[发明专利]一种用于稠油油藏的多元热流体生产工艺以及热采工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于稠油油藏的多元热流体生产工艺以及热采工艺，且具体涉及一种组成可调的用于稠油油藏的多元热流体生产工艺以及热采工艺。

背景技术

我国稠油资源分布广泛，但是稠油胶质沥青质高，粘度大，流动性差，生产困难。为了解决海洋稠油的高效开发问题，油田科技工作者开发出利用多元热流体吞吐技术高效开发稠油井的工艺。

多元热流体是一种含有水(蒸汽)、氮气、二氧化碳及化学添加剂等多种组分，用于稠油油田提高采收率的高温流体。多元热流体中不同组分具有不同的增产机理：热水和水蒸汽对稠油具有加热降粘作用；二氧化碳对稠油具有溶解、溶胀降粘作用，溶解于水之后形成的碳酸对地层具有解堵作用；而氮气具有扩大多元热流体的地下波及范围、对地层增能保压、提高热采过程中回采水率的作用。

现有的多元热流体热采工艺是利用多元热流体发生器生成多元热流体，再将生成的多元热流体注入油层中。多元热流体发生器是利用喷气式航空发动机的高压喷射燃烧机理(参见CN1804366A号专利)，将燃料(柴油或天然气)和氧化剂(空气)注入燃烧室中燃烧，依靠产生的高温高压燃气将混合掺入的水汽化，最终形成多元热流体(主要成分是氮气、水/蒸汽、二氧化碳)。这种多元热流体发生器通过调节掺入水的速度与注入燃料(及空气)的速度之比来调节多元热流体温度，因此产生的多元热流体的组成受燃料种类、多元热流体温度及压力限制，不能任意改变。这种多元热流体组分固定，且二氧化碳含量偏低，氮气含量偏高。氮气在原油及地层水中溶解能力较弱，进入地层后以游离气形式存在。虽然游离气形式的氮气可以增加多元热流体加热地层的范围，但却降低了地层的平均温度。因此，当前在开发不同类型的稠油油藏时，还无法对多元热流体的组成进行相应调整，从而使得多元热流体热采工艺在开发高粘度稠油油藏时的效果得不到保证。

因此，需要一种针对不同稠油油藏特点的组成可调的多元热流体的生产工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于稠油油藏的多元热流体生产工艺。

本发明的另一个目的是提供一种用于稠油油藏的多元热流体热采工艺。

本发明所述的用于稠油油藏的多元热流体生产工艺包括以下步骤：

步骤1：将空气加压并分离得到高纯氮气和富氧空气；

步骤2：将步骤1得到的富氧空气加压后用于产生部分多元热流体；

步骤3：将步骤2产生的部分多元热流体与步骤1得到的高纯氮气混合即得所述多元热流体。

正如本发明中使用的，术语“稠油油藏”一般指油藏温度下地下原油的粘度大于50mPa·s的油藏，包括海上稠油油藏和陆上稠油油藏。

正如本发明中使用的，术语“高纯氮气”指纯度大于97％的氮气。

正如本发明中使用的，“富氧空气”指氧含量为40～45％的空气。

正如本发明中使用的，术语“部分多元热流体”是指氮气含量低于15％(w/w)的多元热流体，由水、水蒸汽、二氧化碳和氮气组成，其他物质，如CO等的量可以忽略不计。

在本发明的一个实施方案中，在多元热流体生产工艺的步骤1中，将空气加压至1.0-1.5MPa，对空气加压可以采用本领域常用的空气压缩机，如可以采用英格索兰V160-12型空压机。

在本发明的一个实施方案中，在多元热流体生产工艺的步骤1中，分离可以通过膜分离制氮设备进行，膜分离制氮设备可以采用本领域常用的膜分离制氮设备，如可以采用力德LDMN-5360型膜分离制氮机。

在本发明的一个实施方案中，在多元热流体生产工艺的步骤2中，将步骤1得到的富氧空气加压至15-21MPa，然后供给多元热流体发生器，用于产生部分多元热流体。本发明中采用的多元热流体发生器可以是本领域常用的多元热流体发生器，如可以采用江苏大江石油科技有限公司II型多元热流体发生器。

本发明的部分多元热流体的温度为150-300℃，压力为15-20MPa。

在本发明的一个实施方案中，在多元热流体生产工艺的步骤3中，步骤2得到的部分多元热流体与步骤1得到的高纯氮气的混合方式可以采用在稠油油藏中混合，混合比例可根据实际需要调节。

本发明所述的用于稠油油藏的多元热流体热采工艺包括以下步骤：

步骤1：将空气加压并分离得到高纯氮气和富氧空气；

步骤2：将步骤1得到的富氧空气加压后用于产生部分多元热流体；

步骤3：将步骤2产生的部分多元热流体注入稠油油藏，同时将步骤1得到的高纯氮气的一部分也注入稠油油藏中。