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。90年代，该技术日渐成熟。据1994年油气杂志统计结果，全世界137个商业性气体混相驱项目中，55%采用烃类气体，42%采用二氧化碳，其它气体混相驱仅占3%。二氧化碳混相驱采油效果十分突出，可使最终采收率达到90%以上。二氧化碳驱是比天然气更优越的驱油剂，也是气体混相驱中最有吸引力的提高采收率技术之一。

（2）国内概况

混相驱在我国没有得到大规模应用，原因是缺乏相当数量的天然气和二氧化碳气藏，没有充足的气源保证。另外，我国三采技术的研究集中在聚合物驱等化学驱方面，缺乏混相驱相关的经验、资料和设备。

但是，混相驱对与低渗透、深层等难采油藏的开发具有良好效果。根据1998年在全国范围内开展的三次采油潜力二次评价中，适合注气（CO2）混相驱的石油地质储量占参评10%以上，平均采收率达16.4%。另外，我国低渗透油藏储量难于注水开发，可考虑采用混相气驱技术。因此，我国逐渐展开混相驱室内研究并进行小规模的矿场试验。

目前，天然气资源丰富的西部地区已经优先开展了注烃混相驱试验。其中，吐哈葡北油田注烃混相驱已经开展3年，取得了良好的效果。大庆、中原、华北、长庆、大港、中原、四川、吐哈、辽河等油田，也针对不同油藏类型开展了系列室内混相驱试验研究。

二、国内外混相驱差距与发展趋势

1 国内外混相驱发展差距

通过对比国内外混相驱的发展历程与现状，可以得出：

（1）与我国相比，国外研究混相气驱时间早，从20世纪40年代开始至今已经有60多年，而我国1985年才初次形成混相驱试验方案，但是直到1995年条件才成熟，进行先导试验。

（2）目前，国外混相气驱已经成为仅次于热力采油技术的重要提高采收率技术，有100多个低渗透油田不同规模地应用混相段塞进行采油，并取得了良好效果。美国CO2混相驱和加拿大的烃类混相驱已经成为一项成熟的技术。

我国受天然气藏和二氧化碳气藏的条件限制，始终没有全面展开混相气驱。近年来，在西部吐哈盆地葡北油田进行的多次接触蒸发混相驱试验是我国目前最早注气混相现场试验。其他油田，如大庆油田、辽河油田仍以室内试验研究为主，尚未进行大规模的试验应用阶段。

2 国内外发展趋势

注气混相驱开发低渗透油田具有广阔的应用前景。其驱油效率远高于非混相驱。虽然注气混相驱工程设计需要高水平的先进工程技术，相态控制难度大，但是随着计算机技术迅速发展，天然气田开发数量增加及二氧化碳资源的开发，注气混相驱的工业化应用已经成为油田开发三次采油中的重要技术。其中，CO2和N2更是近期研究较多和发展较好的混相驱替技术。

目前，我国陆上已探明难动用储量中，特低和低渗透油藏的储量占较大比例。如果只靠天然能量和注水开发，采收率低于20%。混相驱（尤其是N2（烟道气）、CO2）将是此类储量有效的开发措施之一。但是，综观整体，由于缺乏气源，CO2在我国发展前景不大，而对注天然气或价廉物广的氮气提高采收率技术具有较大的发展空间。

（1）二氧化碳驱

二氧化碳驱最早可以追溯到20世纪50年代。二氧化碳驱包括二氧化碳混相驱和非混相驱。通常相对密度低于0.9042的原油采用混相驱。研究表明，二氧化碳在原油中的溶解能力超出甲烷，其溶解能够显著降低原油粘度和表面张力，促使原由体积膨胀；在高压下，二氧化碳的密度远高于天然气，有利于减缓驱替过程中的重力指进现象。

①国外概况

美国南部得克萨斯州和路易斯安娜州地层发现了丰富的二氧化碳气藏。联邦政府采取多种税收优惠政策，其制定的法规对二氧化碳驱非常有利。目前，美国绝大部分化学驱项目已经被二氧化碳驱取代。2000年，美国实施CO2混相驱63项，烃类混相驱5项，氮气混相驱1项，注气混相驱已经成为仅次于热力采油的提高采收率技术。

②国内概况

我国二氧化碳驱技术应用较晚。60年代中期，大庆油田和胜利油田开始二氧化碳驱室内和矿场实验。但是，我国天然的二氧化碳资源比较缺乏，至今尚未发