[发明专利]用于页岩油藏的二氧化碳纳米剂渗吸效率评价装置及方法

说明书

本发明公开一种用于页岩油藏的二氧化碳纳米剂渗吸效率评价装置及方法，供气部，包括第一气瓶和纳米剂搅拌罐，第一气瓶出气端与纳米剂搅拌罐连通；渗吸部，包括渗吸室，渗吸室内可拆卸安装有岩心，渗吸室进气端与纳米剂搅拌罐出气端连通，渗吸室底部设置有用于对渗吸室称重的称重件，渗吸室顶端连通有用于对渗吸室排出液体进行测量的计量件；温控部，包括第一保温箱和第二保温箱，供气部位于第一保温箱内，渗吸部位于第二保温箱内。本发明能够实现测量岩心的渗吸效率，且测量方式简便，测量精度高。

技术领域

本发明涉及页岩油藏高效开发技术领域，特别是涉及一种用于页岩油藏的二氧化碳纳米剂渗吸效率评价装置及方法。

背景技术

我国的资源约束不断加剧、资源需求刚性增长、对外依存度不断提高，2021年原油对外依存度达70％以上。页岩油是当前世界范围内非常规石油勘探开发的重点领域，被视为常规油气资源的又一重要的接续能源，具有巨大的资源潜力与勘探开发前景。我国页岩油储量丰富，资源潜力巨大，据自然资源部估算我国页岩油地质资源潜力为3.9746×10¹⁰t，可采资源潜力为3.498×10⁹t，可采储量位列世界第三位。但是我国陆相页岩油开发正处于起步阶段，有许多的研究空白需要被填补,页岩油藏物理性质复杂，具有低孔低渗，难注难采的难题，渗吸采油技术是目前较为成熟的开采技术之一，因此对页岩油藏渗吸效率评价方法的深入研究对我国页岩油高效开采具有重要意义。

CCUS(CarbonCapture，UtilizationandStorage)碳捕获、利用与封存是应对全球气候变化的关键技术之一，受到世界各国的高度重视，在CO₂驱油等方面取得进展。随着技术的进步及成本的降低，CCUS前景光明。CO₂在常温常压下是一种无色无味、密度比空气大的气体，是空气的组分之一，当温度超过31.1℃、压力大于7.38MP时CO₂将达到超临界状态，此时的CO₂被称为SC-CO₂(超临界CO₂)。它的物理、化学性质会发生极大的改变，SC-CO₂的密度接近于液体，但其黏度则接近于气体，它在原油中的扩散速度增大，溶解能力增强。当压力达到SC-CO₂与原油的混相压力时，两者间的界面张力会降为0，二者混为一相。SC-CO₂溶入原油后能有效改善原油物性，使其膨胀系数增大、黏度大幅降低、流动性大幅提高。由于SC-CO₂为非极性溶剂，会与原油发生萃取作用，尤其是对正构烷烃有高度的选择性，这种萃取作用会改变原油的总烃的分子组成，有效改善原油品质。当储层中含水时，SC-CO2溶于水形成酸性流体溶蚀绝大多数长石类矿物，拓宽孔喉通道，改变油藏物性，有效提高采收率。在驱油的过程中会发生混相、萃取、溶蚀等现象，极大地提高了驱油效率，还能在驱油的过程中实现CO₂埋存。相关实验表明，在超低渗砂岩油藏中SC-CO₂混相驱替的驱油效率可达到76％，该条件下的CO₂埋存系数可达0.8。SC-CO₂技术在页岩油的开发中具有长足的应用前景。

纳米剂具有小尺寸效应和特异的物理化学性质，可以良好的配伍致密储层的孔隙，能够改善页岩油藏的注入性的问题。二氧化碳响应型纳米剂是一种可以通过二氧化碳调控纳米剂功能性的功能型纳米流体。所述的纳米剂为一种改性后的兼具亲水性和亲油性的两性纳米材料，纳米剂分子中修饰了二氧化碳响应基团；二氧化碳与既定纳米剂混合后，通过点击反应促进纳米剂亲油性增强，通过调控二氧化碳的注入量，可以控制纳米剂的扩散性与界面活性，提升页岩润湿反转能力。二氧化碳响应型纳米剂可以有效增强纳米剂在页岩油中的渗吸效率。

本发明旨在提供了一种高效渗吸的技术方法与定量评价装置，该研究对页岩油藏高效开发具有借鉴意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于页岩油藏的二氧化碳纳米剂渗吸效率评价装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现测量岩心的渗吸效率，且测量方式简便，测量精度高。