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[摘要]本文从CO2驱提高采收率的机理出发，论证了CO2的混相驱油机理，分析了CO2混相驱油的油藏适应条件，最后将苏北溱潼凹陷17个适于CO2驱的油藏进行筛选评价。
[关键词]CO2驱 混相驱 驱油 评价
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-364-1
1 CO2驱提高采收率的机理
CO2驱提高采收率的机理主要是：降低原油粘度、膨胀原油体积、蒸发原油中间烃组分（CO2是非常强的蒸发剂，可萃取C5～C30范围的烃类）、利用混相效应、降低界面张力、溶解气驱和增加注入率。
1.1膨胀原油体积、降低原油粘度
（1）CO2易溶于原油，可以使原油的体积膨胀，实验物理模拟表明，当草舍油田Et油藏原油中的CO2浓度达到71mol%时，在地层压力下达到饱和，这时的膨胀系数为1.5089，从而使充满油的孔隙体积增大，给油在孔隙介质中的流动提供了有利条件；当CO2含量增加到为83.5mol%时，已很难区分泡点压力和露点压力，已达到一次接触混相状态。
（2）随着原油中溶解的CO2量的增多，地层原油的粘度大幅度下降，粘度而降低，原油流动性和驱油效率提高；实验结果表明，草舍油田Et油藏原油中的CO2在地层压力下达到饱和时，地层原油粘度由原始的7.02mPa.s下降到1.35mPa.s，降低了5.2倍。
1.2降低油水界面张力，增加注入能力
CO2易溶于水，在油、水中的扩散系数较高，其扩散作用可使水的粘度增加；从而使油/水粘度比变小；CO2水溶液能与岩石的碳酸盐成分发生反应，使其溶解，从而提高储集层的渗透率性能，降低油水界面的表面张力，使注入井的吸收能力增强。
1.3萃取重烃组份，提高驱油效率
注入CO2可促进原油中的（C2～C30）烃类被抽提出来，改变油水相对渗透率曲线，使残余油饱和度明显降低；不同的原油成分、在一定的温、压条件下，CO2具有无限制地与原油混相的能力，CO2能使毛细管的吸渗作用得到改善，而使油层扫油范围扩大，从而达到很好的驱油目的。
2 CO2的混相驱油机理
注CO2提高采收率的最佳状态是CO2与地下原油达到混相，根据长岩心和填砂细管的驱替试验表明，在足够高的压力下CO2与许多油藏原油可以达到动态混相驱替，通常CO2与原油的最低混相压力要比烃气、烟道气或氮气的混相压力低很多，CO2可以比甲烷在更低的压力下达到动态混相。
甲烷主要是抽提C2～C5的烃以达到汽化气驱混相，CO2可从原油中汽化或抽提如天然汽油和气/油馏分等重烃。在驱替的前缘，流体与CO2一富气在油藏温度下产生汽化，同时在驱替前缘流体与CO2一富液在油藏温度下产生抽提。即在最低混相压力以上，油藏发生汽化一抽提从而改变驱替前缘上驱替流体的组成，使CO2与油藏原油在充分接触之后达到动态混相。
CO2混相驱与注水相比由于CO2的粘度比原油的粘度低，使大部分CO2混相驱的流度比变得不利，影响驱替波及体积。WAG交替混相驱可以改善段塞尾部的流度比，提高驱替波及体积。
3 CO2混相驱油的油藏适应条件分析
3.1注气混相驱的限制因素
（1）混相对压力和组成的要求；
（2）足够的CO2气源
3.2筛选适合CO2混相驱油藏的指导原则
（1）达到混相原则：一个油藏要开展CO2混相驱油，必须在油藏范围内的地层压力大部分地区达到混相压力。CO2的混相压力比天然气、烟道气或氮气的混相压力低很多，所以应用天然气、烟道气或氮气混相驱的机会，往往由于许多油藏达不到动态混相而受到限制。这样，CO2就有可能在更浅的油藏中与多种原油达到混相，但也不是在所有油藏中者能混相，对油藏的深度和原油的密度有一定的要求，P/MMP≥0.95是适合注CO2驱油储层的一个筛选标准。
（2）比较有利的流度比原则：原油粘度较高的油藏不适合CO2混相驱，一般建议将10～12厘泊作为粗略的筛选标准。
（3）避免严重非均质性原则：严重非均质油藏中应用CO2混相驱可能导致CO2过早气窜。因此，严重的层状非均质性或裂缝性油藏应避免采用CO2混相驱。
（4）最低含油饱和度原则：为了确保CO2混相驱提高采收率的经济效益，在实施注CO2之前的剩余油饱和度应大于0.25。
4区块筛选
按油藏物性可将苏北溱潼凹陷17个适于CO2驱的油藏分成三种类型：
4.1中低渗油藏
适合于CO2混相驱的草舍油田泰州组油藏地质储量142万吨。
4.2中高渗油藏
已研究确定的适合于CO2非混相驱的储家楼油田戴南组、三垛组一段，洲城油田三垛组一段，角墩子油田三垛组一段、戴南组一段，草舍油田戴南组、三垛组一段，溪南庄油田三垛组一段、陶思庄油田戴南组、三垛组一段等中高渗油藏。
4.3高凝稠油油藏
适合于CO2非混相驱的殷庄油田泰州组高凝油藏的洲Ⅲ断块稠油等特殊油藏。开展二氧化碳驱三次采油先导性试验，通过提高采收率，可改变因勘探区块小，储量增长困难，储采产比不合理的困境。通过选区评价，分析每个油藏的CO2驱适应条件，优选在草舍油田泰州组油藏率先开展CO2混相驱，为矿场推广应用提供必要的技术储备。
根据筛选结果，对泰州组的地质特征、构造特征、储层特征、试油特征、水驱存在问题及潜力等方面进行了泰州组CO2可行性综合评价。
参考文献
[1]杨振骄， 混相驱驱油机理研究及应用前景展望[J] ，油气采收率技术，1998.
[2]周显民，二氧化碳混相驱驱油研究现状[J]，大庆石油地质与开发，1987.
[关键词]CO2驱 混相驱 驱油 评价
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-364-1
1 CO2驱提高采收率的机理
CO2驱提高采收率的机理主要是：降低原油粘度、膨胀原油体积、蒸发原油中间烃组分（CO2是非常强的蒸发剂，可萃取C5～C30范围的烃类）、利用混相效应、降低界面张力、溶解气驱和增加注入率。
1.1膨胀原油体积、降低原油粘度
（1）CO2易溶于原油，可以使原油的体积膨胀，实验物理模拟表明，当草舍油田Et油藏原油中的CO2浓度达到71mol%时，在地层压力下达到饱和，这时的膨胀系数为1.5089，从而使充满油的孔隙体积增大，给油在孔隙介质中的流动提供了有利条件；当CO2含量增加到为83.5mol%时，已很难区分泡点压力和露点压力，已达到一次接触混相状态。
（2）随着原油中溶解的CO2量的增多，地层原油的粘度大幅度下降，粘度而降低，原油流动性和驱油效率提高；实验结果表明，草舍油田Et油藏原油中的CO2在地层压力下达到饱和时，地层原油粘度由原始的7.02mPa.s下降到1.35mPa.s，降低了5.2倍。
1.2降低油水界面张力，增加注入能力
CO2易溶于水，在油、水中的扩散系数较高，其扩散作用可使水的粘度增加；从而使油/水粘度比变小；CO2水溶液能与岩石的碳酸盐成分发生反应，使其溶解，从而提高储集层的渗透率性能，降低油水界面的表面张力，使注入井的吸收能力增强。
1.3萃取重烃组份，提高驱油效率
注入CO2可促进原油中的（C2～C30）烃类被抽提出来，改变油水相对渗透率曲线，使残余油饱和度明显降低；不同的原油成分、在一定的温、压条件下，CO2具有无限制地与原油混相的能力，CO2能使毛细管的吸渗作用得到改善，而使油层扫油范围扩大，从而达到很好的驱油目的。
2 CO2的混相驱油机理
注CO2提高采收率的最佳状态是CO2与地下原油达到混相，根据长岩心和填砂细管的驱替试验表明，在足够高的压力下CO2与许多油藏原油可以达到动态混相驱替，通常CO2与原油的最低混相压力要比烃气、烟道气或氮气的混相压力低很多，CO2可以比甲烷在更低的压力下达到动态混相。
甲烷主要是抽提C2～C5的烃以达到汽化气驱混相，CO2可从原油中汽化或抽提如天然汽油和气/油馏分等重烃。在驱替的前缘，流体与CO2一富气在油藏温度下产生汽化，同时在驱替前缘流体与CO2一富液在油藏温度下产生抽提。即在最低混相压力以上，油藏发生汽化一抽提从而改变驱替前缘上驱替流体的组成，使CO2与油藏原油在充分接触之后达到动态混相。
CO2混相驱与注水相比由于CO2的粘度比原油的粘度低，使大部分CO2混相驱的流度比变得不利，影响驱替波及体积。WAG交替混相驱可以改善段塞尾部的流度比，提高驱替波及体积。
3 CO2混相驱油的油藏适应条件分析
3.1注气混相驱的限制因素
（1）混相对压力和组成的要求；
（2）足够的CO2气源
3.2筛选适合CO2混相驱油藏的指导原则
（1）达到混相原则：一个油藏要开展CO2混相驱油，必须在油藏范围内的地层压力大部分地区达到混相压力。CO2的混相压力比天然气、烟道气或氮气的混相压力低很多，所以应用天然气、烟道气或氮气混相驱的机会，往往由于许多油藏达不到动态混相而受到限制。这样，CO2就有可能在更浅的油藏中与多种原油达到混相，但也不是在所有油藏中者能混相，对油藏的深度和原油的密度有一定的要求，P/MMP≥0.95是适合注CO2驱油储层的一个筛选标准。
（2）比较有利的流度比原则：原油粘度较高的油藏不适合CO2混相驱，一般建议将10～12厘泊作为粗略的筛选标准。
（3）避免严重非均质性原则：严重非均质油藏中应用CO2混相驱可能导致CO2过早气窜。因此，严重的层状非均质性或裂缝性油藏应避免采用CO2混相驱。
（4）最低含油饱和度原则：为了确保CO2混相驱提高采收率的经济效益，在实施注CO2之前的剩余油饱和度应大于0.25。
4区块筛选
按油藏物性可将苏北溱潼凹陷17个适于CO2驱的油藏分成三种类型：
4.1中低渗油藏
适合于CO2混相驱的草舍油田泰州组油藏地质储量142万吨。
4.2中高渗油藏
已研究确定的适合于CO2非混相驱的储家楼油田戴南组、三垛组一段，洲城油田三垛组一段，角墩子油田三垛组一段、戴南组一段，草舍油田戴南组、三垛组一段，溪南庄油田三垛组一段、陶思庄油田戴南组、三垛组一段等中高渗油藏。
4.3高凝稠油油藏
适合于CO2非混相驱的殷庄油田泰州组高凝油藏的洲Ⅲ断块稠油等特殊油藏。开展二氧化碳驱三次采油先导性试验，通过提高采收率，可改变因勘探区块小，储量增长困难，储采产比不合理的困境。通过选区评价，分析每个油藏的CO2驱适应条件，优选在草舍油田泰州组油藏率先开展CO2混相驱，为矿场推广应用提供必要的技术储备。
根据筛选结果，对泰州组的地质特征、构造特征、储层特征、试油特征、水驱存在问题及潜力等方面进行了泰州组CO2可行性综合评价。
参考文献
[1]杨振骄， 混相驱驱油机理研究及应用前景展望[J] ，油气采收率技术，1998.
[2]周显民，二氧化碳混相驱驱油研究现状[J]，大庆石油地质与开发，1987.