摘 要：当气体处于超临界状态时，成为性质介于液体和气体之间的单一相态，对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力。利用温度和压力的变化，把超临界二氧化碳作为一种溶剂溶解入原油，降低原油黏度，可提高采收率。本次研究在不同渗透率情况下，稠油黏度、温度、压力和注入量对超临界二氧化碳驱油效果的影响。
　　关键词：超临界;二氧化碳;渗透率;黏度
　　中图分类号： TE34            文献标识码： A            文章编号： 1673-1069（2016）30-183-2
　　0  引言
　　稠油开采难度大，目前广泛采用的技术是热力开采技术，如蒸汽吞吐和蒸汽驱。CO2具有临界温度和临界压力低的特点，处于超临界状态时性质随之发生巨大变化。密度接近液体，但黏度却与气体相类似，扩散系数是液体的100倍，因而具有极强的溶解能力，可提高蒸汽的吞吐效果。[1]
　　本次研究通过实验数据，找到地层渗透率同温度、压力、原油黏度等因素交互作用对超临界二氧化碳驱油效果的影响趋势。
　　1  超临界二氧化碳驱替实验研究
　　1.1 实验方案设计
　　1.1.1  实验方法选取
　　实验采用正交设计法。正交设计法是一种高效率、快速、经济的实验设计方法，通过从全面实验中挑选出部分有代表性的点进行实验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点。[2]
　　1.1.2  实验稠油选取
　　选取稠油油样，并进行黏度测定，见表1。
　　1.1.3 实验岩心选取
　　选取稠油4种不同渗透率的岩心16块，按照标准方法，对其特性进行了分析，其结果见表2。[3]
　　表1  实验用稠油性质
　　[序号＼&油样＼&黏度＼&实验取值＼&1
　　2
　　3
　　4＼&1#
　　2#
　　3#
　　4#＼&5080
　　10100
　　24500
　　49200＼&5000
　　10000
　　25000
　　50000＼&]
　　表2 实验用岩心性质
　　[序号＼&长度（cm）＼&直径（cm）＼&孔隙度＼&渗透率（mD）＼&实验取值（mD）＼&1
　　2
　　3
　　4
　　5
　　6
　　7
　　8
　　9
　　10
　　11
　　12
　　13
　　14
　　15
　　16＼&3.50
　　3.50
　　3.51
　　3.50
　　3.50
　　3.50
　　3.50
　　3.50
　　3.50
　　3.50
　　3.50
　　3.50
　　3.50
　　3.50
　　3.50
　　3.50＼&2.54
　　2.53
　　2.54
　　2.52
　　2.54
　　2.53
　　2.54
　　2.52
　　2.54
　　2.53
　　2.54
　　2.52
　　2.54
　　2.53
　　2.54
　　2.52＼&23.6
　　23.4
　　23.5
　　26.4
　　26.6
　　26.4
　　26.5
　　23.4
　　28.6
　　28.4
　　28.5
　　28.4
　　29.6
　　26.4
　　28.5
　　27.4＼&50.3
　　49.6
　　49.8
　　49.6
　　250.3
　　245.6
　　243.8
　　516.6
　　1250.3
　　1209.6
　　1204.8
　　1235.4
　　2550.
　　2504.6
　　2499.2
　　2469.6＼&50
　　50
　　50
　　50
　　250
　　250
　　250
　　250
　　1200
　　1200
　　1200
　　1200
　　2500
　　2500
　　2500
　　2500＼&]
　　1.1.4  实验方案的制定
　　采用正交设计方法，进行超临界CO2 驱油实验。选择5因素，4水平进行实验。[4]
　　表3 正交设计表
　　[因素水平＼&渗透率 　　（md）＼&黏度
　　（mPa.s）＼&温度
　　（℃）＼&压力
　　（MPa）＼&注入量
　　（PV）＼&水平1
　　水平2
　　水平3
　　水平4＼&50
　　250
　　1200
　　2500＼&5000
　　10000
　　25000
　　50000＼&40
　　60
　　80
　　100＼&8
　　10
　　12
　　15＼&0.5
　　1.0
　　1.5
　　2.0＼&]
　　1.2 驱替实验步骤
　　<E：＼123＼中小企业管理与科技·下旬刊201610＼97-197＼21-1.jpg>
　　2  驱替实验结果
　　2.1 实验结果
　　按照设计方案，通过岩心流动实验，在不同条件下，以二氧化碳驱替稠油，根据采出的稠油量，计算出原油采收率，实验结果见表4。
　　表4  实验结果表
　　[因素＼&渗透率
　　（mD）＼&黏度（mPa.s）＼&温度＼&压力 注入量（PV）＼&注入量（PV）＼&采收率（%）＼&实验1
　　实验2
　　实验3
　　实验4
　　实验5
　　实验6
　　实验7
　　实验8
　　实验9
　　实验10
　　实验11
　　实验12
　　实验13
　　实验14
　　实验15
　　实验16
　　极差＼&50
　　50
　　50
　　50
　　250
　　250
　　250
　　250
　　1200
　　1200
　　1200
　　1200
　　2500
　　2500
　　2500
　　2500
　　9.075＼&5000
　　10000
　　25000
　　50000
　　5000
　　10000
　　25000
　　50000
　　5000
　　10000
　　25000
　　50000
　　5000
　　10000
　　25000
　　50000
　　8.175＼&40
　　60
　　80
　　100
　　60
　　40
　　100
　　80
　　80
　　100
　　40
　　60
　　100
　　80
　　60
　　40
　　3.925＼&8
　　10
　　12
　　15
　　12
　　15
　　8
　　10
　　15
　　12
　　10
　　8
　　10
　　8
　　15
　　12
　　3.25＼&0.5
　　1
　　1.5
　　2
　　2
　　1.5
　　1
　　0.5
　　1
　　0.5
　　2
　　1.5
　　15
　　2
　　0.5
　　1
　　7.9＼&3.8
　　7.5
　　6.2
　　7.3
　　17.4
　　15.2
　　9.8
　　6.3
　　18.5
　　13.2
　　15.8
　　13.6
　　26.4
　　21.2
　　6.8
　　6.2
　　＼&]
　　2.2 影响因素分析
　　研究结果表明，所研究的影响因素中，以渗透率对采收率的影响最大，其次依次是黏度、注入量、温度和压力。
　　3  结论
　　通过实验数据，取得如下结论：
　　①超临界二氧化碳可以提高稠油的采收率。
　　②通过正交实验，考察了渗透率、黏度、温度、压力和注入量对采收率的影响。结果表明：在研究因素中，渗透率对采收率的影响最大，黏度次之。
　　③在研究水平范围内，渗透率以水平3为最好，黏度为水平1最好，温度为水平4最好，压力位水平2最好，而注入量以水平4最好。即最佳的实验条件为渗透率1200mD，黏度5000mPa.s，温度100℃，压力10MPa，注入量为2.0PV，对应的采收率为26.4%。
　　参 考 文 献
　　[1] 赵博，赵焕省.超临界二氧化碳流体钻井技术研究现状[J].中国石油和化工标准与质量，2011（11）.
　　[2] 王存新，孟英峰，邓虎，李皋，陈勇.气体钻井注气量计算方法研究进展[J].天然气工业，2006（12）.
　　[3] 李孟涛，单文文，刘先贵，尚根华.超临界二氧化碳混相驱油机理实验研究[J].石油学报，2006（03）.
　　[4] 郭万奎，等编著.注气提高采收率技术[M].石油工业出版社，2003.