CO2混相驱和非混相驱的驱油机理
二氧化碳驱油机理
(9) 提高渗透率作用
二氧化碳溶于原油和水，使其碳酸化。碳酸水与油藏的碳酸盐反应，
生成碳酸氢盐。碳酸氢盐易溶于水，导致碳酸盐尤其是井筒周围的
大量水和二氧化碳通过的碳酸岩渗透率提高，使地层渗透率得
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以改善，上述作用可使砂岩渗透率提高5%-15%，同时二氧化碳还有利于 抑制粘土膨胀。另外，二氧化碳-水混合物由于酸化作用可以在一定程 度上解出无机垢堵塞、疏通油流通道、恢复单井产能。
图2-2 原油的膨胀系数与二氧化碳物质的量分数关系
（4） 萃取和汽化原油中的轻烃
在一定压力下，二氧化碳混合物能萃取和汽化原油中不同组分的轻质 烃，降低原油相对密度，从而提高采收率。二氧化碳首先萃取和汽化 原油中的轻质烃，随后较重质烃被汽化产出，最后达到稳定。
（5） 混相效应
混相效应是指两种流体能相互溶解而不存在界面，消除了界面张力。
油（原油密度为0.8550-0.9042）油藏进行了
CO2驱综合研究。1997年，投资11亿美元在韦
本油田进行大规模CO2混相驱采油。经研究，
注CO2的采收率将比注水高30%-40%，生产寿
命延长25年以上。
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2、国内CO2驱研究及应用概况
CO2吞吐： 国内部分油田（吉林、胜利等）也陆续实施了许
所示：
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2
图2-1 原油粘度降低与二氧化碳饱和压力的关系（50℃）
μo--原油粘度; μm—溶有二氧化碳的原油粘度
（2 ）改善原油与水的流度比 二氧化碳溶于原油和水，使其碳酸化。原油碳酸化后，其粘度随之降低，同 时也降低了水的流度，改善了油与水流度比，扩大了波及体积。 （3） 膨胀作用 二氧化碳注入油藏后，使原油体积大幅度膨胀，便可以增加地层的弹性能量， 还有利于膨胀后的剩余油脱离地层水以及岩石表面的束缚，变成可动油，使驱油 效率升高，提高原油采收率。原油的密度越高，相对分子质量越小，原油的膨胀 系数越大[1]。。图2-2为原油的膨胀精系选数版课与件二pp氧t 化碳物质的量分数关系。从图3 2-2 可以看到，原油中二氧化碳物质的量分数越大，原油的膨胀系数越大。
CO2驱相态及驱油机理评价技术研究
CO2驱相态及驱油机理评价技术研究作者：吕卫国来源：《中国化工贸易·上旬刊》2019年第12期摘要：随着油藏开采技术日趋成熟，CO2驱油结合地质埋存有巨大的发展前景，尤其是CO2捕集和驱油一体化方面。
特超低渗透油藏以及高含水后期油藏提产与CO2吞吐密切相关。
在多孔介质条件下，CO2具有多相相态，其驱油机理为CO2驱提供了理论基础，其中界面张力、相态、流度和孔隙结构都关系到驱油效果的好坏，应结合实际情况分析。
驱油机理的研究可以在CT、核磁共振技术的支持下，进行CO2岩心驱替实验。
从实際应用情况来看，注CO2能够有效提高油气的采收率，应不断总结国内外先进的技术成果，根据油气藏的不同类型，设计相应的注CO2驱及CO2吞吐机制。
关键词：采收率;驱油机理;驱替实验1 CO2驱油气水三相相态评价在注CO2过程中，CO2气体与油具有混相性，了解其驱油机理必须从以下几个方面入手：①油藏原油、注入溶剂和顶替气及其混合物的相态;②溶剂和原油、溶剂和顶替气间的传质作用;③流态。
现场取样之后，使用PVT仪，在高温高压状态下观察油和气的相态变化，研究对象不仅包括CO2和原油，必须将地层水纳入考虑范围，进行油气水三相相态研究。
2 CO2驱油机理评价注气多次接触混相机理有两种方式，即向前多次接触（蒸发混相驱）和向后多次接触（凝析混相驱）。
CO2驱主要为蒸发混相，油藏中通常具有凝析--蒸发双重作用。
细管实验测试可获得混相压力。
CO2驱油的原理是原油中注入CO2使其体积膨胀，含油饱和度上升;使原油的黏度降低，具备较好的流动性;有效提高毛细管渗吸作用。
CO2溶于水时能够提高水黏度，原来难以提取的一些矿物成分可溶于CO2水溶液，加大了储层渗透率;油水界面张力减小，驱油效果得到加强。
CO2在油、水中较易扩散，能够均匀分布，有利于维持系统稳定。
CO2能够抽提原油中C2-C30的烃类，使剩余油饱和度降低。
岩心驱替实验结合核磁共振实验、微观驱油实验、细管实验等可以对CO2驱油机制进行具体分析。
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。
CO2混相驱和非混相驱的驱油机理
谢谢Biblioteka 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。 （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
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。
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。
二氧化碳驱油技术
目前，世界上大部分油田仍采用注水开发，这就面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题。
对此，国外近年来大力开展二氧化碳驱油提高采收率技术的研发和应用。
这项技术不仅能满足油田开发的需求，还可以解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境。
该技术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。
一、二氧化碳驱油技术二氧化碳驱油，是一种把二氧化碳注入油层中以提高油田采收率的技术。
标准状况下，二氧化碳是一种无色、无味、比空气重的气体，密度是1.977克/升。
当温度压力高于临界点时，二氧化碳的性质发生变化：形态近于液体，黏度近于气体，扩散系数为液体的100倍。
这时的二氧化碳是一种很好的溶剂，其溶解性、穿透性均超过水、乙醇、乙醚等有机溶剂。
如果将二氧化碳流体与待分离的物质接触，它就能够有选择性地把该物质中所含的极性、沸点和分子量不同的成分依次萃取出来。
萃取出来的混合物在压力下降或温度升高时，其中的超临界流体变成普通的二氧化碳气体，而被萃取的物质则完全或基本析出，二氧化碳与萃取物就迅速分离为两相，这样，可以从许多种物质中提取其有效成分。
二氧化碳驱油一般可提高原油采收率7%~15%，延长油井生产寿命15~20年。
在二氧化碳与地层原油初次接触时并不能形成混相，但在合适的压力、温度和原油组分的条件下，二氧化碳可以形成混相前缘。
超临界流体将从原油中萃取出较重的碳氢化合物，并不断使驱替前缘的气体浓缩。
于是，二氧化碳和原油就变成混相的液体，形成单一液相，从而可以有效地将地层原油驱替到生产井。
应用混相驱油提高石油采收率的一个关键性参数是气体与原油的最小混相压力（MMP），MMP是确定气驱最佳工作压力的基础。
一般情况下，因为混相驱油比非混相驱油能采出更多的原油，所以希望在等于或略高于MMP下进行气驱。
如果压力远高于MMP,就容易造成地层破裂，无法保障生产过程的安全性，其结果是不仅不能大幅度提高原油产量，还会降低经济效益。
二氧化碳驱油技术及比较
二氧化碳驱油技术及比较1.2 CO2-EOR驱油技术目前CO2-EOR的实施方法主要有CO2混相驱、CO2非混相驱和CO2吞吐，其中CO2混相驱应用最为普遍。
另外，CO2-EOR实施中也有热CO2驱、碳酸水驱、就地生成CO2技术等其他方法。
1.2.1 CO2混相驱CO2混相驱一般采用CO2与水交替注入储层的方法，具体注入方法取决于储层的性质，主要有连续注入、简单注入、锥形注入等（如图2）。
实施过程中首先注入CO2，由于连续注CO2驱替油层时宏观波及系数很低，因此注水改变二氧化碳的驱油速度，扩大CO2的波及效率。
基本机理是CO2和地层原油在油藏条件下形成稳定的混相带前缘，该前缘作为单相流体移动并有效地把原油驱替到生产井（图3），由于混相，多孔介质中的毛细管力降至为零，理论上可使微观驱替效率达到100%。
混相驱要求油藏压力高于或等于CO2与原油完全混相的最低压力（MMP）。
由于受地层破裂压力等条件的限制，该方法通常用于原油相对密度小于0.89g/cm3，油层温度小于120℃的中、深层油藏。
通过CO2混相驱，原油采收率比注水方法提高约30%~40%。
与水交替注入驱油示意图图2 CO2混相驱技术示意图图3 CO2混相驱对开采下面几类油根据以往的经验，CO2藏具有更重要的意义。
（1）不合适水驱开采的低渗透油藏。
（2）水淹后的砂岩油藏。
（3）接近开采经济极限的深层、轻质油藏。
1.2.2 CO2非混相驱CO2非混相驱效率次于混相驱，但高于水驱或惰性气驱，一般以重力稳定CO2注入方式生产，将二氧化碳注入到圈闭构造的顶部，使原油向下及构造两边移动，在构造两边的生产井中将原油采出（图4）。
主要采油机理是对原油中轻烃汽化和抽提，使原油体积膨胀，黏度降低，界面张力减小。
另外，CO2还可以提高或保持地层压力，当地层压力下降时，CO2就会从饱和了CO2的原油中溢出，形成溶解气驱，达到提高原油采收率的目的。
适用于非混相驱的油藏类型主要有：（1）重油或高黏油油藏；（2）压力衰竭的低渗透油藏；（3）高倾角、垂向渗透率高的油藏。
CO2-EOR驱油技术
目前该技术已在大庆油田、吉林油田、胜利油田和 辽河油田等进行过试验，都取得了较好的效果（郝 敏等，2010）。 由于温室效应的存在，该技术是缓解环境污染压力、 提高石油采收率的重要手段；并且我国的低渗透和 稠油资源十分丰富，同时该技术成本低廉、成效显 著，因此在我国有较好的应用前景。
[1]江怀友,沈平平,卢颖,江良冀,罗金玲. CO2提高世界油气 资源采收率现状研究[J]. 特种油气藏,2010,02:510+120. [2]郝敏,宋永臣. 利用CO2提高石油采收率技术研究现状[J]. 钻采工艺,2010,04:59-63+139. [3]王涛,姚约东,李相方,李虎,石俊芳,杨祝华. 二氧化碳驱油 效果影响因素与分析[J]. 中国石油和化工,2008,24:3033.
①储层的深度范围在1000～3000m范围内;
②致密和高渗透率储层;
③原油黏度为低或中等级别;
④储层为砂岩或碳酸盐岩。
主要机理是：降低原油黏度，改善油水流度比，使 原油膨胀，乳化作用及降压开采。 CO2在油中的溶解度随压力的增加而增加，当压力 降低时， CO2从饱和 CO2的原油中溢出并驱动原 油，形成溶解气驱。气态CO2渗入地层与地层水反 应产生的碳酸，能有效改善井筒周围地层的渗透率， 提高驱油效率（王涛等，2008）。
全球变暖，冰川融化及海平面上升等一系列问题都 与CO2的排放紧密相关，同时资源的匮竭，提高石 油的采收率显得十分重要。所以CO2-EOR（ CO2 enhanced oil recovery）技术既能做到CO2的地 质封存，同时也能提高石油采收率。
CO2提高采收率的作用主要有促进原油膨胀、改变 油水流动比、溶解气驱等。 ① CO2混相驱 稀油油藏
二氧化碳驱油技术及比较
二氧化碳驱油技术及比较1.2 CO2-EOR驱油技术目前CO2-EOR的实施方法主要有CO2混相驱、CO2非混相驱和CO2吞吐，其中CO2混相驱应用最为普遍。
另外，CO2-EOR实施中也有热CO2驱、碳酸水驱、就地生成CO2技术等其他方法。
1.2.1 CO2混相驱CO2混相驱一般采用CO2与水交替注入储层的方法，具体注入方法取决于储层的性质，主要有连续注入、简单注入、锥形注入等（如图2）。
实施过程中首先注入CO2，由于连续注CO2驱替油层时宏观波及系数很低，因此注水改变二氧化碳的驱油速度，扩大CO2的波及效率。
基本机理是CO2和地层原油在油藏条件下形成稳定的混相带前缘，该前缘作为单相流体移动并有效地把原油驱替到生产井（图3），由于混相，多孔介质中的毛细管力降至为零，理论上可使微观驱替效率达到100%。
混相驱要求油藏压力高于或等于CO2与原油完全混相的最低压力（MMP）。
由于受地层破裂压力等条件的限制，该方法通常用于原油相对密度小于0.89g/cm3，油层温度小于120℃的中、深层油藏。
通过CO2混相驱，原油采收率比注水方法提高约30%~40%。
与水交替注入驱油示意图图2 CO2混相驱技术示意图图3 CO2混相驱对开采下面几类油根据以往的经验，CO2藏具有更重要的意义。
（1）不合适水驱开采的低渗透油藏。
（2）水淹后的砂岩油藏。
（3）接近开采经济极限的深层、轻质油藏。
1.2.2 CO2非混相驱CO2非混相驱效率次于混相驱，但高于水驱或惰性气驱，一般以重力稳定CO2注入方式生产，将二氧化碳注入到圈闭构造的顶部，使原油向下及构造两边移动，在构造两边的生产井中将原油采出（图4）。
主要采油机理是对原油中轻烃汽化和抽提，使原油体积膨胀，黏度降低，界面张力减小。
另外，CO2还可以提高或保持地层压力，当地层压力下降时，CO2就会从饱和了CO2的原油中溢出，形成溶解气驱，达到提高原油采收率的目的。
适用于非混相驱的油藏类型主要有：（1）重油或高黏油油藏；（2）压力衰竭的低渗透油藏；（3）高倾角、垂向渗透率高的油藏。
注空气,氮气,二氧化碳,天然气,蒸汽等提采机理
1.二氧化碳驱油机理1.1二氧化碳驱油机理二氧化碳驱的作用机理可分为CO2混相驱和CO2非混相驱（表1-1），当最小混相压力小于原始地层压力时，能够达到混相驱油，高于原始地层压力时为非混相驱。
非混相驱主要通过溶解、膨胀、降粘，降低界面张力等作用来驱油；而混相驱除了溶解、膨胀、降粘等，就是CO2与原油能够达到混相，也就是一种相态，没有界面张力，理论上驱油效率能够达到100%。
一般稀油油藏主要采用CO2混相驱，而稠油油藏主要采用CO2非混相驱。
表1-1 混相驱油与非混相驱油对比表在稀油油藏条件下CO2易与原油发生混相，在混相压力下，处于超临界状态下的CO2可以降低所波及的油水界面张力。
CO2注入浓度越大，油水相界面张力越小，原油越容易被驱替。
通过调整注入气体的段塞使CO2形成混相，可以提高原油采收率增加幅度。
非混相CO2驱开采稠油的机理主要是：降低原油粘度，改善油水流度比，使原油膨胀，乳化作用及降压开采。
CO2在油中的溶解度随压力增加而增加。
当压力降低时，CO2从饱和CO2原油中溢出并驱动原油，形成溶解气驱。
气态CO2渗入地层与地层水反应产生的碳酸，能有效改善井筒周围地层的渗透率。
提高驱油机理。
与CO2驱相关的另一个开采机理是由CO2形成的自由气可以部分代替油藏中的残余油。
CO2驱油机理主要有以下方面：（1）降低原油粘度溶于原油后，降低了原油粘度，原油粘度越高，粘度降低程度越大（表CO21-2）。
原油粘度降低时，原油流动能力增加，从而提高了原油产量。
并且原油初始粘度越高，CO降粘效果越明显，如下表所示。
江苏油田富48井注入37.161%2后,原油粘度降低了60.173%；Maini和Sayegh研究发现,在(摩尔分率)CO2之后,其粘度从6822MPa·s降低到了226MPa·s。
61.55MPa下,稠油饱和CO2表1-2 CO2完全饱和时原油粘度变化对比表原油初始粘度（mPa.s) CO2完全饱和时原油粘度（mPa.s）1000～9000 15～160100～600 3～510～100 1～31～9 0.5～0.9溶解度降低，降粘作用反而变差（图1-1）。
CO2混相驱和非混相驱的驱油机理
第八页，编辑于星期三：五点 五十四分。
二、CO2混相驱驱油机理
第十二页，编辑于星期三：五点 五十四分。
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。
第十三页，编辑于星期三：五点 五十四分。
三、CO2非混相驱驱油机理
（4）溶解气驱作用 由于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。
第十四页，编辑于星期三：五点 五十四分。
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。
CO2-EOR驱油技术
CO2提高采收率的作用主要有促进原油膨胀、改变 油水流动比、溶解气驱等。 ① CO2混相驱 稀油油藏
②
CO2非混相驱稠油油藏 在稀油油藏条件下CO2易与原油发生混相，在混相 压力下，处于超临界状态的 CO2可以降低所波及油 水的界面张力， CO2注入浓度越大，油水相界面张 力越小，原油越易被驱替。通过调整注入气体的段 塞使CO2形成混相，可以提高原油采收率增加幅度 （王涛等，2008）。
目前该技术已在大庆油田、吉林油田、胜利油田和 辽河油田等进行过试验，都取得了较好的效果（郝 敏等，2010）。 由于温室效应的存在，该技术是缓解环境污染压力、 提高石油采收率的重要手段；并且我国的低渗透和 稠油资源十分丰富，同时该技术成本低廉、成效显 著，因此在我国有较好的应用前景。
[1]江怀友,沈平平,卢颖,江良冀,罗金玲. CO2提高世界油气 资源采收率现状研究[J]. 特种油气藏,2010,02:510+120. [2]郝敏,宋永臣. 利用CO2提高石油采收率技术研究现状[J]. 钻采工艺,2010,04:59-63+139. [3]王涛,姚约东,李相方,李虎,石俊芳,杨祝华. 二氧化碳驱油 效果影响因素与分析[J]. 中国石油和化工,2008,24:3033.
实施的储层地质条件（江怀友等，2010）：
①储层的深度范围在1000～3000m范围内;
②致密和高渗透率储层;
③原油黏度为低或中等级别;
④储层为砂岩或碳酸盐岩。
主要机理是：降低原油黏度，改善油水流度比，使 原油膨胀，乳化作用及降压开采。 CO2在油中的溶解度随压力的增加而增加，当压力 降低时， CO2从饱和 CO2的原油中溢出并驱动原 油，形成溶解气驱。气态CO2渗入地层与地层水反 应产生的碳酸，能有效改善井筒周围地层的渗透率， 提高驱油效率（王涛等，2008）。
油田注气提高采收率技术简介
油田注气提高采收率技术简介闫方平气驱采油技术是已有80多年历史的提高原油采收率方法之一。
最初以注液化石油气为主，后来发展为注干气。
近年来该技术发展很快，广泛用于油田的开发方式有注气混相驱、近混相驱、非混相驱；还有注气维持地层压力驱油等。
该技术使用的气体包括：天然气、液化石油气、CO2、N2、烟道气和空气等。
气驱采油是一项复杂的技术，其中包括抽提、溶解、蒸发、凝析、增溶等能改变原油相态特征的作用机理。
目前在国外，注气提高采收率技术已发展成为一项比较成熟的技术，从室内研究到先导性试验，再到工业推广，形成了从注气机理研究、数值模拟、工艺设计、效果预测等一整套理论实践作法。
注气驱油在国外已获得了广泛应用，世界上已有上千个各类注气采油工程项目。
气驱是最有发展前途的提高采收率方法之一。
今天我们主要介绍注CO2提高采收率和注空气提高采收率两个方面。
一、注CO2提高采收率技术1、研究现状注CO2提高原油采收率提出于二十世纪三十年代，室内实验开始于五十年代，并于六十年代开始进行矿场试验。
进入七十年代以来，注CO2提高原油采收率的理论研究和生产应用都获得了迅速发展，逐渐成为一种重要的提高采收率方法。
多年的生产实践表明，CO2驱可以延长水驱近衰竭油藏寿命15-20年，提高采收率7-25%，是石油开采，特别是轻质油开采的最好提高采收率方法之一。
（1）世界老油田开发问题与提高采收率技术选择当前各大产油国中，加大新油藏的勘探开发是石油工作的重要方向；另外，提高已发现油田的采收率，是各国石油工业的焦点所在。
当前世界大部分油田都已经过了产量高峰期，在非OPEC 国家中，成熟油田的产量占的比重越来越高。
（2）世界CO2提高采收率概况世界CO2提高采收率潜力为1600×108—3000 X108桶，世界CO2驱油产量占世界提高采收率产量的15％，CO2驱油项目主要分布在美国，另外，在俄罗斯、加拿大、土耳其等国家也有CO2驱油项目进行，并取得良好效果。
二氧化碳的驱替机理
二氧化碳的驱替机理2010年09月 02日摘要多年来，国内外许多学者对油藏使用C02提高原油采收率进行了研究，室内实验和现场应用都证明，C02是一种高效驱油剂。
C02驱是油田三次采油提高原油采收率的一项重要手段。
针对这一问题，本文主要介绍C02驱油的发展现状，C02的基本性质，驱油机理：降粘作用、膨胀作用，驱油方式：CO2单井吞吐，高压注CO2气体，动态计算，实施工艺及驱油过程中遇到的一些问题等，并对现场实施效果进行分析，总结出驱油效果的影响因素及其规律，为油田生产提供指导。
关键词：二氧化碳，发展现状；驱油机理；数学模型；动态计算ABSTRACTOver the years use of CO2has been studied to improve oil recovery by many scholars at home and abroad. Laboratory tests and field applications have proved that CO2 was an efficient oil displacement agent.CO2 flooding is an important enhanced oil recovery methods in EOR. To solve this problem, this paper describes the development of CO2,basic nature of the CO2; Flooding mechanism: viscosity effect, swelling; flooding pattern: CO2single well stimulation, high pressure CO2gas; dynamic calculation; implementation process and flooding some of the problems encountered, etc. Implementation and on-site analysis of the effects, summed up the effect of oil displacement factor and its law , provide guidance for the oil production.Keywords:carbon dioxide; development; flooding mechanism; mathematical model; dynamic calculation目录摘要 (2)ABSTRACT (3)第一章前言 (1)驱国外发展概况 (1)1.1 CO21.1.1美国CO驱项目情况 (1)2混相驱的应用与研究 (1)1.1.2小油田CO21.1.3重油CO非混相驱的研究与应用 (1)21.2 国内研究应用现状 (2)第二章二氧化碳驱油特点 (3)2.1 二氧化碳的基本性质 (3)2.2 二氧化碳驱油机理 (4)2.2.1降粘机理 (4)2.2.2原油膨胀机理 (4)2.2.3溶解气驱机理 (4)驱油影响因素分析 (5)2.3 CO22.3.1 储层特征影响因素分析 (5)2.3.2 流体性质影响因素分析 (5)工艺 (6)2.4矿场上注CO22.4.1筛选标准 (6)工艺 (6)2.4.2 注CO2驱油过程中容易遇到一些问题 (6)2.4.3 CO2第三章二氧化碳驱油动态计算 (8)3.1碳化水驱油动态计算 (8)3.1.1 物理模型 (8)3.1.2 数学模型及解 (8)3.1.3 激波条件和物质平衡条件（熵条件） (8)3.1.4 小结 (10)3.2 低渗透油藏CO驱渗流模型 (11)23.2.1 渗流模型 (11)3.2.2 特性方程 (12)第四章结论 (15)参考文献 (16)第一章前言1.1CO2驱国外发展概况利用CO2驱提高采收率的历史可以追溯到上世纪50年代。
二氧化碳驱油
二氧化碳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 且也取决于二氧化碳的溶解量。一般，二氧化碳在原 油中 溶解 可使其 体积 增加4 0～1 0％。 这种膨 胀作 用 对驱油非常重要：①水驱后留在油层中的残余油与 膨胀系数成反比，即膨胀越大，油层中残留的油量就 越少；②溶解二氧化碳的油滴将水挤出孔隙空间，使 水湿系统形成一种排水而不是吸水过程，泄油的相 对渗透率曲线高于它们的自动吸油相对渗透率曲 线，形成一种在任何给定饱和度条件下都有利的油
关键词：二氧化碳；驱油机理；影响因素；应用前景 中图分类号：TE357．45 文献标识码：A 文章编号：1006- - 7981( 2014) 02一0034一03
1二氧化碳的驱油机理 1．1二氧化碳驱油机理
注CO：技术的作用机理可分为CO：混相驱和 Co：非混相驱。稀油油藏主要采用C0：混相驱，而稠 油油藏主要采用CO：非混相驱。co：提高采收率的 作用主要有促使原油膨胀、改善油水流度比、溶解气 驱等。CO：驱油是油田三次采油中提高原油采收率 的一项重要手段通过向地层注入CO：气体，降低原 油粘度，达到提高原油采收率的目的。其主要途径 是：溶解气驱；通过原油体积膨胀和粘度降低——降 粘效应的非混相驱；通过混相效应在油藏中析取原 油中的烃。 1．1 ．1降粘机 理
CO：驱油提高 采收率的机理主要有 以下几点： 1．2．2．1降低原油粘度。CO。溶于原油后，降低了 原油粘度，原油粘度越高，粘度降低程度越大。原油 粘度降低时，原油流动能力增加，从而提高了原油产 量。 1．2．2．2改善原油与水的流度比。大量的CO：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，大 庆勘探开 发研究 院在4 5℃和1 2． 7MPa的条件下进行了有关试验，试验表明，CO。在 油田注入水中的溶解度为5％( 质量) ，而在原油中的 溶解度为15％( 质量) ；由于大量CO：溶于原油中，使 原油粘度由9．8mPa·s 降到2．9mPa·s ，使原油体 积增加了17．2％，同时也增加了原油的流度。水碳酸 化后，水的粘度将提高20％以上，同时也降低了水的 流度。因为碳酸化后，油和水的流度趋向靠近，所以 改善了油与水流度比，扩大了波及体积。 1．2．2．3使原油体积膨胀。CO。大量溶于原油中， 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，而且也取决于CO。的溶解量。 cO。溶于原油，使原油体积膨胀，也增加了液体内的 动能，从而提高了驱油效率。 1．2．2．4使原油中轻烃萃取和汽化。当压力超过一 定值时，CO：混合物能使原油中不同组分的轻质烃 萃取和汽化，降低原油相对密度，从而提高采收率。 萃取和汽化现象是CO：混相驱油的重要机理。在试
《提高采收率》--面试问答题--前沿内容
一简述二氧化碳混相驱的机理混相驱的基本机理是驱替剂(注入的混相气体)和被驱剂(地层原油)在油藏条件下形成混相，消除界面，使多孔介质中的毛细管力降至零，从而降低因毛细管效应产生毛细管滞留所圈闭的石油，原则上可以使微观驱油效率达到百分之百。
根据不同注入气体及其与原油系统的特性，混相驱可分为:一次接触混相(FCM)、多级接触混相(MCM)和非混相(IMM)几种方式。
而CO2混相驱一般属于多级接触混相驱。
通过适合CO2驱的油藏筛选标准可知稀油油藏主要采用CO2混相驱,而稠油油藏主要采用CO2非混相驱。
在稀油油藏条件下CO2易与原油发生混相,在混相压力下，处于超临界状态的CO2可以降低所波及油水的界面张力，CO2注入浓度越大，油水相界面张力越小，原油越易被驱替。
水、气交替注入时，水对混相有不利的影响。
通过调整注入气体的段塞使CO2形成混相，可以提高原油采收率。
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。
(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。
随着压力的增加，原油一空气系统的表面张力减小不大，这是由于氮气(空气的主要成分)在油中的溶解度极低，因此，系统的表面张力随压力变化缓慢。
对于原油一CO2系统，由于CO2的饱和蒸汽压很小，在原油中的溶解度大于甲烷在原油中的溶解度，因此原油一CO2系统的界面张力随着压力增加而快速下降。
对于原油一天然气系统而言，天然气中甲烷以及少量的乙烷、丙烷、丁烷等使得天然气在油中的溶解度要远大于氮气的溶解度，故界面张力随压力增加而急剧降低。
CO2在驱油过程中的作用机理综述
CO2在驱油过程中的作用机理综述梁萌;袁海云;杨英;蔺江涛;杨云博【摘要】综述了CO2驱油过程中存在的几种作用机理,地层条件下CO2在原油中的溶解导致了原油组成与性质的变化,具体表现在原油黏度降低、体积膨胀、油气界面张力改善和沥青质沉积等方面;CO2在地层水中的溶解为岩石的腐蚀提供了弱酸环境,水中阳离子浓度的增大和CO2的过量导致了碳酸盐的溶解/析出平衡.受以上因素影响,注CO2过程中发生了岩石润湿性和渗透率的改变.上述各个现象和作用机理并不是孤立存在,它们之间相互联系相互影响,在不同程度上影响着驱替过程和最终的采收率,所以在油藏开发工艺制定、优化时,必须充分比较、衡量各自的影响作用.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2016(035)006【总页数】6页(P1-5,9)【关键词】二氧化碳;提高采收率;机理;驱替【作者】梁萌;袁海云;杨英;蔺江涛;杨云博【作者单位】俄罗斯国立古勃金石油天然气大学,俄罗斯莫斯科 119991;中国石油长庆油田分公司第三采气厂,陕西西安 710021;俄罗斯国立古勃金石油天然气大学,俄罗斯莫斯科 119991;中国石油长庆油田分公司第三采气厂,陕西西安 710021;中国石油长庆油田分公司第三采气厂,陕西西安 710021【正文语种】中文【中图分类】TE357.45气体驱油在油田开发领域的应用日益广泛，常用的有N2、CH4、石油伴生气和CO2。
CO2的特殊性质以及CO2兼具驱油、减排的双赢效果使CO2驱俨然成为开发领域的最大热点。
针对不同地质特征的油藏及原油特性，开发出了多种工艺，如CO2非混相驱和混相驱、CO2段塞+N2驱、CO2水交替工艺以及CO2吞吐等。
地层内CO2可与原油以及岩石和地层水发生作用，其结果导致促进驱油过程或者不利影响。
CO2的溶解降低原油黏度、体积溶胀、改善油气界面张力、沥青质沉积等；在地层水中的溶解降低了地层环境的pH，碳酸盐发生溶解，改变岩层表面润湿性与地层渗透率等。
浅议二氧化碳的驱油方式与驱油机理
浅议二氧化碳的驱油方式与驱油机理作者：张宇来源：《中国化工贸易》2014年第10期摘要：二氧化碳是怎样驱油的呢？将二氧化碳从地下采出来，然后再注入油层，它与油层“亲密接触”后，就产生四种作用。
一是降低原油黏度。
二是能使原油体积膨胀10%至40%。
这样能让一部分不流动的残余油动起来，抽油机就能让原油“走出”地面了。
三是可降低油水界面张力，把黏在岩壁上的原油洗下来，从而提高了采收率。
四是能解堵及改善油水黏度比。
这样就减弱了“水窜”，减少了无效循环，进而提高了水驱效果。
关键词：二氧化碳驱油机理一、二氧化碳的驱油方式1、 CO2混相驱混相驱油是在地层高退条件下，油中的轻质烃类分子被CO2提取到气相中来，形成富含烃类的气相和溶解了CO2的原油的液相两种状态。
当压力达到足够高时，CO2把原油中的轻质和中间组分提取后，原油溶解沥青、石蜡的能力下降，这些重质成分将会从原油中析出，残留在原地，原油粘度大幅度下降，从而达到混相驱的目的。
混相驱油效率很高，条件允许时，可以使排驱剂所到之处的原油百分之百的采出。
但要求混相压力很高，组成原油的轻质组分C2-6含量很高，否则很难实现混相驱油。
由于受地层破裂压力等条件的限制，混相驱替只适用于°API重度比较高的轻质油藏，同时在浅层、深层、致密层、高渗透层、碳酸盐层、砂岩中都有过应用的经验，总结起来，CO2混相驱对开采下面几类油藏具有更重要的意义。
a. 水驱效果差的低渗透油藏；b. 水驱完全枯竭的砂岩油藏；c. 接近开采经济极限的深层、轻质油藏；d. 利用CO2重力稳定混相驱开采多盐丘油藏。
2、 CO2非混相驱CO2非混相驱的主要采油机理是降低原油的粘度，使原油体积膨胀，减小界面张力，对原油中轻烃汽化和油提。
当地层及其中流体的性质决定油藏不能采用混相驱时，利用CO2非混相驱的开采机理，也能达到提高原油采收率的目的，主要应用包括： a. 可用CO2来恢复枯竭油藏的压力。
浅析二氧化碳驱油技术机理及发展前景
浅析二氧化碳驱油技术机理及发展前景作者：施玉萍来源：《中国科技博览》2014年第36期[摘要]随着现代化市场的不断发展，石油的需求量不断增长，国内的老油田不断枯竭，油田的开采越来越难，这就要求人们从枯竭的油层中将原始地质储量中的原油开采出来，迫切期待着新型的提高采收率技术的产生和应用。
而在众多提高采收率技术中，二氧化碳驱油技术具有更广泛的应用前景和更明显的技术优势。
本文阐述了二氧化碳的驱油机理及方式、驱油效果的影响因素，介绍了CO2驱油的存在的问题，指出了CO2驱油技术在未来的发展方向和应用前景。
[关键词]二氧化碳驱油机理发展前景中图分类号：F407.67 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）36-0057-021 引言目前世界上大部分油田采用注水开发，面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题。
对此，国外近年来大力开展二氧化碳驱油，提高采收率技术的研发和应用。
这项技术不仅能满足油田开发、的需求，还可以解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境。
该技术不仅仅适用于常规油藏，还适用于低渗、特低渗透油藏，可以明显提高原油采收率。
将二氧化碳注入能量衰竭的油层，可提高油气田采收率，已成为世界许多国家石油开采业的共识。
2 二氧化碳物理化学性质及驱油技术机理2.1 CO2的物理化学性质（1）CO2具有良好的可压缩性和膨胀性，能有效补充地层能量保持油藏压力。
在能量释放时对原油具有良好的解堵、助排、驱替和气举等作用。
（2）CO2在一定温度、压力下易溶于地层原油中，具有一定的降黏，降低界面张力作用，能改善流度比，提高油相渗透率，改善井周围地层条件等。
（3）CO2容易达到超临界状态，当温度高于临界温度31.1℃和压力高于临界压力7.38MPa状态下，CO2就处于超临界状态。
此时CO2密度近于液体，而粘度近于气体，扩散系数介于气体和液体之间，是液体的几百倍，具有较强的溶解性。
2.2 CO2驱油技术机理该技术不论是在开发早期的低渗透油藏开发，还是晚期的高含水油田提高采收率方面，不论是砂岩油藏，还是碳酸盐岩油藏均能应用。
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。
二氧化碳驱油技术及比较
For personal use only in study and research; not forcommercial use二氧化碳驱油技术及比较一、CO2-EOR在油田中的应用近几年来，CO2-EOR技术发展迅速。
研究表明，将CO2注入油层，不仅能大幅提高采收率，而且可达到CO2减排的目的，满足环保和油藏高效开发的双重要求。
由于技术的进步和温室效应的存在，CO2-EOR越来越受到重视，包括我国在内的很多国家都开展了现场实验。
目前，CO2-EOR已成为美国提高石油采收率的主导技术，2004年美国CO2-EOR增加的原油产量占全国提高采收率项目总产量的31%。
1.1 CO2提高采收率机理CO2-EOR主要有以下几个方面的作用：（1）使原油体积膨胀CO2注入油藏后，可在原油中充分溶解，一般可使体积增加10% ~100%。
其结果不但增加地层的弹性能量，还大大减少了原油流动过程中的阻力，从而提高驱油效率。
（2）降低原油黏度CO2溶于原油后，一般可降低到原黏度的0. 1~0. 01。
原油初始黏度越高，黏度降低幅度越大。
黏度降低，有利于原油流动能力，提高产油量。
（3）改善油水流度比CO2溶于原油和水，其黏度增加20%~ 30%，流度降低；原油碳酸化后，其黏度降低30%~80%，流度增加。
其综合作用的结果，使油水流度比趋于接近，水驱波及体积扩大，有利于原油采出。
（4）降低界面张力CO2极易溶解于原油，其结果大大降低了油水界面张力，有利于原油流动，从而提高了原油采收率。
CO2与原油混相后其界面张力降为0，理论上可使采收率达到100%。
（5）萃取原油中轻烃CO2注入油藏后，部分CO2未溶解于油水中的CO2能萃取原油中的轻烃，使原油相对密度降低，黏度降低，从而提高原油流动性能，有利于开采。
（6）溶解气驱作用随着油井生产井附近的地层压力下降，地层原油中溶解的CO2逸出，逸出的CO2 气体驱动原油流入井筒，形成内部溶解气驱。
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题目：CO2混相驱和非混相驱的驱油机理
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指导教师：
2014年 4 月 12 日
CO2混相驱和非混相驱的驱油机理
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、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。
1、CO2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、温度对二氧化碳的相态有明显的控制作用。
当温度超过临界温度时，压力对二氧化碳相态几乎不起作用，即在任何压力下二氧化碳都呈现气体状态，因此在地层温度较高的油层中应用二氧化碳驱油，二氧化碳通常是气体状态而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。
二氧化碳溶于水中形成“碳化水”，结果使水的粘度有所增加。
二氧化碳在地层中存在，可是泥岩的膨胀减弱。
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。
水中的二氧化碳可以破碎和冲刷、清洗掉岩石表面油膜，从而保持水膜的连续性，造成很低界面张力，让油滴在孔隙通道中自由运移，使油的相对渗透率增加。
当压力超过“完全混相压力”时，不论油中有多少二氧化碳，油与二氧化碳都将形成单相混合物，即达到无限溶混状态。
低粘度原有混相压力低，重质高粘度原油混相压力高。
二氧化碳与原油混相压力还与原油饱和压力有关。
此外，地层温度也影响混相压力。
2、驱油机理
注入的流体与油藏原油在油层中反复接触，发生分子扩散作用，组分传质，最终消除多相状态，达到混相，这就是所谓的多级接触混相（动态混相）。
这种接触混相的过程，会产生一个相过渡带，位于
驱替前缘，在这个过渡带中，流体的组成由油藏原油的原始组成过渡为注入的流体的组成。
向前接触和向后接触是多级接触混相中常用的两个概念。
向前接触混相过程是指注入气不断与新鲜的地层油接触，将油相所含的中间烃蒸发到气相中去，最终实现混相的过程。
向后接触过程是指地层油不断接触新鲜的注入气，不断凝析注入气中所含的中间烃，最终达到多次接触混相的一种混相形式。
这两种驱替过程是同时但在地层中不同地点发生。
向前接触发生在前缘，而向后接触发生在后缘。
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。
(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1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。
随着压力的增加，原油-空气系统的表面张力减小不大，这是由于氮气(空气的主要成分)在油中的溶解度极低，因
此，系统的表面张力随压力变化缓慢。
对于原油-CO2系统，由于CO2的饱和蒸汽压很小，在原油中的溶解度大于甲烷在原油中的溶解度，因此原油-CO2系统的界面张力随着压力增加而快速下降。
对于原油-天然气系统而言，天然气中甲烷以及少量的乙烷、丙烷、丁烷等使得天然气在油中的溶解度要远大于氮气的溶解度，故界面张力随压力增加而急剧降低。
图2-3 典型油-气系统界面张力
（①原油与空气；②原油与天然气；③原油与CO2）
CO2非混相驱
1、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。
2、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。
（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。
（4）溶解气驱作用
由于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。
即使停驻，油藏中的CO2气体仍然可以驱替油藏中的原油,而且,一部分 CO2像残
余气一样圈闭在油藏中,进一步增加采出油量,从而达到提高原油的
采收率的目的。
（5）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。
（6）分子扩散作用
非混相CO2驱油机理主要建立在CO2溶于油引起油特性改变的基础上。
为了最大限度地降低油的粘度和增加油的体积,以便获得最佳驱油效率,必须在油藏温度和压力条件下,要有足够的时间使CO2饱和原油。
但是,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。