CO2混相驅(qū)和非混相驅(qū)的驅(qū)油機(jī)理

1、CO2混相驅(qū)和非混相驅(qū)的驅(qū)油機(jī)理CO2混相驅(qū)和非混相驅(qū)的驅(qū)油機(jī)理 一、CO2驅(qū)研究背景及相關(guān)概念二、CO2混相驅(qū)驅(qū)油機(jī)理三、CO2非混相驅(qū)驅(qū)油機(jī)理四、CO2混相驅(qū)和非混相驅(qū)技術(shù)應(yīng)用五、CO2混相驅(qū)和非混相驅(qū)應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)一、CO2驅(qū)研究背景及相關(guān)概念 1、CO2驅(qū)研究背景 我國低滲、特低滲油藏投入開發(fā)后暴露出許多矛盾，如自然產(chǎn)能低、地層能量不足、地層壓力下降快等，而注水補(bǔ)充能量因油藏地質(zhì)條件的限制受到很大制約，因此采收率均較低。從國外EOR技術(shù)的發(fā)展趨勢看，氣驅(qū)特別是CO2混相驅(qū)將是提高我國低滲透油藏采收率最有前景的方法。 一、CO2驅(qū)研究背景及相關(guān)概念 1、CO2驅(qū)相關(guān)概念 （1）混相：混相是指相

2、間界面消失。 （2）混相注入劑：混相注入劑是指在一定條件下注入地 層，能與地層原油混相的物質(zhì)。 （3）混相驅(qū)：混相驅(qū)是指以混相注入劑做驅(qū)油劑的驅(qū)油法。 （4）CO2驅(qū)：CO2驅(qū)是把CO2注入油層，依靠CO2的膨脹、降粘等機(jī)理來提高原油采收率的技術(shù)。 一、CO2驅(qū)研究背景及相關(guān)概念 CO2驅(qū)流程示意圖一、CO2驅(qū)研究背景及相關(guān)概念 一、CO2驅(qū)研究背景及相關(guān)概念 二、CO2混相驅(qū)驅(qū)油機(jī)理 混相驅(qū)油是在地層高溫條件下，原油中輕質(zhì)烴類分子被CO2CO2析取到氣相中，形成富含烴類的氣相和溶解CO2CO2的液相( (原油) )兩種狀態(tài)，其驅(qū)油機(jī)理主要包括以下三個(gè)方面：(1)(1)當(dāng)壓力足夠高時(shí)，CO2C

3、O2析取原油中輕質(zhì)組分后，原油溶解瀝青、石蠟的能力下降，重質(zhì)成分從原油中析出，原油黏度大幅度下降，提高了油的流動(dòng)能力達(dá)到混相驅(qū)油的目的。在適合的儲(chǔ)層壓力、溫度及原油組分等條件下，臨界CO2CO2與原油混合，形成一種簡單的流體相同。二、CO2混相驅(qū)驅(qū)油機(jī)理 (2)CO2在地層油中具有較高的溶解能力，從而有助于地層油膨脹，充分發(fā)揮地層油的彈性膨脹能，推動(dòng)流體流人井底。 (3)油氣相互作用的結(jié)果可以使原油表面張力減小。圖4反映了幾種油-氣系統(tǒng)界面張力與壓力的關(guān)系，它表明了溶解氣種類對油氣體系界面張力的影響。二、CO2混相驅(qū)驅(qū)油機(jī)理圖2-3 典型油-氣系統(tǒng)界面張力（ 原油與空氣；原油與天然氣；原油與C

4、O2）三、CO2非混相驅(qū)驅(qū)油機(jī)理 重油的相對分子量很高,CO2與原油的混相壓力比油藏壓力高得多,因此通過注CO2提高原油采收率必須依賴非混相驅(qū)。在非混相驅(qū)中, CO2溶入原油后,使油膨脹,并降低油的粘度,從而達(dá)到驅(qū)油增 產(chǎn)的目的。通過介紹非混相CO2驅(qū)在油藏增產(chǎn)中的驅(qū)油機(jī)理,證明 CO2作為一種有效的驅(qū)油劑,可以提高油藏原油的采收率。其驅(qū)油機(jī)理如以下六點(diǎn)所示：三、CO2非混相驅(qū)驅(qū)油機(jī)理 （1）降低原油粘度 CO2溶于原油后,降低了原油粘度,試驗(yàn)表明,原油粘度越高,粘度降低程度越大。40時(shí),CO2溶于瀝青可以大大降低瀝青的粘度。溫度較高(大于120)時(shí),因CO2溶解度降低,降粘作用反而變差。在同

5、一溫度條件下,壓力升高時(shí),CO2溶解度升高,降粘作用隨之提高,但是,壓力過高,若壓力超過飽和壓力時(shí),粘度反而上升。原油粘度降低時(shí),原油流動(dòng)能力增加,從而提高了原油產(chǎn)量。三、CO2非混相驅(qū)驅(qū)油機(jī)理（2）改善原油與水的流度比 大量的CO2溶于原油和水,將使原油和水碳酸化。原油碳酸化后,其粘度隨之降低。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,同時(shí)隨著原油流度的降低,油水流度比和油水界面張力將進(jìn)一步減小,使油更易于流動(dòng)。（3）膨脹作用 CO2溶于原油中可使原油體積膨脹,原油體積膨脹的大小,不但取決于原油分子量的大小,而且也取決CO2的溶解量。三、CO2非混相驅(qū)驅(qū)油

6、機(jī)理（4）溶解氣驅(qū)作用 由于CO2在原油中的溶解度較大,在注人過程中,一部分CO2溶于原油,隨著注人壓力上升,溶解的CO2量越來越多,當(dāng)油藏停止注CO2時(shí), 隨著生產(chǎn)的進(jìn)行,油藏壓力降低,油藏原油中的CO2就會(huì)從原油中分離出來,為溶解氣驅(qū)提供能量,形成類似于天然類型的溶解氣驅(qū)。（5）分子擴(kuò)散作用 地層基巖是復(fù)雜的,注入CO2也很難與油藏中原油完全混合好。多數(shù)情況 下,通過分子的緩慢擴(kuò)散作用溶于原油的。三、CO2非混相驅(qū)驅(qū)油機(jī)理（6）提高滲透率和酸化解堵作用 二氧化碳-水的混合物略帶酸性并與地層基質(zhì)相應(yīng)地發(fā)生反應(yīng)。在頁巖中,由于pH值降低,碳酸穩(wěn)定了粘土,生成的碳酸氫鹽很容易溶于水,它可以導(dǎo)致碳

7、酸鹽的滲透率提高,尤其是井筒周圍的大量水和二氧化碳通過碳酸巖時(shí)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儲(chǔ)層無機(jī)垢堵塞,疏通油流通道,恢復(fù)單井能。四、CO2混相驅(qū)和非混相驅(qū)技術(shù)應(yīng)用1、CO2混相驅(qū)對開采下面幾類油藏具有更重要的意義 （1）水驅(qū)效果差的低滲透油藏； （2）水驅(qū)完全枯竭的砂巖油藏； （3）接近開采經(jīng)濟(jì)極限深層、氣質(zhì)油藏； （4）利用CO2重力穩(wěn)定混相驅(qū)開采多鹽丘油藏。四、CO2混相驅(qū)和非混相驅(qū)技術(shù)應(yīng)用（1）可用CO2來恢復(fù)枯竭油藏的壓力。 特別是對于低滲透油藏，在不能以經(jīng)濟(jì)速度注水或驅(qū)替溶劑段塞來提高油藏的壓力時(shí)，采用注CO2就可能辦到，因?yàn)榈蜐B透性油層對注入CO2這類低粘度流體的阻力很小。 （2)重力穩(wěn)定非混相驅(qū)替。用于開采高傾角、垂向滲透率高的油藏。 （3)重油CO2驅(qū)，可以改善重油的流度，從而改善水驅(qū)效率。 （4)應(yīng)用CO2驅(qū)開采高粘度原油五、CO2驅(qū)應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)1、在能源緊缺和節(jié)能減排的背景下，二氧化碳驅(qū)油有著非常廣闊的推廣利用前景，有關(guān)部門應(yīng)適時(shí)出臺(tái)相應(yīng)的政策扶持措施，加快這一技術(shù)的推廣應(yīng)用。 2、二氧化碳驅(qū)油不僅適用于常規(guī)油藏，尤其對低滲、特低滲透油藏，可以明顯提高原油采收率。根據(jù)油田地質(zhì)情況的不同，每增