第二章 气体混相驱
各种气驱机理
气体混相驱提高采收率方法、注气驱帖子创建时间: 2014年11月19日10:36评论：0浏览：876投稿气体混相驱气体混相驱的目的是利用注入气怵能与原油达到混相的特性，使注入流体与原油之间的界面消失，即界面张力降低至零，从而驱替出油藏的残余油。
气体混相驱按混相机理可分为一次接触混相驱和多次接触混相驱。
按注入气体类型可分为烃类气体混相驱（如LPG 段塞驱、富气驱、贫气驱）和非烃类气体混相驱（如CO2驱和N2驱）。
（一）LPG 段塞混相驱液化石油气（简称LPG）段塞混相驱是指首先注入与地下原油能一次接触达到混相的溶剂段塞，如LPG、丙烷等，然后注入天然气、惰性气体或水。
LP G 段塞混相驱工艺中水段塞是用来控制流度、提高波及效率的）。
一般来说，L PG 段塞尺寸约为10％～15％孔隙体积，而后续的天然气或水的段塞尺寸就非常大。
LPG 段塞混相驱非常有效。
注入的LPG 段塞与原油达到混相后，残余的油滴及可动油都可能被采出，因此这种方法的采收率较高。
此外，混相压力低、适应性强等都是LPG 段塞混相驱的优点。
但是，LPG 段塞混相驱的成本高以及波及效率低等因素限制了该方法的应用。
（二）富气混相驱富气是富含丙烷、丁烷和戊烷的烃类气体。
富气混相驱是指往油层中注入富含C2—C6中间组分的烃类气体段塞，然后再注入干气段塞，通过富气与原油多次接触达到混相来提高采收率的方法。
注入富气与原油接触时，注入气中的C2—C6组分凝析而进入油相，形成一个由C2—C6富气和原油的混相带，如果注入的富气能保证足够的量时，混相带就会向前不断地把油推向生产井。
由于富气成本要比干气高，因此通常是富气段塞后紧接的是干气。
尽管富气驱的成本低于LPG 段塞驱，但是要求的混相压力相对较高。
富气驱的优点是基本上能完全驱替油层内所接触的残余油，而且一旦混相带被破坏能后自身修复，重新获得混相。
但是，富气驱仍然成本较高，而且重力超覆、粘性指进现象严重，波及效率较低。
气体混相驱祥解
油的抽提作用
CO2
比较G1与CO2，G1中除主要是CO2 外还有部分轻质烃类，称G1为富含 CO2的气相
G1
O
比较L1与O，L1中除主要是原油外 还有部分CO2，称L1为富含烃类的 液相
L1
CO2
T,P
比较G2与G1，G2中含有更多的烃类 组分
G2
G2 G1
L1
L2
比较L2与L1，L2失去了更多的烃类 组分
90
50 LL+V
30
10
0
下部液相体积百分数
0
100
CO2的摩尔分数(XCO2)
CO2/原油体系的拟
三元相图，P=PA
CO2
LL+V
C7+
重烃Heavy Hydrocarbon
E
油藏流体
C2-6
轻质和中间组分
Extractable Hydrocarbon
CO2/原油体系的拟 三元相图，P=PB
E
油藏流体
C2-6
轻质和中间组分
Extractable Hydrocarbon
CO2/原油体系的拟
三元相图，P=PD
CO2
LL+UL
C7+
重烃Heavy Hydrocarbon
E
油藏流体
C2-6
轻质和中间组分
Extractable Hydrocarbon
Ⅱb类相图
特点: P L
100%LL D C B A
L+V
临界点切线
临界点
C7+
重烃Heavy Hydrocarbon
E
油藏流体
提高采收率4混相气驱
(1)绘制相图
实验：在PVT装置中
过程
注入气
G oil
G1
G2
Gn
oil
oil
.........
oil
结果
G1
G2
G3
临界组成 ......... K
L1
L2
L3
G+oil→M1=G1+L1 G1+oil→M2=G2+L2 ..........
注入气G经不断抽提
C1 .G G1 M1 G2 M2 .Gn .K
C1 .注入气B
G1 .K M
M1
L1 L2
原油A .
C7+ 不能混相。 C2-6 C7+
. 原油A
C2-6 M点最终在混相区，
M点一定不在混相区，
能实现混相。
实现混相驱的条件：原油组成点 落在临界点切线上或混相区一侧。
三.富气多级接触混相驱机理
1.第一个孔隙中组成变化
B+A →M1=G1+L1 B+L1→M2=G2+L2 B+L2→M3=G3+L3 .......... G1 G2 G3 .注入气B C1
相中不含有烃类物质）。
（2）当CO2浓度大于X时
G ←→
G
L2
←→
L2
L1 P很小，富含烃类 的液相L1+富含CO2
L1
P增大
L1 P>Pb L1 + L2
的气相G平衡共存。
L1+L2+G
P L L1+L2 L1+L2+G L+G L1+G
第二章-气体混相驱
细管实验所测得的采收率并不能代表油藏的混相驱采收 率，但是获得的最小混相压力数值可以代表油藏的注入气体 与原油之间的混相压力。因为油气混相的动态平衡过程与岩 石性质无关。在细管实验中要尽可能排除不利的流度比、粘 性指进、重力分离、岩性的非均质性等因素对最低混相压力 测定结果的影响。
最小混相压力的确定方法主 要是细管实验法。细管实验装置 如右图所示，主要由填砂盘管、 高压正向驱替泵、毛管玻璃观察 窗、回压调节器、湿式气体流量 计、液体计量器装置和恒温空气 浴等组成。
图2-6 细管实验装置
上图实验装置从毛管玻璃观察窗来观察、判断注入气体 与原油在试验中的混相特征。但是，从毛管玻璃观察窗中， 不能判断最低混相条件。如果注入气体与原油未达到混相， 注入气体突破后，从观察窗中可看出界面清晰的两相流。如 果注入气体与原油达到混相，观察到的是浅色的液体，而不 是原油的颜色。如果混相过程中有沥青沉淀，那么，混相后 液体的颜色要比原油的颜色浅得多，而且有暗黑色的段塞通 过观察窗。
（13）相包络线：体系中存在的单相和两相的分隔线，它 是由泡点线和露点线在临界点连接而成。
（14）系线：两相区内两个平衡共存相的连线。其两端的 坐标位置分别代表体系的两个平衡相的组成。
（15）极限系线：三元相图中过临界点的切线。用于判断 达到混相的气、油组成条件。
二、三元相图
三元相图是描述一定温度和压力下三组分或多组分体系相 态特征的等边三角形。如果组分数目超过三个，三元相图就称
三、最小混相压力
最小混相压力（Minimum Miscible Pressure，简称MMP） 是指在油层温度下，注入气体与原油达到混相所需的最低压 力。最小混相压力是注气提高采收率方法筛选的一个重要参 数。如果采用注气提高采收率，那么油藏平均地层压力必须 高于注入气与地层原油的最小混相压力，才能获得较高的采 收率。
国内外混相气驱提高采收率技术
要开展流体在生烃岩内部的流动特性的研究；还要开展生烃层内流体性质及其影响因素的研究。
这些研究无疑将大大丰富目前的油气生成和初次运移理论，同时也将大大促进泥岩油气藏的勘探。
陈弘供稿提高采收率技术国内外混相气驱提高采收率技术一、混相驱发展概况1 混相驱概述在提高采收率方法中，气体混相驱具有非常强大的吸引力。
因为注入气体与原油达到混相后，界面张力趋于零，驱油效率趋于100%。
如果该技术与流度控制技术相结合，那么油藏的原油采收率可达95%。
因此混相气驱已经成为仅次于热力采油的处于商业应用的提高采收率方法。
（1）概念混相驱是指在多孔介质中，一种流体驱替另外一种流体时，由于两种流体之间发生扩散、传质作用，使两种流体互相溶解而不存在分界面。
其目的是使原油和驱替剂之间完全消除界面张力，毛细管数变为无限大，残余油饱和度降到最低。
（2）分类按照混相驱的气体烃类气体非烃类气体干气富气液化石油气二氧化碳氮气烟道气按照混相机理一次接触混相驱多次接触混相驱（凝析气驱+蒸发气驱）LPG段塞驱丙烷段塞驱富气驱 CO2驱干气驱氮气（烟道气驱）2 混相驱发展概况（1）国外概况混相注气始于20世纪40年代，由美国最早提出向油层注入干气。
50年代，全世界实施了150多个项目，在室内和现场进行了大量试验。
但是早期多采用液化气进行初期混相驱。
通过不断试验和研究，人们发现除丙烷、LPG可以一次接触混相外，CO2、干气、富气等注入气体在适当条件下，也可以通过多次接触达到动态混相。
自60年代以来，加拿大、阿尔及利亚、智利、前苏联等相继展开烃类混相驱油研究。
70年代，人们对烃类混相驱的兴趣达到顶峰。
加拿大烃类混相驱方法已经在许多油田获得成功，在61个项目中，只失败了8次。
47个成功项目的增产措施为16%～44%，是水驱的两倍。
而美国受天然气气源供应的限制，发展缓慢。
80年代，CO2混相驱逐渐发展起来，这是因为烃类气体价格上涨和天然CO2气藏被发现。
油层的化学改造—混相驱
任务五 :
混相驱
知识点 01 混相驱油概念及分类 知识点 02 烃类气体混相驱 知识点 03 非烃类气体混相驱
任务五：混相驱
知识点 01
混相驱油概念及分类
知识点1：混相驱油概念及分类
混相流体——当两种流体按任何 比例都能混合在一起，并且都保 持单相。
混相驱油技术——注入一种能与原 油呈混相的流体，来排驱残余油的 办法。
烟道气——一种工业废气，包括CO2、 N2、O2、H2O，CO2含量为5%~20%范 围，主要由火力发电站燃烧煤得到。
知识点1：混相驱油概念及分类 烃类气体混相驱
按混相注入剂 的性质分类
非烃类气体混相驱
任务五：混相驱
知识点 02
烃类气体混相驱
知识点2：烃类气体混相驱
烃类气体 混相驱
液化石油气驱(LPG驱) 富气驱 高压干气驱
任务五：混相驱
知Hale Waihona Puke 点 03非烃类气体混相驱知识点3：非烃类气体混相驱
注入气体B和原油A接触，CO2提取油中 的轻质组分，一部分CO2溶解到油中。气 相组成变成G，G被后面跟随的CO2推动 前移与新鲜地层油接触，继续提取油中的 轻质组分变为组成G2。最后前缘的气体 的组成和临界点一致。地层油的组成由A 溶入CO2后变为L1，继续溶入CO2，变为 L2，最后变为临界点组成。气体可与原油 发生混相形成混相带。
知识点2：烃类气体混相驱
初接触混相——混相驱替注入的流体 按任何比例都能直接与油藏原油混合 并立刻达到互溶混相。
多级接触混相——气体注入到油藏，在 一定温度压力下，和地层油之间不能一 接触就混相，在适当压力下连续注入， 可以通过多次和地层油接触而达到混相。
各种气驱机理
气体混相驱提高采收率方法、注气驱帖子创建时间:2014年11月19日 10:36评论：0浏览：876投稿气体混相驱气体混相驱的目的是利用注入气怵能与原油达到混相的特性，使注入流体与原油之间的界面消失，即界面张力降低至零，从而驱替出油藏的残余油。
气体混相驱按混相机理可分为一次接触混相驱和多次接触混相驱。
按注入气体类型可分为烃类气体混相驱（如LPG 段塞驱、富气驱、贫气驱）和非烃类气体混相驱（如CO2驱和N2驱）。
（一）LPG 段塞混相驱液化石油气（简称LPG）段塞混相驱是指首先注入与地下原油能一次接触达到混相的溶剂段塞，如LPG、丙烷等，然后注入天然气、惰性气体或水。
LPG 段塞混相驱工艺中水段塞是用来控制流度、提高波及效率的）。
一般来说，LPG 段塞尺寸约为10％～15％孔隙体积，而后续的天然气或水的段塞尺寸就非常大。
LPG 段塞混相驱非常有效。
注入的LPG 段塞与原油达到混相后，残余的油滴及可动油都可能被采出，因此这种方法的采收率较高。
此外，混相压力低、适应性强等都是LPG 段塞混相驱的优点。
但是，LPG 段塞混相驱的成本高以及波及效率低等因素限制了该方法的应用。
（二）富气混相驱富气是富含丙烷、丁烷和戊烷的烃类气体。
富气混相驱是指往油层中注入富含C2—C6中间组分的烃类气体段塞，然后再注入干气段塞，通过富气与原油多次接触达到混相来提高采收率的方法。
注入富气与原油接触时，注入气中的C2—C6组分凝析而进入油相，形成一个由C2—C6富气和原油的混相带，如果注入的富气能保证足够的量时，混相带就会向前不断地把油推向生产井。
由于富气成本要比干气高，因此通常是富气段塞后紧接的是干气。
尽管富气驱的成本低于L PG 段塞驱，但是要求的混相压力相对较高。
富气驱的优点是基本上能完全驱替油层内所接触的残余油，而且一旦混相带被破坏能后自身修复，重新获得混相。
但是，富气驱仍然成本较高，而且重力超覆、粘性指进现象严重，波及效率较低。
油藏论文
气体混相驱机理及影响因素分析【摘要】气体混相驱是提高油藏采收率的重要方法之一，本文首先介绍了混相驱的基本概念，详细调研了混相驱的混相机理，对比分析各种混相机理的优缺点，系统总结了影响混相驱的因素，分析了混相驱的优化设计的方法。
【关键字】混相驱机理影响因素优化设计1.混相驱的基本概念当两种流体以任意比例混合，且混合物均为单相，就形成混相流体。
混相驱的目的就是消除界面张力作用，即毛细管数趋于无线大。
混相驱分为一次接触混相和多次接触混相。
对于溶剂的一次接触混相而言，驱替压力必须高于p-X相图的临界凝析压力。
当注入流体与原油之间的组分就地传质形成过渡带，流体组成介于原油和注入流体之间，其中所有组分都是接触混相的。
在流动过程中，靠注入流体和原油的反复接触来引起组分的就地传质的混相过程称为多次接触混相。
多次接触混相根据混相机理的不同分为：蒸发式多次接触混相驱和凝析式多次接触混相驱。
汽化气驱是注入气从原油中抽提轻质和中间烃类组分，改变注入气组成；凝析气驱是注入气中轻质和中间烃类组分凝析到原油中，改变原油的组成。
近10年来，混相驱已经广泛的使用在了油气田开发中，提高油藏采收率，满足能源需求。
表1为近10年来混相驱的开发案例。
图1 近10年混相驱的开发案例数图中可知：烃类混相驱每年的开发数大致不变，实施CO2混相驱的油田日渐增加。
研究混相机理和影响具有重要作用。
2.注气混相原理根据注入气体以及原油系统的特性，混相可以分为：一次接触混相和多次接触混相两种方式。
气体混相驱按照注气气体类型分类如图2：LPG段塞驱一次接触混相驱丙烷段塞驱气体混相驱二氧化碳驱氮气（烟道气）多次接触混相驱干气驱富气驱图2 气体混相驱分类图2.1一次接触混相过程达到最简单和高效的方法就是注入按任何比例都能与原油完全混合的容积，以便使所有的混合物为单相。
中等分子烃类常用来进行一次接触混相驱的注入溶剂。
为在溶剂与原油之间达到一次接触混相，驱替压力必须高于P-X图临界凝析压力，因为溶剂与原油混合物在这一压力之上为单相，一次接触混相驱拟三元相图为图3。
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姓名：学号：学院：专业：指导教师：2022年4月12日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。
随着人们对温室效应认识，将co2注入地层不仅能够提高原油采收率，还可以起到封存co2的作用，是三次采油方法中最具有潜力的采油技术。
co2混相驱我国低渗透、特低渗透油藏开发后，暴露出天然产能低、地层能量不足、地层压力快速下降等诸多矛盾。
受油藏地质条件的限制，注水补充能量受到很大限制，采收率较低。
从国外三次采油技术的发展趋势来看，气驱尤其是CO2混相驱将是我国提高低渗透油藏采收率最有前景的方法。
1.二氧化碳的基本性质在标准条件下，也即在0.1mpa压力、273.2k（绝对温度）下二氧化碳是气体状态，气态二氧化碳密度d=0.08-0.1千克/立方米，气态二氧化碳粘度为0.02~0.08毫帕秒，液态二氧化碳密度d=0.5-0.9千克/立方米，液态二氧化碳粘度为0.05-0.1毫帕秒，但在高压低温条件下液态与气态二氧化碳的密度相近，为0.6-0.8吨/立方米。
压力和温度可以明显地控制二氧化碳的相态。
当温度超过临界温度时，压力对二氧化碳的相态几乎没有影响，即二氧化碳在任何压力下都呈现气体状态。
因此，在地层温度较高的油层中采用二氧化碳驱油。
二氧化碳通常处于气态，与注入压力和地层压力无关。
二氧化碳在水中溶解性质要比气体烃类好得多，地层条件下在水中溶解度为30-60立方米/立方米，而质量比浓度可以达到3-5%，其水中溶解度受压力、温度、地层水矿化度的影响，二氧化碳在水中溶解度随压力增加而增加，随温度增加而降低，随地层水矿化度增加而降低。
二氧化碳溶解在水中形成“碳酸水”，这会增加水的粘度。
地层中存在二氧化碳，但泥岩膨胀减弱。
二氧化碳在油中溶解度远高于在水中的溶解度，大约是水中溶解度的4-10倍，当二氧化碳水溶液与原油接触时，由于其与油、水溶解度的差异，二氧化碳能够从水中转移到油中，在转移过程中水中二氧化碳与油相界面张力很低，驱替过程很类似于混相驱。
二氧化碳驱最低混相压力影响因素分析
二氧化碳驱最低混相压力影响因素分析二氧化碳驱过程中混相区位置是驱替工艺控制的关键，因为决定了从混相区出来的气体的质量流量。
而目前对于混相区位置的研究还有待进一步深入。
本文将在最近几年有关文献的基础上，对二氧化碳驱最低混相压力进行分析，以期得到一些有价值的参考数据。
1。
常规驱油的最低混相压力影响因素首先根据驱替反应条件来分析影响最低混相压力的因素。
由于驱油方式不同，驱替介质也不同，所以要探讨不同类型方法的最低混相压力会有很大的困难。
实际上由于非牛顿性，驱替过程是不可逆的，因此各种不同的方法都有不同的最低混相压力，只能从驱替机理及其影响因素两方面来探讨。
(1)二氧化碳驱不同驱替剂的最低混相压力分析对于二氧化碳驱常用驱替剂有四种：二氧化碳、甲烷、蒸汽和水。
这些驱替剂都是酸性物质，在驱油过程中发生的主要反应都是酸碱反应。
2。
CO。
驱最低混相压力影响因素在混相区发生了混相，必然会影响混合相与原油间的传质过程，造成混相的不稳定性，从而增加混相的静阻力。
增加了混相的静阻力，则降低了混相的驱替能力。
混相越容易形成和长大，混相的驱替效果就越差。
由于二氧化碳驱混相的驱替能力较低，所以提高混相驱替能力是提高该驱替方法经济效益的重要途径。
二氧化碳驱的混相压力受许多因素影响，包括： CO。
浓度，温度，混相区的长度等。
混相区的长度越短，混相区的静阻力越小，那么混相区的范围就越窄，这样可提高混相驱替的效果。
其次，温度和压力也会影响混相的形成和长大，从而改变混相区的结构。
例如，当温度升高时，混相区的混合强度增大，混相驱替的过程受到抑制，但是混相的驱替率却下降；反之，当温度降低时，混相区的混合强度减小，混相驱替的过程被打断，但是混相的驱替率却增大。
因此可以通过控制混相区的温度和压力，来达到控制混相的形成和长大。
3。
二氧化碳驱最低混相压力的计算目前对于CO。
驱最低混相压力的计算方法主要有三种：动量法，总压法，热力学法。
3。
此外，驱替剂与驱替液的配比、地层压力、原油粘度、流度等因素对最低混相压力也有一定影响。
二氧化碳混相驱最小混相压力的研究的开题报告
二氧化碳混相驱最小混相压力的研究的开题报告
一、研究背景及意义
随着油气资源的日益减少，为了提高传统油藏的开发效率，提高油
气采收率，非常有必要研究并优化油气开发方案。
在这些方案中，混相
驱油技术是一种可以显著提高油田采收率的方法。
而混相驱油技术中最
重要的参数之一就是混相压力。
二、研究内容
本文将重点研究二氧化碳混相驱油中的最小混相压力。
通过建立数
学模型和计算方法，探讨不同实验条件下的最小混相压力及其影响因素，为优化混相驱油方案提供理论基础。
三、研究方法
1. 搜集相关文献，了解混相驱油原理及相关技术；
2. 建立混相驱油数学模型，包括K-value模型、PVT模型等；
3. 考虑不同实验条件下的影响因素，如孔隙度、温度、压力等，通
过数值模拟计算得出不同情况下的最小混相压力；
4. 实验验证模型的准确性和可靠性。
四、研究预期结果
1. 在混相驱油过程中，获得不同实验条件下的最小混相压力值；
2. 探讨不同影响因素对最小混相压力的影响；
3. 为优化混相驱油方案提供理论基础。
五、研究应用前景
本研究可以为深入挖掘油气回收潜力，提高传统油藏采收率，优化混相驱油方案提供理论支持。
同时，本研究也可为其他油气领域提供参考，具有一定的实际应用前景。
气体混相驱
F E: 压力升高,液量减少,反常蒸发 Retrograde Vaporization
1、CO2抽提原油的特性
CO2对原油的抽提作用
在一定温度压力条件下，CO2不仅能溶于 原油中，而且可置换出原油中的轻质和中间组
分的烃类物质，这种置换作用被称为 CO2对原 油的抽提作用。
E
油藏流体
C2-6
轻质和中间组分
Extractable Hydrocarbon
2.2 CO2 / 烃类体系的相态特性
4）CO2/原油体系的拟三元相图
CO2
P=PC
L+V
C7+
重烃(Heavy Hydrocarbon )
E
油藏流体
C2-6
轻质和中间组分 Extractable Hydrocarbon
2.6最低混相压力
Minimum Miscibility Pressure-MMP
压力对拟三元相图的影响
MMP压力的确定方法
凝析式多级接触混相驱
混相发生在注入端
2.5富气多级接触混相驱（凝析式）
相同Байду номын сангаас度压力 条件下注入气 组成的影响
P, T
M2
M1
CH4
G1 G2
注入气P
K
Ln L1 L2
油藏流体A
C7+
P+A
M1(L1+G1)
L1+P
M2(L2+G2)
L2+P
A
Ln
某条延长线过P点的系 线与泡点线 的交点(Ln)
注入气P不能将原油A加富到K, 不能实现多级接触混相排驱
CO_2混相驱多组分多相非等温数学模拟
CO_2混相驱多组分多相非等温数学模拟将二氧化碳作为油藏提高采收率的驱油剂已研究多年,室内和现场试验都曾表明它是一种有效的驱油剂。
它能够提高原油采收率的原因主要有以下几个方面。
一方面是因为二氧化碳易溶于原油,这种特性可以起到如下三方面的作用。
(1)使原油的体积增大,从而促使充满油的孔隙体积也增大,这为油在孔隙介质中流动提供了有利的条件。
若随后地层注水,还可使油藏中的残余油量减小。
(2)可使原油粘度降低,促使原油流动性提高,其结果是用少量的驱油剂就可达到一定的驱油效率。
或换言之,用一定量的驱油剂就能达到较高的驱油效率。
(3)能使毛细管的吸渗作用得到改善,从而使油层扫油范围扩大,使水、油的流动性保持平衡。
另一方面是因为二氧化碳易溶于水,这种特性也可以起到如下三方面的作用。
(1)使水的粘度有所增加;当注入粘度较高的水时,由于水的流动性降低,从而使水、油粘度比例随着油的流动性增大而变小。
(2)二氧化碳水溶液能与岩石的碳酸盐成分发生反应,并使其溶解,从而提高储集层的渗透率性能,使注入井的吸收能力增强。
(3)可降低油水界面的表面张力,从而提高驱油效率。
更为重要的是,二氧化碳可促进原油中的轻质烃类(C2～C30)被抽提出来,从而使残余油饱和度明显降低。
同时,在不同原油的成分、温度和压力条件下,二氧化碳具有无限制地与原油混相的能力,实际上可以达到很好的驱油目的。
二氧化碳在油、水中的扩散系数较高,其扩散作用可使二氧化碳本身重新分配并使相系统平衡状态稳定。
注入碳酸水,可大大降低残余油饱和度,因为在含水带内的碳酸水前缘,能形成和保持二氧化碳气游离带。
据国外有关资料统计,用二氧化碳驱油若能达到混相状态,油田的最终采收率可达60-70%;若以非混相驱油,油田最终采收率也可达50%以上。
广泛的适应性和成本低廉、成效显著、可回收重复利用的特点,使二氧化碳驱油已成为国外三次采油的主要手段。
国内外混相气驱提高采收率技术
要开展流体在生烃岩内部的流动特性的研究；还要开展生烃层内流体性质及其影响因素的研究。
这些研究无疑将大大丰富目前的油气生成和初次运移理论，同时也将大大促进泥岩油气藏的勘探。
陈弘供稿提高采收率技术国内外混相气驱提高采收率技术一、混相驱发展概况1 混相驱概述在提高采收率方法中，气体混相驱具有非常强大的吸引力。
因为注入气体与原油达到混相后，界面张力趋于零，驱油效率趋于100%。
如果该技术与流度控制技术相结合，那么油藏的原油采收率可达95%。
因此混相气驱已经成为仅次于热力采油的处于商业应用的提高采收率方法。
（1）概念混相驱是指在多孔介质中，一种流体驱替另外一种流体时，由于两种流体之间发生扩散、传质作用，使两种流体互相溶解而不存在分界面。
其目的是使原油和驱替剂之间完全消除界面张力，毛细管数变为无限大，残余油饱和度降到最低。
（2）分类按照混相驱的气体烃类气体非烃类气体干气富气液化石油气二氧化碳氮气烟道气按照混相机理一次接触混相驱多次接触混相驱（凝析气驱+蒸发气驱）LPG段塞驱丙烷段塞驱富气驱 CO2驱干气驱氮气（烟道气驱）2 混相驱发展概况（1）国外概况混相注气始于20世纪40年代，由美国最早提出向油层注入干气。
50年代，全世界实施了150多个项目，在室内和现场进行了大量试验。
但是早期多采用液化气进行初期混相驱。
通过不断试验和研究，人们发现除丙烷、LPG可以一次接触混相外，CO2、干气、富气等注入气体在适当条件下，也可以通过多次接触达到动态混相。
自60年代以来，加拿大、阿尔及利亚、智利、前苏联等相继展开烃类混相驱油研究。
70年代，人们对烃类混相驱的兴趣达到顶峰。
加拿大烃类混相驱方法已经在许多油田获得成功，在61个项目中，只失败了8次。
47个成功项目的增产措施为16%～44%，是水驱的两倍。
而美国受天然气气源供应的限制，发展缓慢。
80年代，CO2混相驱逐渐发展起来，这是因为烃类气体价格上涨和天然CO2气藏被发现。
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（12）三元相图：在一定的温度和压力下，表示三个纯组 分或三个拟组分的相态特征图。用于测定不同体系组分的相态 特征。
（13）相包络线：体系中存在的单相和两相的分隔线，它 是由泡点线和露点线在临界点连接而成。
（14）系线：两相区内两个平衡共存相的连线。其两端的 坐标位置分别代表体系的两个平衡相的组成。
第二章 气体混相驱
主要内容：
第1节 概述 第2节 基本理论 第3节 CO2驱 第4节 烃类气体驱 第5节 氮气驱
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1
第1节 概 述
在提高采收率的方法中，气体混相驱具有非常大的吸引
力。因为注入气体与原油达到混相后，界面张力趋于零。驱 油效率趋于100%。如果这种技术与提高波及系数的技术结 合起来时，实际油层的采收率可达95%以上。本章讨论的是 以气体为注入剂的混相驱油。
（8）拟组分：具有性质相近的不同烃类组分的混合物，如 C2～C6为一个拟组分。
（9）组成：某一物质的组分及各组分的含量。有体积、质 量、摩尔等组成表示法。
（10）压力—温度(p—T)相图：体系的相态特征与温度、 压力的关系图。用于确定油藏类型。
（11）压力—组成(p—X)相图：体系的相态特征与压力、 相数或组成的关系图。
置一定处于两个体系组成的连线上）。P点的位置由杠杆规则 确定，即：
MP MB
B的含量
混合物的含量（2-1）
或
MP PB
B的含量 M的含量
（2-2）
因此，采用系线规则和 杠杆规则可以确定任何两个 体系混合的组成。
图2-3 任意比例下均能混相的三组分三元相图
A
10
三元相图用于表示三组分体系 的相态关系，右图中A、B、C为三 个拟组分，组成用摩尔分数表示。 在一定温度、压力下，三组分达到 汽液平衡。相图中有两个区，一个 是两相区，另一个是单相区，二者 被相包络线分隔。相包络线是由露 点线和泡点线在临界点相连而组成 的。如果两相区内有一点P，它可以 分成平衡气相Y和平衡液相X，根据 杠杆规则及PX和PY的距离比值，可 以计算出气相和液相的相对含量。
一、用于混相驱油的气体
a、烃类气体：干气（以甲烷为主）
液化石油气（LPG）,由乙烷-丁烷组成
30～50%
富气：以乙烷-己烷为主，含乙烷-己烷
A
2
b、非烃类气体：CO2 烟道气（存在大量CO2 ）
N2
二、一次接触混相驱和多级接触混相驱
气体混相驱油按其混相机理可以分为一次接触混相驱 和多级接触混相驱。
鉴于注气的成本和最终采收率，二氧化碳是气体混相驱中最
有吸引力的提高采收率方法。
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第2节 基本理论
一、基本概念
（1）相：具有均一性质（密度、粘度等内在性质）的单组分 或多组分体系的混合物。如油水体系有两个相，油相和水相。
（2）泡点压力：液相存在的最小压力，是无限少的气相与液 相达到共存的压力。
（3）露点压力：气体存在的最大压力，是无限少的液相与气 相达到共存的压力。
（15）极限系线：三元相图中过临界点的切线。用于判断 达到混相的气、油组成条件。
二、三元相图
三元相图是描述一定温度和压力下三组分或多组分体系相 态特征的等边三角形。如果组分数目超过三个，三元相图就称
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7
拟三元相图。如C1，C2-6,C7+三个拟组分组成体系的相态特 征可用拟三元相图描述。三元相图是一个等边三角形，具有
一次接触混相驱：是指排驱气体与地层原油以任何比 例混合时，一经接触便可立刻达到完全互溶混相的排驱过 程。例如：LPG。
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3
多级接触混相驱：是指排驱气体在地层中推进时，多次
（级）与地层中的原油接触后才能达到混相的排驱过程，它
可以进一步分为凝析气驱（如富气驱）和蒸发气驱（如二氧
化碳驱、干气驱、氮气驱、烟道气驱等）。气体混相驱分类
三个顶点和三条边，如图2-1所示。
一个体系含有三个组分A、B、
C，该体系始终落在等边三角形
之内。体系中各组成可用质量分
数、摩尔分数或体积分数表示。
图中，P点代表着一个三组分体
系。三元相图的三个顶点各代表
一个单组分，即A、B、C三个顶
点分别代表含有100%的A，
10代
组分体系。如果一个体系含有 A，B，C三种组分，（如右图 P体系含有A（40%），B （40%）和C（20%），这个 体系的点一定位于三元相图中。
b
C
a
图2-2 任意比例下均能混相的三组分三元相图
A
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三元相图的主要优点就是易于表示混合物中不同组分的含
量。例如，组分B与M混合后，形成一个新体系P，P点一定 落在MP 连线上，即系线规则（两个体系的混合物的组成点位
采用最先进的分析手段，目前
也无法全面地进行原油的化学
框图如下：
一次接触混相驱
LPG段塞驱 丙烷段塞驱
气体混相驱
多次接触混相驱
二氧化碳驱 富气驱 干气驱 氮气（烟道气）驱
在气体多次接触混相驱的应用中，富气驱和二氧化碳驱
所需的混相压力较低，对原油组成的要求也低；而干气、氮
气和烟道气所需的混相压力高，对原油的要求也高。因此，
对于一定的油藏，富气和二氧化碳驱能够获得较高的采收率。
（4）临界点：具有相同物理性质的气相与液相共存的极限条 件（压力、温度及组成），它是泡点线与露点线的交点。
（5）临界凝析压力：流体处于单相的最低压力点，也是相包
络线上最大压力点。
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5
（6）临界凝析温度：流体处于单相的最低温度点，也是相 包络线上最大温度点。
（7）组分：具有物理和化学性质完全相同的均一体系。如 液化石油气有乙烷、丙烷、丁烷等组分。
表着A、B、C组分的含量为零，
即三元相图三条边代表着除其对
应顶点组分之外的其他两个组分
的混合物。
图2-1 任意比例下均能混相的三组分三元相图
A
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例如，a，b和c点分别表示 不含A，B，C的两组分体系， 即a为B（60%）+C（40%）， b为A（60%）+C（40%），c 为B（50%）+A（50%）的两
图2-4 部分互溶的三组分三元相图
两相区内连接平衡气相和平衡液相的直线称为系线（如XY），临界点表 示的是平衡气相与平衡液相组成完全相同的组成点，即两相界面张力为零。 因此，临界点是气、液两相相态特征完全相同点，即两相共处的极限点， 与临界点相切的直线为极限系线。
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原油是一个非常复杂的碳
氢化合物的混合体系，即使是