提高采收率技術(shù)與方法

提高采收率技術(shù)與方法石油大學(xué)（華東）張艷玉提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!

通常油田在經(jīng)過了一次和二次采油后，仍有占地質(zhì)儲(chǔ)量約三分之二的原油留在地層中。近年來的勘探工作表明新增的石油儲(chǔ)量十分有限，發(fā)現(xiàn)大型油田的可能性正在逐年降低。在此情況下，為了最大程度地開發(fā)利用現(xiàn)有的資源，人們發(fā)展了多種三次采油技術(shù)以提高石油的采收率。傳統(tǒng)上將一次和二次采油之后的原油開采方法稱為”三次采油”，但是由于有些技術(shù)（如

CO2驅(qū)）既可用于二次也可用于三次采油方法，而有的技術(shù)則對(duì)于二次采油比對(duì)三采更為有效，因此后來一般將這些技術(shù)統(tǒng)稱為“強(qiáng)化采油技術(shù)”（EnhancedOilRecovery，簡稱

EOR），或稱提高采收率技術(shù)。提高或改善采收率（EOR或IOR）研究是油氣田開發(fā)永恒的主題之一。自20世紀(jì)以來，人們一直致力于提高采收率的探索和研究工作，發(fā)展到目前常用的提高采收率方法可以分為三大類，即熱力采油、化學(xué)驅(qū)和注氣混相／非混相驅(qū)。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!常用的EOR方法可以分為三大類：熱力采油化學(xué)驅(qū)注氣混相／非混相驅(qū)，此外，還有一些其他的方法如微生物采油等。即我們常說的：“三氣”——N2（煙道氣）驅(qū)、CO2

驅(qū)、烴類氣體多次接觸混相驅(qū)（蒸發(fā)氣驅(qū)、凝析氣驅(qū)）和一次接觸混相驅(qū)；

“三水”——膠束／聚合物、堿／表面活性劑／聚合物驅(qū)、聚合物驅(qū)或凝膠處理；

“三熱力”——火燒油層、蒸汽或熱水驅(qū)、地面坑道采礦。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!

常用的提高采收率方法:

熱力采油方法:化學(xué)驅(qū)方法:

火燒油層法注醇類混相溶劑注熱水和蒸汽膠束／聚合物驅(qū)注熱水 三元復(fù)合驅(qū)蒸汽驅(qū) 膠束／聚合物／表面活性劑電加熱油層法堿水驅(qū)聚合物驅(qū)泡沫驅(qū)注氣（或溶劑）方法:

注氮?dú)馄渌椒?

注CO2微生物采油注煙道氣磁場強(qiáng)化采油注烴類氣體（和液體）超聲波輔助采油高壓干氣驅(qū)（蒸發(fā)氣驅(qū)）核能采油富化氣驅(qū)（凝析氣驅(qū)）混相溶劑提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!一、注氣驅(qū)發(fā)展現(xiàn)狀二、注氣提高采收率機(jī)理三、注氣過程中有關(guān)物理化學(xué)現(xiàn)象及影響因素

四、注氣驅(qū)物理模擬技術(shù)五、注氣驅(qū)數(shù)值模擬技術(shù)六、注氣提高采收率技術(shù)注氣提高采收率技術(shù)與方法提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!

目前在國外，注氣已成為除熱采之外發(fā)展較快的提高采收率的方法。將1992年與1990年的數(shù)據(jù)作比較，近幾年采用熱采的數(shù)量基本穩(wěn)定，采用化學(xué)驅(qū)的數(shù)量下降了44.0％，而注氣數(shù)量則增加36％（其中烴和非烴混相驅(qū)增加5l%）。迄今為止，有3％的世界原油產(chǎn)量由注氣提高采收率（EOR）獲得，而加拿大的EOR增產(chǎn)則為原油總產(chǎn)量的20％，美國的EOR增產(chǎn)為10％。1994年美國、加拿大提高采收率項(xiàng)目見表l。

1986年后，由于國際油價(jià)下滑，在美國實(shí)施的提高采收率項(xiàng)目明顯減少，1986年為512項(xiàng)，而CO2

驅(qū)為38項(xiàng)，而1994年則僅為226項(xiàng)。1992年前烴類非混相驅(qū)一直穩(wěn)定在24±2項(xiàng)，1994年為15項(xiàng)。1986年CO2為38項(xiàng)，而1994年卻增加到54項(xiàng)，僅有CO2項(xiàng)目在該年度增加了42％。1994年初與1986年相比，CO2項(xiàng)目增加的產(chǎn)量提高了6倍。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!

以CO2溶劑為主導(dǎo)，而在加拿大則主要使用烴類溶劑，其主要原因是：在加拿大，烴類氣體來源廣泛、方便且便宜，制備烴類溶劑所需的氣體和液態(tài)烴可從油田附近的氣田或管道中得到；同時(shí)，由其它途徑（如發(fā)電廠）得到的CO2十分昂貴，由于CO2氣田遠(yuǎn)離油田，需花費(fèi)大量的資金去解決開采、處理和注入設(shè)備等方面的問題。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!

1969年3月～1970年6月大慶油田又在小井距試驗(yàn)區(qū)葡Il－2層注入CO2進(jìn)行輕質(zhì)油段塞提高采收率礦場試驗(yàn)，結(jié)果比水驅(qū)提高采收率8％。但是，現(xiàn)場效果不如室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果理想，大概有二個(gè)方面的原因：一是注入量比較?。▋H為孔隙體積的2.6％），沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求用量；二是注入劑粘度低，導(dǎo)致平面上波及系數(shù)低，影響了采收率的提高。到70年代，由于受CO2氣源的限制，注氣的研究基本都停止了，只有勝利油田在室內(nèi)還進(jìn)行了一些最低混相壓力的測定和混相機(jī)理研究。后來，在蘇北黃橋、吉林萬金塔、大港等地區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)了一些天然CO2氣源，為此，自1985年開始，氣體混相驅(qū)和非混相驅(qū)工作又重新開展起來。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!

我國西部油田的情況與東部大不相同。例如，塔里木油田和吐哈油田的原油密度小，粘度低，大多數(shù)屬揮發(fā)油，或弱揮發(fā)油，或凝析油，即使是黑油，其油質(zhì)也比較輕，并且埋藏深、儲(chǔ)層物性差，這種情況為注氣濕相驅(qū)提供了十分有利的地質(zhì)條件。西部的天然氣資源非常豐富，那里人口稀少，地域廣闊，煤資源豐富，工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，天然氣需求量少，為注氣提供了必要的氣源保證。因此，注氣混相驅(qū)在我國的西部地區(qū)將有很好的發(fā)展前景。

目前吐哈葡北油田注氣混相驅(qū)設(shè)計(jì)已正式實(shí)施兩年多，這是我國個(gè)油田規(guī)模的二次采油水氣交替注烴混相驅(qū)實(shí)踐，不僅對(duì)吐哈油田，乃至對(duì)西部油田，甚至對(duì)全國的油田開發(fā)都有重要的指導(dǎo)意義。從目前的情況來看，該油田已獲得了很好的注氣效果，能保持油層壓力在混相壓力以上。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!二、注氣提高采收率機(jī)理1.注氣的相態(tài)（1）用三角相圖表示三組分相態(tài)通常油藏流體是復(fù)雜的多組分混合物，表示其相態(tài)的一種近似方法是三角（或稱三元）相圖（圖1－1）。（2）用擬三角相圖表示多組分的相態(tài)為了表示多組分油藏流體，可把流體組分劃分成三種擬組分，并在三角相圖上近似地表示出來，稱“擬三元相圖”。一種常用的劃分方法將其分為：揮發(fā)擬組分（N2十CH4）；中間擬組分（C2～C6）；相對(duì)不揮發(fā)組分（C7+）。圖1三組分三元相圖提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!

液化天然氣是與油藏流體發(fā)生初接觸混相的溶劑，如果連續(xù)注入它，費(fèi)用顯然太高。現(xiàn)場中采用的替代辦法是，交替注入一定體積的成本較低的液化天然氣溶劑和溶劑段塞。采用混相驅(qū)方案后，溶劑混相驅(qū)替油藏原油，驅(qū)動(dòng)氣混相驅(qū)替溶劑，最后推動(dòng)小的溶劑段塞通過油藏。對(duì)于一次接觸混相驅(qū)來說，中間分子量的烴注入溶劑將從瀝青基原油中沉淀出一些瀝青質(zhì)，并且這種趨勢(shì)會(huì)隨著烴溶劑分子量的增加而減弱。嚴(yán)重的瀝青質(zhì)沉淀可降低滲透率，并影響井的注人能力和產(chǎn)能，甚至在生產(chǎn)井中引起堵塞。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!（a）凝析氣驅(qū)混相富烴氣富含C2-C6的中間組分，它不能與油藏原油發(fā)生初接觸混相，但在適當(dāng)?shù)膲毫ο驴膳c油藏原油達(dá)到凝析氣驅(qū)動(dòng)態(tài)混相，即注入的富氣與油藏原油多次接觸，并發(fā)生多次凝析作用，富氣中的中間組分不斷凝析到油藏原油中，使原油逐漸加富，直至與注入氣混相。圖3凝析氣驅(qū)混相

油藏原油與富氣起初并不混相，但當(dāng)富氣初接觸油藏原油后，由于富氣中的中間組分溶于原油中，原油加富，油藏流體組成變?yōu)镸1，其相應(yīng)的平衡氣液分別為G1、L1；隨后，再注入富氣推動(dòng)可移動(dòng)的平衡氣體G1向前進(jìn)入油藏，留下平衡液體L1供注入氣接觸，并發(fā)生混合，在這一位置上形成一新的混合物M2

，其平衡氣液為G2

、L2；繼續(xù)注入富氣，重復(fù)上述過程，井眼附近液相組成以相同方式逐漸沿泡點(diǎn)曲線改變，直至臨界點(diǎn)，氣液達(dá)到平衡，油氣不存在相界，完全達(dá)到混相。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!(b)蒸發(fā)氣驅(qū)混相

達(dá)到動(dòng)態(tài)混相驅(qū)替的另一機(jī)理是，依靠就地蒸發(fā)（汽化）作用，讓中間分子量烴從油藏原油蒸發(fā)并進(jìn)入注入氣。這種達(dá)到混相的方法稱作蒸發(fā)氣驅(qū)混相。用天然氣、二氧化碳、煙道氣或氮?dú)庾鳛樽⑷霘馐强梢赃_(dá)到混相的。當(dāng)油藏原油含有較多中間烴時(shí)，通過注入氣與原油多次接觸，能蒸發(fā)或抽提油藏原油中的烴一使注入氣富化，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)氣驅(qū)動(dòng)態(tài)混相。天然氣、煙道氣和氮?dú)庵饕靡猿樘酑2～C5。

CO2也能達(dá)到動(dòng)態(tài)混相，主要用于抽提更大分子量的烴，即C2～C30。

圖4說明了富氣蒸發(fā)氣驅(qū)混相的機(jī)理。

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在注氣過程中，隨著油藏原油的中間分子量烴濃度的減少，為達(dá)到混相，要求更高的注入壓力。增加壓力可以增加蒸發(fā)作用，使中間分子量烴蒸發(fā)進(jìn)入蒸氣相，從而減少兩相區(qū)并改變連接線的斜率。對(duì)許多原油而言，注入甲烷-天然氣、N2、煙道氣需要較高的混相壓力，但在油藏注入工程中卻往往達(dá)不到此要求。

3.混相壓力的測定與計(jì)算在注氣混相驅(qū)中，注入氣與油藏原油的最小混相壓力（MMP）是一個(gè)關(guān)鍵的篩選指標(biāo)。由于在混相條件下可以取得很高的采收率，因此最小混相壓力值是油田工作者在選擇三采方案時(shí)必須考慮的因素。研究表明，當(dāng)驅(qū)替壓力低于最小混相壓力時(shí)，隨著壓力的降低，原油采收率下降很快，因此最小混相壓力就成為注氣項(xiàng)目進(jìn)行篩選的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。如果最小混相壓力過高，超過油藏壓力時(shí)將使混相難以實(shí)現(xiàn)。目前確定MMP的方法主要有實(shí)驗(yàn)測定法、細(xì)管模擬方法和計(jì)算方法。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!

（b）上升氣泡儀RBA(RisingBubbleApparatus)

這種方法是在一根透明的管子中充滿油藏原油樣品，保持一定的壓力，從管子的底部注入驅(qū)替氣體的氣泡，通過可以垂直運(yùn)動(dòng)的攝像機(jī)來跟蹤記錄氣泡的變化過程。當(dāng)系統(tǒng)壓力遠(yuǎn)低于混相壓力時(shí)，氣泡上升到管子頂部時(shí)仍保持球形，但由于氣體向油中擴(kuò)散而體積逐漸變小。當(dāng)壓力接近或等于混相壓力時(shí)，氣泡的頂部仍保持球形，但底部出現(xiàn)了一條“尾巴”，油氣界面變得模糊，氣泡下部呈扁平狀，說明此時(shí)注入氣與油達(dá)到了多次接觸混相。當(dāng)壓力遠(yuǎn)高于混相壓力時(shí)，由于氣體會(huì)很快地溶解到油中，氣泡在上升過程中消失。上升氣泡法的優(yōu)點(diǎn)是比較直觀，并且測定速度較快，所需時(shí)間只是細(xì)管驅(qū)替的十分之一，可以在一天之內(nèi)確定出一種原油的最小混相壓力，并且實(shí)驗(yàn)結(jié)果與細(xì)管驅(qū)替的結(jié)果符合也較好。但是實(shí)驗(yàn)所需的高壓透明設(shè)備較為昂貴，對(duì)實(shí)驗(yàn)者的素質(zhì)要求也較高。RBA方法最主要的缺點(diǎn)是當(dāng)原油的顏色較深時(shí)，由于透光率較小使得氣泡的形狀看不清楚，這會(huì)大大影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的判斷。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!三、注氣過程中有關(guān)物理化學(xué)現(xiàn)象及影響因素1.混相驅(qū)替中的流態(tài)流度比是混相驅(qū)替設(shè)計(jì)中最重要的參數(shù)之一?；煜囹?qū)中流度比往往大于1，這對(duì)驅(qū)替是不利的。在二維剖面均質(zhì)模型的流動(dòng)試驗(yàn)中有四種流態(tài)（圖5）,它們?nèi)Q干粘滯力／重力比。圖5混相驅(qū)中的四種流態(tài)

使一種流態(tài)過渡到另一種流態(tài)的粘滯力／重力比值取決于驅(qū)替流體和油藏的流度比。流度比越大，混相驅(qū)替從單一的超覆原油的重力舌進(jìn)（流態(tài)Ⅰ

）過渡到粘性指進(jìn)控制的流態(tài)（流態(tài)IV）所要求的粘滯力／重力比值越大。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!3.界面張力界面張力在混相驅(qū)中是非常重要的。界面張力的下降可使氣體進(jìn)入那些在高界面張力下完全隔離的孔道，從而增加驅(qū)油面積。由于油和注入氣之間毛管力下降，可提高波及系數(shù)并減小殘余油飽和度。為了顯著降低殘余油飽和度，通常需降低界面張力，但降到何種程度要視實(shí)際地層情況而定。

①若孔喉很小，且均勻，應(yīng)力求達(dá)到混相，優(yōu)化界面張力非常重要；②若孔隙分布不均勻，孔隙尺寸變化大，那么應(yīng)主要考慮粘度影響，混相與否可不必過多考慮；③對(duì)孔隙尺寸較大的體系，由于氣體的溶解可使原油粘度降低，增大氣體的溶解就顯得比降低界面張力更為重要；④低界面張力是有效開采的必要條件，單在許多情況下，零界面張力卻是不必要的，除非孔隙分布非常致密，且?guī)r石又是油濕的；⑤實(shí)驗(yàn)室測試應(yīng)考慮粘度、界面張力、孔隙尺寸分布之間相互作用的影響；⑥對(duì)于巖石為水濕的高含水油藏，混相驅(qū)不一定能極大程度地提高采收率。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!5.孔隙分布圖6和圖7示出隨著孔隙大小分布的變化，界面張力是如何影響采收率的（采收率的大小同時(shí)還與接觸波及到的孔隙喉道有關(guān)）。如圖6所示，在10～50μm的孔隙喉道大小分布范圍內(nèi)，當(dāng)孔隙喉道直徑大于圖6中箭頭所指處的孔隙喉道直徑時(shí)，注入液能進(jìn)人孔隙并驅(qū)替其間的原油。如果喉道直徑范圍更小，在0～30μm時(shí)，上述所能達(dá)到的界面張力也同樣只能使注入流體波及到那些直徑約大于15μm的喉道，如圖7所示。

圖6細(xì)管孔隙大小分布圖7實(shí)際油藏孔隙除大小分布因此，對(duì)同樣大小的界面張力，由于孔隙分布的不同，采收率可由圖6的95％降到圖7的50％。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!7.潤濕性影響

混相驅(qū)中的一大缺點(diǎn)就是粘性指進(jìn)。為了控制流度以減少粘性指進(jìn)，通常在混相驅(qū)中使用水氣交替注入。但是，使用該方法，顯然會(huì)使油藏中的水量增多，從而使巖石中發(fā)生大量水鎖現(xiàn)象成為可能。含水飽和度上升，捕獲油量增加，這一現(xiàn)象與巖石的潤濕性有較大的關(guān)系：對(duì)水濕巖心而言，捕獲的油顯然大于混合潤濕或油濕巖心捕獲的油；對(duì)混合潤濕或油濕巖心，加大水／溶劑注入后，被水困住的油量減小，其原因是巖石中呈樹枝狀的被困油通過擴(kuò)散作用被采出。8.重力影響①重力對(duì)水平油藏的影響體現(xiàn)在兩個(gè)方面：密度差引起溶劑超覆原油和水流動(dòng)（見圖5),在注入水與溶劑前緣后面，烴相之間發(fā)生重力對(duì)流分離。在這種情況下，油藏厚度增加對(duì)驅(qū)替影響不利。②傾斜油藏中重力可作為優(yōu)點(diǎn)加以利用。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!(1)恒組成膨脹

油氣藏流體的恒組成膨脹試驗(yàn)是在地層溫度和體系組成不變的情況下，當(dāng)油氣體系地層壓力開始逐步下降，飽和壓力和流體的相對(duì)體積發(fā)生變化時(shí)，對(duì)流體的膨脹能力以及飽和壓力以上流體物性參數(shù)的變化情況的測定。對(duì)于原油，一般PV關(guān)系的壓力和相對(duì)體積曲線為直線，可通過拐點(diǎn)來確定流體的泡點(diǎn)壓力，其測試的流程見圖8。圖8恒組成膨脹提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!.（3）多級(jí)脫氣試驗(yàn)（差異凝析DLT）多級(jí)脫氣試驗(yàn)是在地層溫度下，從泡點(diǎn)壓力起，退泵降低一定壓力，在此壓力下排除平衡的氣相，記錄下此時(shí)的油相體積和采出氣的量；再進(jìn)一步退泵降壓，并恒壓放掉平衡氣，直到壓力降到大氣壓力下為止。試驗(yàn)研究的目的是在脫氣過程中不同壓力下原油的體積系數(shù)、密度、粘度以及溶解氣油比等的變化，是原油的基本物性試驗(yàn)。圖10是測定的過程。圖10地層原油多級(jí)脫氣試驗(yàn)

提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!2.注入氣流體相行為研究

對(duì)地層流體和注入氣相態(tài)行為主要有三方面的研究內(nèi)容：一種是基于流體膨脹（一次接觸混相）和飽和壓力升高的膨脹試驗(yàn)；二是描述氣和油接觸的試驗(yàn)又稱多次接觸試驗(yàn)；三是基于物性測試的PVT全分析試驗(yàn)。注氣后流體的PVT測試內(nèi)容如圖11所示。圖11注入氣后流體的相態(tài)行為研究提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!（2）升泡法測定最小混相壓力用升泡儀（RBA）測MMP是由Christiansen和Kim于1986年提出的。這種方法的特點(diǎn)是測定周期短（一個(gè)油氣系統(tǒng)的MMP測定可在一天內(nèi)完成），而且實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠。Hycal公司Thomas等人的研究認(rèn)為，升泡法比細(xì)管法測定MMP更合理，更可靠。圖13升泡儀實(shí)驗(yàn)裝置示意圖提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!圖3-65長巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)流程

提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!1.注氣驅(qū)數(shù)值模擬研究基礎(chǔ)(1).油藏地質(zhì)建模技術(shù)綜合運(yùn)用層序地層學(xué)、三維地震、測井地質(zhì)學(xué)、結(jié)合鉆井和巖心分析、試驗(yàn)資料、地震測試、測井信息，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，運(yùn)用分形-克立金儲(chǔ)層隨機(jī)建模技術(shù)，建立三維定量化砂體空間分布地質(zhì)模型，正確再現(xiàn)儲(chǔ)層地質(zhì)參數(shù)分布，核實(shí)地質(zhì)儲(chǔ)量及可采地質(zhì)儲(chǔ)量。(2).油藏流體相態(tài)模擬技術(shù)在注氣驅(qū)方案實(shí)施之前，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)油氣藏地層流體相態(tài)特征以及注入氣與地層流體之間抽提-溶解傳質(zhì)過程中的相態(tài)特征變化，是確定油氣藏諸其適應(yīng)性、注氣開采機(jī)理及運(yùn)用多相多組分油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)正確預(yù)測油氣田注氣開采動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)。因此，必須了解和掌握地層原油、地層水、注入氣及其多相混合物相態(tài)特征描述方法和相態(tài)模擬計(jì)算技術(shù)。

提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!2.狀態(tài)方程的選擇

運(yùn)用多相多組分相態(tài)模擬技術(shù)研究注氣驅(qū)過程液兩相PVT、油氣烴類體系多相相態(tài)問題的關(guān)鍵是要正確選擇出可同時(shí)描述平衡氣、液兩相PVT相態(tài)特征的狀態(tài)方程，以便使相態(tài)模擬計(jì)算滿足數(shù)值模擬計(jì)算要求。3.地層流體相態(tài)擬合油氣烴類體系是由多組分物質(zhì)構(gòu)成的混合物。在研究注氣驅(qū)過程氣-液間溶解-抽提相平衡問題時(shí)，必須知道油氣體系中各組份的組成分布及其相應(yīng)的熱力學(xué)性質(zhì)，并通過相態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合對(duì)其中C7+重餾分的熱力學(xué)參數(shù)進(jìn)行合理的調(diào)整，以便使流體相態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)-狀態(tài)方程模型-流體熱力學(xué)參數(shù)之間滿足熱力學(xué)相容性，從而使?fàn)顟B(tài)方程相態(tài)模擬的結(jié)果復(fù)合油氣藏流體實(shí)際相態(tài)變化過程，為油氣藏模擬提供合理的流體PVT參數(shù)場。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!六、注氣提高采收率技術(shù)1.注烴類氣體作為最古老的EOR方法，早在人們了解混相驅(qū)的概念之前就己開始實(shí)施注烴類氣體了。當(dāng)某些油田的低分子量的烴類氣體過剩時(shí)，常將這些氣體注入油藏保持壓力以提高采收率?；煜酂N驅(qū)油的過程包括注入可以完全溶解油層原油的流體，消除引起原油滯留于巖石的力，以及將溶劑－原油混合物驅(qū)替到生產(chǎn)井。這種溶劑可以是醇類，精制烴，凝析的碳?xì)浠衔餁怏w，液化石油氣或廢氣。首先注入溶劑段塞（與油層原油混相），接著注入流體和氣體將溶劑－原油的混合物驅(qū)替到生產(chǎn)井。有三個(gè)不同的混相烴驅(qū)油法可以用于提高原油采收率:

個(gè)方法就是混相段塞法，這個(gè)方法包括注入一定的液體碳?xì)浠衔锒稳缓笞⑷胩烊粴?，或氣體和水，以便推動(dòng)段塞通過油層。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!

從達(dá)到混相需要的壓力來看，丙烷或液化氣需要的混相壓力最低，而且由于與原油性質(zhì)較接近，可以獲得的驅(qū)替效率也最高，但注入溶劑的高成本使這種方法難以推廣。其他氣體如干氣和富氣的混相壓力介于氮?dú)夂虲O2之間，視油藏條件和原油的組成而不同。當(dāng)油藏較淺時(shí)，要求溶劑的混相壓力也必須較低，因此在經(jīng)濟(jì)效益允許的情況下，可以通過對(duì)干氣的富化（通常是加入C2－C4組分）來降低其混相壓力。這種方法主要在加拿大應(yīng)用較多，因?yàn)楫?dāng)?shù)谻O2資源短缺，而烴類氣體則易得。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!CO2具有與烴混相溶劑相同的低粘度，而且其混相驅(qū)的體積驅(qū)掃效率和烴混相驅(qū)一樣受不利的粘度比的影響。CO2的混相壓力較低，因而在許多油藏中都可以達(dá)到動(dòng)態(tài)混相。當(dāng)CO2溶解于原油時(shí)，原油粘度顯著下降，降低程度取決于壓力、溫度和原油的粘度大小，一般原始原油粘度越高，降低的百分比越大。自從三十多年前開始進(jìn)行注CO2實(shí)踐以來，它是唯一不斷增長的EOR方法。在美國，注CO2比其它方法更受重視，因?yàn)榘耸甏魿O2的可靠供應(yīng)成為現(xiàn)實(shí)，其成本比甲烷要低，這使得CO2的應(yīng)用有了顯著的增長。

CO2的來源主要有：天然的CO2氣藏、天然氣加工廠或其他工業(yè)工廠（如發(fā)電廠等）的廢氣。由于混相驅(qū)需要的CO2供應(yīng)量和供應(yīng)速度可能很大，例如一個(gè)CO2驅(qū)工程項(xiàng)目可能要耗用CO2數(shù)億到數(shù)十億立方米，并不是每一個(gè)油田都能找到合適的氣源，這就限制了它更廣泛的應(yīng)用。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!

較早的研究指出，在高壓下注氮與原油達(dá)到混相時(shí)，可以取得很高的采收率（＞90%）,與注甲烷的驅(qū)替效率接近。氮?dú)馀c原油經(jīng)多次接觸才能達(dá)到混相狀態(tài)，在此過程中，氮?dú)庵饾u抽提原油中的輕烴組分，在驅(qū)替前緣氮?dú)獗恢饾u富化，最后形成混相。與油藏流體中的烴類相比，氮的分子量很小，臨界溫度也很低，因此它的相態(tài)行為與油藏流體有較大差別。例如，凝析氣藏中注入氮?dú)鈺?huì)顯著提高其露點(diǎn)壓力，從而在與氮?dú)饨佑|處會(huì)引起反冷凝現(xiàn)象。對(duì)于黑油油藏，注入氮?dú)鈺?huì)逐漸將油中的輕組分及中間組分抽出，其結(jié)果是降低了原油的地層體積系數(shù)和溶解氣油比，氮?dú)怛?qū)后的殘余油密度和粘度都將增大，使其更不易采出。在壓力大于最小混相壓力的情況下，注氮和注甲烷的差別隨著擴(kuò)散水平的減小而減小，但在非理想的條件下，注甲烷的驅(qū)替效率比注氮高，這是因?yàn)榧淄椋瓝]發(fā)油體系的相行為較之氮－揮發(fā)油體系更有利。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!4.注空氣

注空氣到油藏提高原油采收率是注氣開發(fā)技術(shù)應(yīng)用的新領(lǐng)域。注空氣采油既可用于稠油油藏，又可用于輕質(zhì)油和中等重度的油藏，它是一項(xiàng)有效的提高采收率技術(shù)。

注空氣提高采收率機(jī)理：注空氣提高采收率綜合了許多驅(qū)油機(jī)理，對(duì)不同的油藏來說，其驅(qū)油機(jī)理也有所不同，歸納起來有以下幾種：①高壓注空氣提高或維持了油藏壓力；②在油藏溫度下通過原油低溫氧化把空氣中所有的氧氣都消耗掉，至少可實(shí)現(xiàn)氮?dú)怛?qū)；③在油藏溫度下，如果實(shí)現(xiàn)了原油高溫氧化則可實(shí)現(xiàn)間接的煙道氣驅(qū)；④在適當(dāng)?shù)挠筒貕毫ο?，煙道氣可與原油之間發(fā)展為混相驅(qū)或近混相驅(qū)；⑤在高溫條件下，可以發(fā)生超臨界蒸汽驅(qū)動(dòng)；

⑥由于氧化反應(yīng)的熱效應(yīng)可以產(chǎn)生原油降粘、熱膨脹效應(yīng)；

⑦對(duì)陡峭或傾斜的油藏頂部注空氣還能產(chǎn)生重力驅(qū)替作用。

提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!適于注空氣的油田應(yīng)具備的條件：（l）油藏埋藏越深，油藏溫度越高，實(shí)施注空氣的條件就越好，因?yàn)楦邏耗芴岣呋煜嗄芰?，高溫能提高氧的利用率，一般采用注空氣的油藏溫度?yīng)高于70℃；（2）地層最好有垂向變化和地層傾角，可利用重力驅(qū)油，起到雙驅(qū)動(dòng)的作用；（3）油藏原油的相對(duì)密度要小于0．9340（即＞20?API）；（4）要有一定的膠質(zhì)與瀝青質(zhì)，以維護(hù)放熱反應(yīng)（空氣與原油氧化反應(yīng)）的連續(xù)性，保證反應(yīng)的最終溫度高于300℃；（5）油藏巖石中最好含有粘土礦物和金屬，可以對(duì)氧化反應(yīng)起到催化作用。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!注空氣采油技術(shù)的安全性：在注空氣過程中，當(dāng)氧與烴在油層外混合時(shí)，會(huì)引起注入井筒內(nèi)或地面管線內(nèi)燃燒或爆炸。據(jù)文獻(xiàn)（1對(duì)報(bào)導(dǎo)：1997年4月27日W．Hackberryd油田西側(cè)的一口高壓注人井在關(guān)井6個(gè)月后打開采油樹閥門時(shí)發(fā)生著火；1997年9月5日在一口低壓注入井的上游孔板流量計(jì)記錄儀處，由于波紋管的上端破裂而引起燃燒。據(jù)分析，由于地層中烴向注入井筒和地面管線回流，并與殘存的空氣混合，突然打開閥門降壓引起了如上著火。因此，利用壓井液系統(tǒng)在注空氣間斷時(shí)泵入氮或水，把殘存的空氣推入油層并阻止烴向井筒倒流是防止燃燒或爆炸的有效方法。為了防止注人淡水引起油層內(nèi)粘土膨脹，人們有時(shí)選用2％的KCl溶液來作為壓井液，同時(shí)它也是氮的廉價(jià)替代物。但是，這種方式引起了腐蝕問題。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!

從原理上來看，這些方法的主要驅(qū)油機(jī)理有三點(diǎn)

（1）通過兩相傳質(zhì)以達(dá)到混相；（2）降低界面張力；（3）改變?cè)突蝌?qū)替劑的粘度。對(duì)于某種方法來說，可能存在多種機(jī)理同時(shí)發(fā)生作用，如對(duì)于注氣混相驅(qū)技術(shù)，在達(dá)到混相的同時(shí)界面張力也降低到零。

非混相驅(qū)注氣驅(qū)混相驅(qū)一次接觸混相多次接觸混相蒸發(fā)氣驅(qū)混相凝析氣驅(qū)混相提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!一、注氣驅(qū)發(fā)展現(xiàn)狀

注氣驅(qū)始于二十世紀(jì)50年代。

蒸發(fā)混相驅(qū)：始于1950年，美國Texas（德克薩斯州）Block31油田，被世界公認(rèn)為世界個(gè)高壓蒸發(fā)混相驅(qū)，至今仍在進(jìn)行。

凝析氣驅(qū)：水平狀油藏，始于1953年。垂直重力穩(wěn)定驅(qū)油藏，始于1965年。

一次接觸混相驅(qū)：始于1950年。

CO2驅(qū)：始于1950年。初次工業(yè)性試驗(yàn)始于1960年，但失敗了。一系列先導(dǎo)試驗(yàn)始于1970年。

提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!表1美國、加拿大1984年提高采收率項(xiàng)目和原油產(chǎn)量

提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!我國注氣提高采收率技術(shù)發(fā)展簡狀

在我國東部主要產(chǎn)油區(qū)，天然氣氣源供不應(yīng)求，發(fā)現(xiàn)的CO2氣源較少，目前還沒有充裕的氣源用來注氣，再加上該地區(qū)油田原油含蠟多，粘度和密度都比較高，注氣后由于不利的流度比、氣竄和重力差異比較嚴(yán)重，波及系數(shù)不高，難以產(chǎn)生混相，所以，在該地區(qū)注氣混相驅(qū)和非混相驅(qū)一直未能很好地開展起來。盡管如此，注非烴氣體混相和非混相驅(qū)的研究和現(xiàn)場先導(dǎo)試驗(yàn)一直沒有停止過。CO2驅(qū)在我國60年代初就受到重視。

1963年首先在大慶油田將此作為提高采收率的方法進(jìn)行研究，

1965年該油田專門開辟了小井距提高采收率試驗(yàn)區(qū)，對(duì)此進(jìn)行了先導(dǎo)性試驗(yàn)，提高采收率10％左右。

提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!

中原、大慶、華北等油田開展了試驗(yàn)，其中：大慶油田與法國合作，利用大慶煉油廠加氫車間的尾氣，在薩南油田進(jìn)行了CO2非混相驅(qū)礦場試驗(yàn)，并還在北一區(qū)斷東和北二區(qū)東部開展了兩個(gè)礦場試驗(yàn)，實(shí)行水氣交替注入；華北油田與法國合作，在雁翎油田開展注N2非混相驅(qū)礦場試驗(yàn)；中原油田也與加拿大合作，進(jìn)行了注烴或CO2

混相驅(qū)可行性研究。1994年以后，吉林油田利用萬金塔CO2氣田的液態(tài)CO2

開展了CO2

吞吐和CO2泡沫壓裂等工藝措施，到1998年為止，并對(duì)144口井實(shí)施了CO2吞吐實(shí)驗(yàn)，平均1噸CO2

產(chǎn)3.3t原油，共對(duì)119口井開展了CO2泡沫壓裂，平均1噸CO2增油8.6t。

1996年江蘇富民油田對(duì)48口井開展了CO2吞吐試驗(yàn)，累計(jì)增油1500t，目前試驗(yàn)的7口井由于見效顯著，又開展了驅(qū)替試驗(yàn)。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!

另外，大港大張坨凝析氣田和塔西南柯克亞凝析氣田注氣的成功，實(shí)現(xiàn)了我國用注氣開發(fā)凝析氣田零的突破；塔里木油田牙哈凝析氣田高壓干氣回注的成功，不僅為富含凝析油的凝析氣田保持壓力開發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，也打破了注氣的神秘感，為注氣提高原油采收率開辟了新的途徑。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!2.混相原理根據(jù)不同注入氣體與原油系統(tǒng)的特性，混相驅(qū)分為：一次接觸混相驅(qū)、多次接觸混相驅(qū)。多次接觸混相驅(qū)替又可細(xì)分為凝析氣驅(qū)（富氣驅(qū)）和蒸發(fā)氣驅(qū)（貧氣驅(qū)）兩種方式。圖2溶劑段塞的一次接觸混相

（1）一次接觸混相驅(qū)

達(dá)到混相驅(qū)替最簡單和最直接的方法是注入按任何比例都能與原油完全混合的溶劑，以便使所有的混合物為單相。中等分子量烴，如丙烷、丁烷或液化天然氣是常用來進(jìn)行一次接觸混相驅(qū)的注入溶劑。圖2為一次接觸混相的相態(tài)要求。液化天然氣溶劑用擬組分

C2-C6代表。所有的液化天然氣和原油的混合物，在這一圖上全都位于單相區(qū)。為在溶劑與原油之間達(dá)到一次接觸混相，驅(qū)替壓力必須位于p一X圖臨界凝析壓力之上，因?yàn)槿軇┮辉突旌衔镌谶@一壓力之上為單相。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!

（2）多次接觸混相注入氣體后，油藏原油與注入氣之間就地出現(xiàn)組分傳質(zhì)作用，形成一個(gè)驅(qū)替相過渡帶，其流體組成由原油組成變化過渡為注入流體的組成。這種原油與注入流體在流動(dòng)過程中重復(fù)接觸并靠組分就地傳質(zhì)作用達(dá)到混相的過程，稱作多次接觸混相或動(dòng)態(tài)混相。在多級(jí)接觸混相驅(qū)中，需用到兩個(gè)概念，即向前接觸和向后接觸。向前接觸是指平衡的氣相與新鮮的原油相接觸，通過蒸發(fā)或抽提作用進(jìn)行相間傳質(zhì)；而向后接觸是指平衡液相與新鮮注入氣之間不斷進(jìn)行的相間傳質(zhì)。這兩種驅(qū)替在不同地點(diǎn)發(fā)生。向前接觸發(fā)生在前緣，而向后接觸發(fā)生在后緣。根據(jù)傳質(zhì)方式的不同，多次接觸混相分為凝析氣驅(qū)（富氣驅(qū)）和蒸發(fā)氣驅(qū)（貧氣驅(qū)）。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!

圖3說明了富氣凝析氣驅(qū)混相的機(jī)理，圖中示出油藏原油及注入富氣(B)的組成。

顯然，注富氣混相驅(qū)是多次接觸混相過程，通過注入富氣中的中間組分不斷凝析到原油中，原油逐漸變富，在注入氣的后端與原油性質(zhì)達(dá)到相同，從而實(shí)現(xiàn)混相。通常必須注入相當(dāng)多的富氣才能使混相前緣的混相得以保持，一般采用的富氣段塞為10％～20％的孔隙體積。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!圖4蒸發(fā)氣驅(qū)混相

油藏原油A含有較多的中間分子量烴，并且它的組成位于通過臨界點(diǎn)的極限系線的延長段上。注入初期，注入氣體和油藏原油是不混相的，注入氣體由井眼向外非源相地驅(qū)替原油，并在氣前緣的后面留下一些未驅(qū)替走的原油。此時(shí)，注入氣體和初次接觸后未驅(qū)替走的原油的總組成為M1，油藏中平衡的液、氣相組成為L1、Gl。繼后，注入氣體推動(dòng)平衡氣體G1更深入地進(jìn)入油藏，平衡氣接觸到新鮮的油藏原油，液體L1則殘留在后面。

通過第二次接觸，油藏達(dá)到一個(gè)新的總組成M2，其相應(yīng)的平衡氣、液體組成分別為G2

、L2

。再進(jìn)一步地注人氣體，使氣體G2向前流動(dòng)并接觸新鮮的油藏原油。重復(fù)以上過程，使驅(qū)替前緣的氣體組成沿露點(diǎn)曲線逐漸改變，直到它達(dá)到臨界點(diǎn)的組成——臨界點(diǎn)流體直接與油藏原油混相。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!（1）最小混相壓力（MMP）的實(shí)驗(yàn)測定方法

（a）細(xì)管驅(qū)替（SlimTubeDisplacement）這是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的MMP確定方法，為了防止驅(qū)替溶劑的粘性指進(jìn)影響，在細(xì)管驅(qū)替實(shí)驗(yàn)中依靠橫向分散作用將指進(jìn)的增長限制在一小段流管長度內(nèi)。由于可以使流管的直徑足夠小和長度足夠大，從而抑制了指進(jìn)的形成和發(fā)展。一般常用的細(xì)管長度從10到40米，直徑在0.5-1.0厘米之間，管子內(nèi)填充細(xì)砂或細(xì)玻璃珠。管中充滿油藏原油，在一定的溫度和出口壓力下注入氣體，在不同壓力下進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)，通過采收率對(duì)壓力的變化曲線來確定MMP。細(xì)管驅(qū)替實(shí)驗(yàn)?zāi)芙o出具有重復(fù)性的精確結(jié)果，一般認(rèn)為是應(yīng)該優(yōu)先采用的確定混相壓力的方法。但是它并不能模擬油藏混相驅(qū)的許多方面，而且其最終采收率水平不應(yīng)認(rèn)為是在油藏巖石中可望達(dá)到的單位驅(qū)替效率。細(xì)管驅(qū)替的主要缺點(diǎn)是需要進(jìn)行多個(gè)不同壓力下的試驗(yàn)，工作量相當(dāng)大，確定一個(gè)MMP數(shù)據(jù)可能需要一兩周甚至一個(gè)月的時(shí)間。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!

（c）界面張力法這是一種間接確定最小混相壓力的方法，其原理是基于當(dāng)注入氣與原油達(dá)到混相時(shí)，相互之間的界面消失，界面張力等于零。根據(jù)這一原理，在油藏溫度下測量不同壓力時(shí)注入氣與油藏原油之間的界面張力，然后用測得的界面張力對(duì)系統(tǒng)壓力作圖，外推至界面張力為零時(shí)的壓力即為最小混相壓力。由于界面張力的測定實(shí)驗(yàn)也是較為復(fù)雜和昂貴的，故此其應(yīng)用受到了很大的限制。另外，由于該方法不能直接得出最小混相壓力，根據(jù)有限的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)外推所得的結(jié)果不一定絕對(duì)正確。

(2)最小混相壓力（MMP）的理論計(jì)算方法預(yù)測最小混相壓力最簡便的方法是采用經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式來計(jì)算。用經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式來計(jì)算MMP比較簡單、方便，但其理論基礎(chǔ)不強(qiáng)，并且這些關(guān)聯(lián)式大多只考慮了油藏流體中輕組分和中間組分對(duì)達(dá)到混相所起的作用，而沒有將較重組分的物性特征考慮進(jìn)去。

(3)最小混相壓力（MMP）細(xì)管模擬方法提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!2.流體的彌散（分散，dispersion）混合流體的混合作用有三種機(jī)理：分子擴(kuò)散作用、微觀對(duì)流彌散作用和宏觀對(duì)流彌散作用。其中，分子擴(kuò)散是分子隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，微觀對(duì)流是由于巖石的微觀非均質(zhì)性導(dǎo)致流動(dòng)的不均衡而引起的，宏觀對(duì)流是由地層的宏觀非均質(zhì)性所引起的。在嚴(yán)重非均質(zhì)的地層中，宏觀對(duì)流的作用比前兩種大。宏觀彌散作用的大小與滲透率的非均質(zhì)程度和滲透率分布函數(shù)有關(guān)。高度非均質(zhì)地層中發(fā)生的宏觀彌散混合比僅根據(jù)分子擴(kuò)散和微觀對(duì)流彌散預(yù)計(jì)的結(jié)果要大得多。在非均質(zhì)厚油層中，更多的注入流體進(jìn)人高滲透層，造成驅(qū)替前緣參差不齊，使驅(qū)動(dòng)流體與地層原油大面積的接觸，垂向上發(fā)生更重要的混合。

提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!4.粘性指進(jìn)注入低界面張力氣時(shí)，由于流度比不利，常造成溶劑前緣不穩(wěn)定。它以不規(guī)則的指進(jìn)方式穿人原油，使溶劑過早突破，增大了消耗量，導(dǎo)致原油產(chǎn)量和采收率降低，并且隨著驅(qū)替過程的進(jìn)行，指進(jìn)在數(shù)量上越來越少，但規(guī)模卻越來越大。

將注氣與注水兩種開發(fā)方式作比較，注氣開發(fā)最大的優(yōu)點(diǎn)是它可以降低氣與原油的界面張力，甚至可使界面張力達(dá)到零。但是，最大的缺點(diǎn)是它的氣油粘度比比水油粘度比小得多極易造成粘性指進(jìn)。因此，對(duì)一個(gè)具體的油藏，究竟應(yīng)采用界面張力主控還是流度主控，需要通過深入的理論研究來確定。如果隨界面張力下降原油產(chǎn)量有極大變化，而粘度的變化對(duì)其影響很小，就可認(rèn)為系統(tǒng)在微觀規(guī)模上不屬流度主控，此時(shí)有必要采用有效的方法去降低界面張力。相反，如果屬于流度主控，就不必花大力氣去降低界面張力。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!6.水鎖影響①水鎖的影響主要是：它可溶解CO2，減少了與油作用的CO2量。這個(gè)影響隨著壓力和含水量的上升而增加，隨著含鹽量的增加而減小。

②水鎖造成了微觀上的捕集油，水溶的CO2可通過擴(kuò)散抽提再采出部分原油，但是該現(xiàn)象在油田開發(fā)實(shí)際中卻幾乎看不到。

③有人研究了近混相條件下水飽和度的影響，提出如下認(rèn)識(shí)：A.在含水情況下，垂直方向相間傳質(zhì)隨溶劑富化程度的增加而增加；

B.含水情況下，水平方向相間傳質(zhì)降低；

C．在含水情況下，垂直方向和水平方向采收率都是富化度的單調(diào)函數(shù)。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!四、注氣驅(qū)物理模擬技術(shù)1.流體相態(tài)研究相態(tài)對(duì)于混相驅(qū)替過程是相當(dāng)重要的。當(dāng)存在多相流動(dòng)時(shí)，油氣體系間會(huì)產(chǎn)生相間的傳質(zhì)和熱。當(dāng)有氣體注入時(shí)，流體的物理化學(xué)性質(zhì)（如粘度、密度、體積系數(shù)、界面張力、氣液相組分和成）均會(huì)發(fā)生變化。對(duì)相態(tài)的研究是研究混相驅(qū)驅(qū)替方式、驅(qū)替機(jī)理的重要依據(jù)。將高溫高壓下地層流體發(fā)生的變化稱為高壓物性。在體系組成確定以后，流體的主要相特征受地層壓力、溫度和體積的控制，因此又稱之為PVT特性。它的研究對(duì)油氣田開發(fā)中的儲(chǔ)量計(jì)算、流體類型劃分、開發(fā)方式選擇、油氣田地面工程集輸設(shè)計(jì)、開發(fā)方案的數(shù)值模擬、油氣田動(dòng)分析等都有極其重要的意義。常規(guī)地層流體相態(tài)研究有井流物組成、飽和壓力（露點(diǎn)、泡點(diǎn)壓力）、恒組成膨脹（CCE）、定容衰竭（CVD）、多級(jí)脫氣（DLT）、分離試驗(yàn)等。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁!（2）定容衰竭試驗(yàn)（DVD）定容衰竭試驗(yàn)是在地層溫度和飽和壓力（露點(diǎn)壓力）下，記錄此時(shí)的體積，并逐漸退泵降壓使體積膨脹，繼后在此恒定壓力下恢復(fù)到飽和壓力下的體積，并記錄每次壓力下產(chǎn)出的氣量、油量，進(jìn)行色譜分析，如此反復(fù)直到壓力降到廢棄壓力，試驗(yàn)的目的是確定定容衰竭采出氣的氣油比、油采收率、氣采收率、液相飽和度、體積系數(shù)等參數(shù)的變化。此試驗(yàn)一般作為模擬凝析氣藏衰竭式開發(fā)的主要方法，可給出開發(fā)凝析氣藏的主要指標(biāo)；同時(shí)，對(duì)揮發(fā)性油藏，也推薦采取此試驗(yàn)進(jìn)行分析。下圖是凝析氣相應(yīng)的測定過程。圖3-2凝析氣藏定容衰竭試驗(yàn)提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁!（4）分離試驗(yàn)分離試驗(yàn)的主要工作是分析和優(yōu)化地層流體的分離條件，以便在今后的操作中多回收氣中的油。其過程是：取一定的地層流體樣品，測定不同分離條件下地層原油的體積系數(shù)、氣油比以及分離出的氣組成和油品質(zhì)等。除以上常規(guī)PVT測試外，還有一些現(xiàn)代測試方法：如連續(xù)向平衡裝置、超臨界流體色譜法、振動(dòng)管法、激光測試、超聲波測試、微波測試、γ

射線測試等。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁!3.注氣驅(qū)最小混相壓力的確定(1)細(xì)管實(shí)驗(yàn)法圖12MMP的細(xì)管試驗(yàn)流程圖圖3-55細(xì)管試驗(yàn)采收率與驅(qū)替壓力的關(guān)系提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁!4.長巖心驅(qū)替試驗(yàn)

長巖心驅(qū)替不能像細(xì)管驅(qū)替那樣排除重力分層、粘性指進(jìn)、濕潤性及非均質(zhì)性等造成的影響，且更難以解釋，但它更接近于地層的實(shí)際情況，同時(shí)，對(duì)檢驗(yàn)數(shù)值模擬方法也有較大的作用。長巖心驅(qū)替試驗(yàn)可解決以下問題：①在比細(xì)管試驗(yàn)更接近于現(xiàn)場驅(qū)替的條件下，注入氣能否用于三次采油？②什么樣的注氣方式會(huì)更有利于提高采收率？③在氣體驅(qū)替過的油層中，殘余油飽和度是多少？④氣體驅(qū)替原油發(fā)生瀝青沉降或溶解礦物質(zhì)時(shí)對(duì)油層滲透率的影響。

提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁!五、注氣驅(qū)數(shù)值模擬技術(shù)

注氣驅(qū)數(shù)值模擬的主要任務(wù)是在對(duì)油氣藏地質(zhì)模型、注氣過程中地層油與注入氣之間的相態(tài)變化以及油藏工程研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用三維三相多組分模型對(duì)所涉及的注氣開發(fā)方案進(jìn)行注采動(dòng)態(tài)及開發(fā)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測。其主要目的是對(duì)不同的開發(fā)層系、開發(fā)方式、開發(fā)井網(wǎng)、開發(fā)速度等，給出各種軀體方案的宏觀開發(fā)指標(biāo)及微觀（組份）開發(fā)指標(biāo)，即在油氣藏現(xiàn)有生產(chǎn)歷史擬合的基礎(chǔ)上，論證不同驅(qū)替方式、注采井網(wǎng)、井?dāng)?shù)、注采速度等對(duì)開發(fā)指標(biāo)、開發(fā)效果的影響，從而對(duì)注氣提高采收率方案的可行性及開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行預(yù)評(píng)估，為油氣藏開發(fā)決策提供依據(jù)，指導(dǎo)油氣藏進(jìn)行合理、科學(xué)、高效益開發(fā)。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁!(3).多組分模型油藏模擬技術(shù)

加拿大CMG公司推出的GEM組分模型、美國SSI公司推出的COMP組分模型。

GEM組分模型可進(jìn)行以下過程的開發(fā)動(dòng)態(tài)模擬：（1）凝析氣藏衰竭式、注氣保持壓力、注氣混相驅(qū)開采；（2）揮發(fā)油藏衰竭式、注氣混相或非混相驅(qū)開采；（3）注二氧化碳和烴類氣體混相或非混相驅(qū)開采；（4）蒸汽吞吐或循環(huán)注氣開采；（5）氣水交替驅(qū)開采。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁!

運(yùn)用油氣藏流體相態(tài)模擬軟件處理上述問題，實(shí)現(xiàn)流體相態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)-狀態(tài)方程模型-流體熱力學(xué)參數(shù)之間滿足熱力學(xué)相容性，必須進(jìn)行以下工作：（1）重餾分的特征化預(yù)測，即C7+重餾分的熱力學(xué)參數(shù)；（2）相態(tài)擬合及熱力學(xué)參數(shù)場擬合以地層流體相態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行相態(tài)擬合計(jì)算，優(yōu)選狀態(tài)方程，確定油氣體系重餾分的熱力學(xué)參數(shù)場，即相態(tài)實(shí)驗(yàn)擬合，或PVT擬合。a.局部相圖（不同溫度下的露點(diǎn)和泡點(diǎn)壓力）；b.單次閃蒸（原始體積系數(shù)、GOR、地面油密度和分子量等）；c.等組成膨脹（相對(duì)體積、氣相的壓縮因子等）；d.定容衰竭（反凝析飽和度、井流物采出程度、凝析油采出程度等）；e.多次脫氣（地層油壓縮系數(shù)和粘度、GOR、體積系數(shù)、密度等）；f.膨脹試驗(yàn)（飽和壓力、體積膨脹系數(shù)等）；g.多次接觸（油氣組成、體積系數(shù)、混相壓力等）。提高采收率技術(shù)與方法共63頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁!

第二個(gè)方法是注富氣，即先注入富化天然氣段塞，接著注入干氣（或干氣和水）。段塞尺寸通常是孔隙體積的10～20％，主要由乙烷至己烷（C2－C6）組成。第三個(gè)方法是高壓注干氣法，它包括在高壓下注入干氣，引起原油的蒸發(fā)并在注入氣和原油之間形成由C2－C6組成的混相帶。因此，富氣法和高壓干氣法之間的差別在于：采用富氣法時(shí)，注