中的流动性，通过压力驱动由生产井采出，是对超稠油开采的全新突破。
附图说明
图1为本发明实施例方法的实施示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
本实施例提供一种向超稠油混注超临界蒸汽和液氧进行制氢、驱油的方法，如图1所示，具体过程如下：
首先对超稠油油藏赋存地质条件进行详细的分析，根据现有井网布置情况设计注气井及采油井；
根据原油物性，设计前期超临界蒸汽2为1000吨，注气方式为超临界蒸汽2与液氧1段塞式注入；
启动超临界蒸汽锅炉9，超临界蒸汽压力为24兆帕，温度为400℃。
超临界蒸汽2和液氧1通过注汽井3注入超稠油油层4中，超临界蒸汽2先将近井地带原油温度迅速提升，建立温度场，液氧1快速与原油8发生强氧化裂解反应，同时释放大量热量，进一步提高了近井地带的原油温度，建立了高温高压的反应区域10；
由于超临界蒸汽2压力大于22兆帕，随着超临界蒸汽持续注入，在超稠油油层4中建立高温高压条件，致使超稠油油层4达到超临界状态，油水界面消失，液氧1与原油的反应速度进一步加快，反应程度愈加完全，致使原油8大分子链断裂，形成小分子链的轻组分，并转化为大量的凝析油气7，同时产生大量的氢气6；
随着注入量的不断累积，油层4中建立起注气连通方向13，油层压力传导方向14与注气连通方向一致；
氢气6沿着氢气析出路线11随着油层压力传导方向14移动到采油井5并采出；凝析油气沿着油气析出路线12随着油层压力传导方向14移动到采油井5并采出；
经过上述反应后，油层4中反应区域10的原油8黏度大幅降低，温度升高，流动性大大加强，此时随着反应区域10前端的原油8沿着油层压力传导方向14移动到采油井5并采出。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (3)
1.向超稠油混注超临界蒸汽和液氧进行制氢、驱油的方法，其特征在于，具体过程为：
将超临界蒸汽和液氧通过注汽井注入超稠油油层中，超临界蒸汽使得近井地带的原油温度迅速提升，建立温度场，液氧与原油发生强氧化裂解反应，同时释放大量热量，进一步提高近井地带的原油温度，从而形成了高温高压的反应区域；
随着超临界蒸汽的持续注入，超稠油油层达到超临界状态，油水界面消失，进一步加快了液氧与原油的反应速度，反应程度愈加完全，致使原油大分子链断裂，形成小分子链的轻组分，并转化为大量的凝析油气，同时产生大量的氢气组份；
随着超临界蒸汽和液氧的注入量的不断累积，超稠油油层中建立起注气连通方向，油层压力传导方向与注气连通方向一致；
氢气沿着氢气析出路线随着油层压力传导方向移动到采油井并采出；凝析油气沿着油气析出路线随着油层压力传导方向移动到采油井并采出；
经过上述过程后，超稠油油层中反应区域的原油黏度大幅降低，温度升高，流动性大大加强，此时随着反应区域前端的原油沿着油层压力传导方向移动到采油井并采出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，超临界蒸汽压力大于22兆帕，温度大于385-570℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，注入超临界蒸汽和液氧的方式为超临界蒸汽与液氧伴注或超临界蒸汽与液氧段塞式注入。
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