西南石油大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (3): 66-76.DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2022.11.24.01

• 石油与天然气工程 • 上一篇    下一篇

胆碱基DES在EOR及CCUS中的应用与展望

白佳佳1, 陈掌星2,3, 康毅力4, 陈明君4, 陶磊1   

  1. 1. 常州大学石油工程学院, 江苏 常州 213164;
    2. 加拿大卡尔加里大学化学与石油工程系, 卡尔加里 T2N1N4;
    3. 东方理工高等研究院, 浙江 宁波 315200;
    4. 油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学, 四川 成都 610500
  • 收稿日期:2022-11-24 发布日期:2024-06-26
  • 通讯作者: 白佳佳,E-mail:baijiajiaa@163.com
  • 作者简介:白佳佳,1993年生,男,汉族,安徽阜阳人,讲师,博士,主要从事储层保护理论与技术,非常规油气增产与提高采收率,CCUS-EOR原理与方法方面的科研与教学。E-mail:baijiajiaa@163.com;陈掌星,1962年生,男,汉族,江西鄱阳人,教授,中国工程院外籍院士,美国国家工程院院士,加拿大皇家科学院院士、工程院院士,主要从事油藏数值模拟方面的研究。E-mail:zhachen@ucalgary.ca;康毅力,1964年生,男,汉族,天津蓟州人,教授,博士研究生导师,主要从事储层保护理论与技术、非常规天然气和油气田开发地质方面的科研与教学。E-mail:cwctkyl@163.com;陈明君,1988年生,男,汉族,重庆荣昌人,博士(后),副研究员,主要从事储层保护理论与技术、非常规油气开发、高温高压岩石物理等方面的科研与教学。E-mail:chenmj1026@163.com;陶磊,1981年生,男,汉族,山东泰安人,教授,博士,主要从事油气田开发人工智能与数值模拟,油气增产改造与提高采收率及绿色环保化学剂研发等方向的科研与教学。E-mail:14260779@qq.com
  • 基金资助:
    江苏省基础研究计划自然科学基金-青年基金(BK20230646);油气藏地质及开发工程全国重点实验室2022年开放基金(PLN202211)

Application and Prospect of Choline-based Deep Eutectic Solvent in EOR and CCUS

BAI Jiajia1, CHEN Zhangxing2,3, KANG Yili4, CHEN Mingjun4, TAO Lei1   

  1. 1. School of Petroleum and Natural Gas Engineering, Changzhou University, Changzhou, Jiangsu 213164, China;
    2. Department of Chemical and Petroleum Engineering, University of Calgary, Calgary T2N1N4, Canada;
    3. Eastern Institute for Advance Study, Ningbo, Zhejiang 315200, China;
    4. National Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation, Southwest Petroleum University, Chengdu, Sichuan 610500, China
  • Received:2022-11-24 Published:2024-06-26

摘要: 深共晶溶剂(Deep Eutectic Solvent, DES)具有低饱和蒸气压、不易燃、不易爆、无毒、易降解、电化学和热稳定性好等优点。 DES 具有很好的表面活性, DES 中的氢键网络与阴、阳离子表面活性剂具有很好的协同驱油作用。关于DES 与常用表面活性剂的协同作用研究尚处于起步阶段,二者复配体系提高采收率(Enhanced Oil Recovery, EOR)机理尚不明确。在全面分析归纳总结胆碱基 DES 物理化学性质的基础上,探究了 DES 及其与阴或阳离子表面活性剂复配体系 EOR 机理,揭示了 DES 吸收二氧化碳机理,提出了 DES 在稠油油藏、低渗透油藏 EOR 以及碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)中的应用建议。研究结果对 DES 在 EOR 和 CCUS 的应用推广具有重要的指导意义。

关键词: 氯化胆碱基深共晶溶剂, 化学驱, 氢键, 提高采收率, 碳捕集、利用与封存

Abstract: Deep Eutectic Solvent (DES) has the advantages of low saturated vapor pressure, non-flammability, non-explosion, non-toxicity, easy degradation, good electrochemical and thermal stability, etc. DES has a good surface activity, and the hydrogen bond network in DES has a good synergistic oil displacement effect with anionic/cationic surfactants. The researches on synergistic effect of DES and common surfactants is still in the initial stage, and the mechanism of Enhanced Oil Recovery (EOR) of their compound system is still unclear. On the basis of comprehensive analysis and summary of the physical and chemical properties of choline-based DES, this paper explores the EOR mechanism of DES and its mixed system with anionic/cationic surfactants, reveals the mechanism of carbon dioxide absorption by DES, and puts forward some suggestions on the application of DES in EOR and carbon capture, utilisation and storage (CCUS) of heavy oil reservoirs, low permeability reservoirs. The research results are of significance in guiding the popularization and application of DES in EOR and CCUS.

Key words: choline chloride deep eutectic solvent, chemical flooding, hydrogen bond, EOR, CCUS

中图分类号: