[发明专利]一种稠油油藏纳米流体增强碳化水的制备装置及制备方法

说明书

本发明属于稠油油藏开采的技术领域，具体的涉及一种稠油油藏纳米流体增强碳化水的制备装置及制备方法。所述制备装置包括二氧化碳容器、中间容器、纳米流体基液容器以及纳米流体增强碳化水容器；四个容器的底部与高精度恒速恒压泵连通；四个容器的顶部各自与真空泵和回压阀相连通；回压阀一端连接回压泵，回压阀的另一端与气液分离容器相连；气液分离容器的上部连接气体流量计，气液分离容器的下部连接液体计量容器。所述纳米流体增强碳化水制备方法包括以下步骤：（1）制备纳米流体基液；（2）制备纳米流体增强碳化水；（3）计算COsubgt;2/subgt;溶解量并验证制备准确性。本发明将水基的纳米流体引入稠油油藏碳化水驱过程，提高稠油流动性。

技术领域

本发明属于稠油油藏开采的技术领域，具体的涉及一种稠油油藏纳米流体增强碳化水的制备装置及制备方法。

背景技术

目前碳化水驱作为一种新的CO₂技术应用于油田，有望解决复杂油藏尤其稠油难开发的问题。油藏条件下水中CO₂溶解量超过25m³/m³，高于烃类气体和氮气，碳化水驱正是一种利用该特点，先在地面将CO₂溶于注入水，之后注入油藏进行驱油的油藏驱替方法。与CO₂驱相比，碳化水驱的粘度和密度均较大，可有效抑制粘性指进和重力超覆，应用成本低，具有技术和经济优势。但与CO₂驱相比，碳化水驱存在CO₂溶解量低的弊端，碳化水中CO₂无法与稠油直接接触，主要依靠油水CO₂浓度差所产生的传质作用溶于稠油，膨胀降粘等作用不明显，稠油流动性差；碳化水中CO₂溶解量低，降低油水界面张力等效果不理想，驱油效率低。因此，如何提高碳化水中CO₂溶解量，强化CO₂传质作用，提高驱油效率成为制约稠油油藏碳化水驱规模应用的难题。

工业领域提出纳米流体可以强化CO₂的吸收，纳米流体作为一种强化气液传质的新型介质，确实可以增强醇胺溶液等传统CO₂吸收剂对CO₂的吸收效果，大幅降低工业领域CO₂的排放量。但工业领域的纳米流体强化CO₂吸收过程的压力和温度较低，无法适用于高温、高压以及高矿化度的地下油藏环境；而且所用基液多为能与CO₂反应的醇胺溶液，而醇胺溶液在油藏环境中难以作为驱替流体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稠油油藏纳米流体增强碳化水的制备装置及制备方法，将水基的纳米流体引入稠油油藏碳化水驱过程，在碳化水中添加少量纳米颗粒和分散剂增加碳化水中CO₂的溶解量，强化CO₂从水相向稠油的传质作用，从而改善膨胀降粘效果，提高稠油流动性。

本发明的技术方案为：一种稠油油藏纳米流体增强碳化水的制备装置，包括并联的四个容器，分别为二氧化碳容器、中间容器、纳米流体基液容器以及纳米流体增强碳化水容器；四个容器的底部通过控制阀和管线均与高精度恒速恒压泵连通，其中管线上在靠近高精度恒速恒压泵处设置有压力表；四个容器的顶部各自通过压力表、控制阀和管线与真空泵和回压阀相连通；回压阀一端连接回压泵，回压阀的另一端与气液分离容器相连；气液分离容器的上部连接气体流量计，用于收集并计量气液分离后析出的气体；气液分离容器的下部连接液体计量容器。

进一步的，所述稠油油藏纳米流体增强碳化水的制备装置中二氧化碳容器、中间容器、纳米流体基液容器和纳米流体增强碳化水容器的外侧均设置有加热保温套。

一种采用上述制备装置的稠油油藏纳米流体增强碳化水制备方法，包括以下步骤：

（1）制备纳米流体基液：首先将可溶性金属盐、分散剂和纳米颗粒加入至蒸馏水中，搅拌至可溶性金属盐和分散剂均完全溶解，形成纳米颗粒悬浊液；采用超声波分散器分散纳米颗粒悬浊液；