[发明专利]基于纳米磁流体的靶向投放表面活性剂的系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于石油天然气工程领域，具体地，涉及一种利用纳米磁流体作为基载液，从而实现靶向投放表面活性剂的系统及方法。

背景技术

目前，国内油田基本上都在采用注水开发方式采油、我国80％以上原油产量来自注水开发油田，由此可见，注水是油田二次采油的重要方式、是油田增产稳产的前提。但是现阶段大部分油田已进入注水开发后期，由于单独的水驱无法克服残余油所受的毛管力、粘附力和内聚力而很难将油驱出，油藏中一般还有50％以上的残余油。针对该问题，形成了利用当代物理、化学以及生物等技术进一步提高采收率，降低残余油饱和度的三次采油技术，主要包括化学驱、气驱、热力驱和微生物采油技术。其中，表面活性剂由于具有多种驱油机理，例如降低油水界面张力机理、乳化机理、改善岩石表面润湿性等等，而被广泛用到三次采油中。

但是，由于长期注水导致地下被冲刷出许多“优势通道”，以及储层的强非均质性、地下发育分布复杂、规律性差的裂缝等高导流通道，导致注入的表面活性剂并不能完全波及到剩余油区域。因此，目前表面活性剂驱面临的主要问题是波及效率(马涛,张晓凤,邵红云,等.驱油用表面活性剂的研究进展[J].精细石油化工,2008,25(4):78-82)。如何提高表面活性剂的波及效率是改善表面活性剂驱油效果的关键。

随着全球石油工业和纳米等技术的快速发展，“纳米油气”成为未来石油工业的发展方向，而相应的纳米油气驱替剂、纳米油气开采机器人等技术引起石油行业的关注。纳米磁流体作为一种新型的纳米功能材料，首先表现出一般流体的特征，其次由于它又是磁性物质，因而它的流动可以受到磁场的控制。目前国内外学者对纳米磁流体在石油工业中应用进行了探索性研究，具有广泛的应用前景。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种利用纳米磁流体作为基载液，从而实现靶向投放表面活性剂的系统及方法，为提高表面活性剂驱油效果、进一步挖潜剩余油提供一种改进的驱油技术手段。

为实现上述目的，本发明采用下述方案：

基于纳米磁流体的靶向投放表面活性剂的系统，包括：注入水容器、磁流体容器、表面活性剂容器、驱替液容器、高压泵组、电磁体，其中：所述的注入水容器通过注入水输送管线与驱替液容器相连，所述的磁流体容器通过磁流体输送管线与驱替液容器相连，所述的表活剂容器通过表活剂输送管线与驱替液容器相连；所述的驱替液容器通过第一驱替液输送管线与高压泵组相连，所述高压泵组通过第二驱替液输送管线与注入井的井筒相连；所述的电磁体布置在生产井位于目标油层附近的井筒内。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、针对由于复杂地质结构造成的表面活性剂波及不到的剩余油区域，通过在周围井区安置上述系统，调整相应生产井中电磁体的磁通量及纳米磁流体含量，可以灵活控制、改变表面活性剂在油层中的驱替方向，实现靶向投放的目的，进而提高表面活性剂的波及效率。

2、通过对剩余油区域有针对性的投放表面活性剂，可以减少在非目标区域中的耗散，从而一定程度上解决药耗问题。

3、将纳米磁流体作为基载液，能够在磁场吸引力作用下克服毛管力，从而带动表面活性剂进入孔隙喉道内并将原油驱替出来，提高可采储量。

附图说明

图1为基于纳米磁流体的靶向投放表面活性剂的系统示意图；

图中：1、注入水容器；2、磁流体容器；3、表活剂容器；4、驱替液容器；5、高压泵组；6注入井；7、生产井；8、电磁体；9、注入水输送管线；10、磁流体输送管线；11、表活剂输送管线；12、第一驱替液输送管线；13、第二驱替液输送管线；14、地面；15、地层高导流通道。

具体实施方式

如图1所示，基于纳米磁流体的靶向投放表面活性剂的系统，包括：注入水容器1、磁流体容器2、表活剂容器3、驱替液容器4、高压泵组5、电磁体8，其中：所述的注入水容器1通过注入水输送管线9与驱替液容器4相连，磁流体容器2通过磁流体输送管线10与驱替液容器5相连，表活剂容器3通过表活剂输送管线11与驱替液容器4相连；所述的驱替液容器4通过第一驱替液输送管线12与高压泵组5相连，高压泵组5通过第二驱替液输送管线13与注入井6的井筒相连；所述的驱替液通过第一驱替液输送管线12进入高压泵组5增压，经增压后的高压驱替液经第二驱替液输送管线12进入注入井6的井筒最终到达目标油层。