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1、CO2混相驱和非混相驱的驱油机理,CO2混相驱和非混相驱的驱油机理,一、CO2驱研究背景及相关概念二、CO2混相驱驱油机理三、CO2非混相驱驱油机理四、CO2混相驱和非混相驱技术应用五、CO2混相驱和非混相驱应用优点,一、CO2驱研究背景及相关概念,1、CO2驱研究背景 我国低渗、特低渗油藏投入开发后暴露出许多矛盾，如自然产能低、地层能量不足、地层压力下降快等，而注水补充能量因油藏地质条件的限制受到很大制约，因此采收率均较低。从国外EOR技术的发展趋势看，气驱特别是CO2混相驱将是提高我国低渗透油藏采收率最有前景的方法。,一、CO2驱研究背景及相关概念,1、CO2驱相关概念（1）混相：混相是指
2、相间界面消失。（2）混相注入剂：混相注入剂是指在一定条件下注入地 层，能与地层原油混相的物质。（3）混相驱：混相驱是指以混相注入剂做驱油剂的驱油法。（4）CO2驱：CO2驱是把CO2注入油层，依靠CO2的膨胀、降粘等机理来提高原油采收率的技术。,一、CO2驱研究背景及相关概念,CO2驱流程示意图,一、CO2驱研究背景及相关概念,一、CO2驱研究背景及相关概念,二、CO2混相驱驱油机理,混相驱油是在地层高温条件下，原油中轻质烃类分子被CO2析取到气相中，形成富含烃类的气相和溶解CO2的液相(原油)两种状态，其驱油机理主要包括以下三个方面：(1)当压力足够高时，CO2析取原油中轻质组分后，原油溶解
3、沥青、石蜡的能力下降，重质成分从原油中析出，原油黏度大幅度下降，提高了油的流动能力达到混相驱油的目的。在适合的储层压力、温度及原油组分等条件下，临界CO2与原油混合，形成一种简单的流体相同。,二、CO2混相驱驱油机理,(2)CO2在地层油中具有较高的溶解能力，从而有助于地层油膨胀，充分发挥地层油的弹性膨胀能，推动流体流人井底。(3)油气相互作用的结果可以使原油表面张力减小。图4反映了几种油-气系统界面张力与压力的关系，它表明了溶解气种类对油气体系界面张力的影响。,二、CO2混相驱驱油机理,图2-3 典型油-气系统界面张力,（原油与空气；原油与天然气；原油与CO2）,三、CO2非混相驱驱油机理,
4、重油的相对分子量很高,CO2与原油的混相压力比油藏压力高得多,因此通过注CO2提高原油采收率必须依赖非混相驱。在非混相驱中,CO2溶入原油后,使油膨胀,并降低油的粘度,从而达到驱油增 产的目的。通过介绍非混相CO2驱在油藏增产中的驱油机理,证明 CO2作为一种有效的驱油剂,可以提高油藏原油的采收率。其驱油机理如以下六点所示：,三、CO2非混相驱驱油机理,（1）降低原油粘度 CO2溶于原油后,降低了原油粘度,试验表明,原油粘度越高,粘度降低程度越大。40时,CO2溶于沥青可以大大降低沥青的粘度。温度较高(大于120)时,因CO2溶解度降低,降粘作用反而变差。在同一温度条件下,压力升高时,CO2溶
5、解度升高,降粘作用随之提高,但是,压力过高,若压力超过饱和压力时,粘度反而上升。原油粘度降低时,原油流动能力增加,从而提高了原油产量。,三、CO2非混相驱驱油机理,（2）改善原油与水的流度比 大量的CO2溶于原油和水,将使原油和水碳酸化。原油碳酸化后,其粘度随之降低。一般地,二氧化碳溶于水后,可使水粘度增加20%-30%,水流度增加2-3倍,同时随着原油流度的降低,油水流度比和油水界面张力将进一步减小,使油更易于流动。（3）膨胀作用 CO2溶于原油中可使原油体积膨胀,原油体积膨胀的大小,不但取决于原油分子量的大小,而且也取决CO2的溶解量。,三、CO2非混相驱驱油机理,（4）溶解气驱作用 由于
6、CO2在原油中的溶解度较大,在注人过程中,一部分CO2溶于原油,随着注人压力上升,溶解的CO2量越来越多,当油藏停止注CO2时,随着生产的进行,油藏压力降低,油藏原油中的CO2就会从原油中分离出来,为溶解气驱提供能量,形成类似于天然类型的溶解气驱。（5）分子扩散作用 地层基岩是复杂的,注入CO2也很难与油藏中原油完全混合好。多数情况 下,通过分子的缓慢扩散作用溶于原油的。,三、CO2非混相驱驱油机理,（6）提高渗透率和酸化解堵作用 二氧化碳-水的混合物略带酸性并与地层基质相应地发生反应。在页岩中,由于pH值降低,碳酸稳定了粘土,生成的碳酸氢盐很容易溶于水,它可以导致碳酸盐的渗透率提高,尤其是井
7、筒周围的大量水和二氧化碳通过碳酸岩时圈。另外,二氧化碳-水混合物由于酸化作用可 以在一定程度上解除储层无机垢堵塞,疏通油流通道,恢复单井能。,四、CO2混相驱和非混相驱技术应用,1、CO2混相驱对开采下面几类油藏具有更重要的意义（1）水驱效果差的低渗透油藏；（2）水驱完全枯竭的砂岩油藏；（3）接近开采经济极限深层、气质油藏；（4）利用CO2重力稳定混相驱开采多盐丘油藏。,四、CO2混相驱和非混相驱技术应用,（1）可用CO2来恢复枯竭油藏的压力。特别是对于低渗透油藏，在不能以经济速度注水或驱替溶剂段塞来提高油藏的压力时，采用注CO2就可能办到，因为低渗透性油层对注入CO2这类低粘度流体的阻力很小
8、。（2)重力稳定非混相驱替。用于开采高倾角、垂向渗透率高的油藏。（3)重油CO2驱，可以改善重油的流度，从而改善水驱效率。（4)应用CO2驱开采高粘度原油,五、CO2驱应用优点,1、在能源紧缺和节能减排的背景下，二氧化碳驱油有着非常广阔的推广利用前景，有关部门应适时出台相应的政策扶持措施，加快这一技术的推广应用。2、二氧化碳驱油不仅适用于常规油藏，尤其对低渗、特低渗透油藏，可以明显提高原油采收率。根据油田地质情况的不同，每增产1t原油约需14.2t二氧化碳，可增产油田总储量约l0的原油。3、适合二氧化碳驱油的油藏储量就非常可观4、二氧化碳驱油具有适用范围大、驱油成本低、采油率提高显著等优点5、能满足油田开发需求，还能解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境,谢谢,
