CO2混相驱和非混相驱的驱油机理

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一、CO2驱研究背景及相关概念
CO2驱流程示意图
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一、CO2驱研究背景及相关概念
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一、CO2驱研究背景及相关概念
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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：
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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。
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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
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。
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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
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。
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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。
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1 t原油约需1～4.2t二氧化碳，可增产油 田总储量约l0％的原油。
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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
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
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五、CO2驱应用优点
(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。
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二、CO2混相驱驱油机理
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）
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三、CO2非混相驱驱油机理
(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。
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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。
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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
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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，
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
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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。
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：
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。
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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。