【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及碳埋存及利用，具體是一種利用氣溶性發泡劑提高二氧化碳埋存量的方法。
技術介紹
1、人類過度依賴化石燃料，例如煤炭、石油和天然氣，導致大量以二氧化碳為主的溫室氣體排放。二氧化碳排放的增加導致全球氣溫持續上升，極端天氣事件頻發，氣候變化和碳減排已成為國際社會關注的重要議題。碳捕獲、利用與封存（ccus）技術是捕獲、轉化和封存二氧化碳的關鍵技術。通過將二氧化碳注入地下儲層，我們可以永久地封存二氧化碳，從而減少其對氣候變化的負面影響。目前，深部咸水層和枯竭油氣藏等地質埋存場所具有穩定的地質特征，可以有效地封存大量二氧化碳，是理想的二氧化碳埋存場所。
2、直接將二氧化碳注入深部咸水層和枯竭油氣藏（特別是高含水油藏）進行封存，在非混相驅過程中，由于二氧化碳低粘度、低密度導致的粘性指進和重力分異作用，以及儲層非均質性的影響，導致二氧化碳竄流嚴重，波及效率低下，最終埋存效率低下。目前，為了提高二氧化碳的地質封存能力，最常用的方法之一是將二氧化碳分散于水相中形成泡沫，并將泡沫注入地層封存。當二氧化碳泡沫注入咸水層時，由于二氧化碳泡沫具有高粘度，能夠有效控制二氧化碳的流動，降低氣竄現象，并擴大波及范圍，提高埋存效率。當二氧化碳泡沫注入高含水油藏時，二氧化碳泡沫具有“堵大不堵小，堵水不堵油”的特性，能夠有效封堵高滲通道，在提高原油采收率的同時，提高二氧化碳的封存量和安全性。
3、然而，常規泡沫驅技術存在一些局限性。例如，在低滲透油藏中難以注入，泡沫穩定性差導致破裂消散，水相含量高氣相含量低等問題，最終導致泡沫驅埋
4、為了解決上述問題，中國專利cn115341896a提出了一種利用高干度泡沫提高co2埋存效率的方法。該方法通過增加泡沫中co2相含量，降低水相含量，從而比常規泡沫的碳封存量更高。然而，由于該泡沫穩定性差，需要在注入大量pv的泡沫后才開始出現碳埋存量顯著提高的現象。此外，該泡沫是在地面形成泡沫后再注入，難免出現注入困難、注入壓力非常高的問題。同時，該泡沫的起泡劑只能溶解在水中，不具備co2中溶解的能力，地面混合注入儲層后，容易氣液分離而失效。
5、中國專利cn118128594a提供了一種納米鎧甲強化二氧化碳泡沫，從而提高泡沫穩定性，最終實現提高地質封存的方法。該方法主要通過提高泡沫的穩定性，從而實現泡沫強有力的封存、擴大波及效果。然而，為了提高泡沫穩定性，勢必要增加基液粘度。基液粘度提高又會導致難以在地下生成泡沫，同時，納米顆粒會封堵地層，造成儲層傷害。此外，該泡沫的起泡劑也存在只能在水中溶解，無法在co2中溶解的問題，盡管納米顆粒在一定程度上提高了泡沫的穩定性，但泡沫依舊會發生氣液分離現象，結果是只能在井筒周圍發揮作用，無法深入儲層，導致co2埋存效果差。
6、中國專利cn103867169a提供了一種利用氣溶性表面活性劑用于二氧化碳流度控制的方法，該方法要求氣溶性表面活性劑與超臨界二氧化碳混合均勻后直接注入油藏，然而，由于二氧化碳與氣溶性表面活性劑混合物一次性注入，難以在井筒周圍形成穩定的泡沫結構，隨著氣溶性表面活性劑向儲層深部運移過程中在巖石吸附損失，容易導致二氧化碳在地層中的早期突破和流失，影響了碳的長期封存；同時，不能有效響應復雜地層條件下的動態變化，容易出現二氧化碳封存量低下的情況。此外，所使用的氣溶性表面活性劑在超臨界二氧化碳中溶解度低，所形成的泡沫穩定性差。且該方法難以在儲層形成穩定的泡沫封堵屏障。
7、總之，現有提高二氧化碳埋存的技術存在注入壓力大、注入困難，起泡劑只能在水中溶解，無法被co2攜帶，泡沫始終存在水相、二氧化碳相含量低，泡沫穩定性差、擴大波及范圍能力有限，無法根據復雜地層條件實時調整注入方式的問題，導致最終二氧化碳地質封存量低，亟需開發一種高二氧化碳地質封存量的方法。
技術實現思路
1、本專利技術針對現有技術的不足，提供了一種利用氣溶性發泡劑提高二氧化碳埋存量的方法。通過將氣溶性發泡劑溶解在超臨界二氧化碳中，注入地層后直接利用地層水通過多孔介質剪切作用原位發泡，從而降低了束縛水飽和度，為二氧化碳提高了碳儲空間；氣溶性發泡劑在泡沫破裂后被超臨界二氧化碳攜帶上浮，遇地層水再次發泡，達到破裂再生、動態穩定（動態穩定區別于靜態穩定，不再一味追求高的泡沫半衰期或析液半衰期，轉變追求泡沫破裂后再生成）的效果，從而有利于進一步擴大波及體積；產生的泡沫由于具有“堵高不堵低”的智能選擇性，在封堵高滲條帶后，迫使二氧化碳驅替殘余油，達到提高采收率的效果，同時殘余油的產出又為二氧化碳埋存提供了碳儲空間。此外，本專利技術通過前置氣溶性發泡劑段塞和后置co2段塞分段交替注入，在井筒周圍實現原位發泡，形成動態的泡沫屏障結構，封堵高滲透通道，這種分段交替注入的方式，利用地層復雜的壓力場增強了氣溶性發泡劑的調控能力，不僅有效延長了二氧化碳在地層中的滯留時間，還通過泡沫破裂再生機制不斷擴大波及范圍，從而大幅提高了碳埋存量。本專利技術還設置了實時注入壓力反饋機制，通過監測注入過程中的壓力變化，動態調節注入方式，確保二氧化碳在地層中的長期穩定分布，減少了二氧化碳的早期突破及流失，顯著提高了封存效率，有效提升了二氧化碳的埋存效果。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種利用氣溶性發泡劑提高二氧化碳埋存量的方法，具體包括下述步驟：
4、s1、前置氣溶性發泡劑段塞和后置co2段塞分段交替注入地質封存體中，注入壓力持續升高，當注入壓力達到峰值壓力后繼續注入，注入壓力回落，持續注入至注入壓力降低為峰值壓力的1/2~4/5時，停止注入；
5、s2、將氣溶性發泡劑及超臨界co2混合物注入到注入井中，并對注入井和采出井同時進行注采；當注入壓力降低、且波動范圍超過0.1?mpa時，停止注入；
6、s3、重復執行s1、s2，直至地質封存體含水飽和度達到5~10%。
7、步驟s2中，所述氣溶性發泡劑及超臨界co2混合物的壓力、溫度分別與地質封存體的壓力、溫度相同。
8、所述前置氣溶性發泡劑段塞與后置co2段塞的注入量體積比為1：(2~5)。
9、在地質封存體的壓力、溫度下，所述氣溶性發泡劑在超臨界二氧化碳中的溶解度不小于0.2，否則不會形成穩定的泡沫，無法進行有效地泡沫驅油封存。
10、優選的，所述氣溶性發泡劑為酰胺基化位點序列碳氫醚，結構式為：
11、；
12、其中，r為3,5,5-三甲基-1-己基、2,3-二甲基-2-庚基、2,4,4-三甲基-1-戊基、2,2,4-三甲基-3-戊基、3,4,5-三甲基-4-庚基、3,4,4-三甲基-3-戊基、2,3,4-三甲基-3-戊基、2,3,3-三甲基-2-戊基、2,4,6-三甲基-4-庚基、2,4,4-三甲基-2-戊基、2,6,6-三甲基-4-庚炔基、3,4,4-三甲基-1-戊炔基、3,4,4-三甲基-1-戊烯基、3-（叔丁基）-2,2,4,4,-四甲基戊基、2,3,3-三本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種利用氣溶性發泡劑提高二氧化碳埋存量的方法，其特征在于，包括下述步驟：
2.根據權利要求1所述的利用氣溶性發泡劑提高二氧化碳埋存量的方法，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的利用氣溶性發泡劑提高二氧化碳埋存量的方法，其特征在于，
4.根據權利要求1所述的利用氣溶性發泡劑提高二氧化碳埋存量的方法，其特征在于，
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10.根據權利要求1所述的利用氣溶性發泡劑提高二氧化碳埋存量的方法，其特征在于，
【技術特征摘要】
1.一種利用氣溶性發泡劑提高二氧化碳埋存量的方法，其特征在于，包括下述步驟：
2.根據權利要求1所述的利用氣溶性發泡劑提高二氧化碳埋存量的方法，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的利用氣溶性發泡劑提高二氧化碳埋存量的方法，其特征在于，
4.根據權利要求1所述的利用氣溶性發泡劑提高二氧化碳埋存量的方法，其特征在于，
5.根據權利要求1所述的利用氣溶性發泡劑提高二氧化碳埋存量的方法，其特征在于，
<...【專利技術屬性】
技術研發人員：李松巖，黨法強，李兆敏，劉亮，
申請(專利權)人：中國石油大學華東，
類型：發明
國別省市：
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