二氧化碳的驱替机理.doc
二氧化碳的驱替机理2010年09月 02日摘 要多年来,国内外许多学者对油藏使用C02提高原油采收率进行了研究,室内实验和现场应用都证明,C02是一种高效驱油剂。C02驱是油田三次采油提高原油采收率的一项重要手段。针对这一问题,本文主要介绍C02驱油的发展现状,C02的基本性质,驱油机理:降粘作用、膨胀作用,驱油方式:CO2单井吞吐,高压注CO2气体,动态计算,实施工艺及驱油过程中遇到的一些问题等,并对现场实施效果进行分析,总结出驱油效果的影响因素及其规律,为油田生产提供指导。关键词:二氧化碳,发展现状;驱油机理;数学模型;动态计算ABSTRACTOver the years use of CO2 has been studied to improve oil recovery by many scholars at home and abroad. Laboratory tests and field applications have proved that CO2 was an efficient oil displacement agent.CO2 flooding is an important enhanced oil recovery methods in EOR. To solve this problem, this paper describes the development of CO2,basic nature of the CO2; Flooding mechanism: viscosity effect, swelling; flooding pattern: CO2 single well stimulation, high pressure CO2 gas; dynamic calculation; implementation process and flooding some of the problems encountered, etc. Implementation and on-site analysis of the effects, summed up the effect of oil displacement factor and its law , provide guidance for the oil production.Keywords: carbon dioxide; development; flooding mechanism; mathematical model; dynamic calculation目 录摘 要2ABSTRACT3第一章 前 言11.1 CO2驱国外发展概况11.1.1美国CO2驱项目情况11.1.2小油田CO2混相驱的应用与研究11.1.3重油CO2非混相驱的研究与应用11.2 国内研究应用现状2第二章 二氧化碳驱油特点32.1 二氧化碳的基本性质32.2 二氧化碳驱油机理42.2.1降粘机理42.2.2原油膨胀机理42.2.3溶解气驱机理42.3 CO2驱油影响因素分析52.3.1 储层特征影响因素分析52.3.2 流体性质影响因素分析52.4矿场上注CO2工艺62.4.1筛选标准62.4.2 注CO2工艺62.4.3 CO2驱油过程中容易遇到一些问题6第三章 二氧化碳驱油动态计算83.1碳化水驱油动态计算83.1.1 物理模型83.1.2 数学模型及解83.1.3 激波条件和物质平衡条件(熵条件)83.1.4 小结103.2 低渗透油藏CO2驱渗流模型113.2.1 渗流模型113.2.2 特性方程12第四章 结 论15参考文献16第一章 前 言1.1 CO2驱国外发展概况利用CO2驱提高采收率的历史可以追溯到上世纪50年代。1952 年whorton 等人获得了第一项采用CO2采油的专利权。当时CO2是用作原油的溶剂,或形成碳酸水驱。早期的研究结果表明,在一般的油藏压力下,CO2不能直接与大多数原油混相,但是CO2 能够抽提原油中的轻质组分。90 年代的CO2驱技术日趋成熟,根据1994年油气杂志的统计结果,全世界有137个商业性的气体混相驱项目,其中55采用的是烃类气体,42采用的是CO2,其他气体混相驱仅占3。目前,国外采用二氧化碳驱油的主要国家有:美国、前苏联、匈亚利、加拿大、法国、西德等。其中美国有十个产油区的292个油田适用CO2驱,一般提高采收率7 %15 %,在西得克萨斯州,CO2是最主要EOR方法,一般可提高采收率30左右。1.1.1美国CO2驱项目情况美国是CO2驱发展最快的国家。自20世纪80年代以来,美国CO2驱项目不断增加,已成为继蒸汽驱之后的第二大提高采收率技术。美国目前正在实施的CO2混相驱项目有64个。最大的也是最早使用CO2驱的是始于1972 年的SACROC 油田。其余半数以上的大型气驱方案是于19841986年间开始实施的,目前其增产油量仍呈继续上升的趋势。大部分油田驱替方案中,注入的CO :体积约占烃类空隙体积的30 %,提高采收率的幅度为7 %22。1.1.2小油田CO2混相驱的应用与研究过去,CO2混相驱一般是大油田提高原油采收率的方法。大油田由于生育储量多,剩余开采期长,经济效益好,而小油田CO2驱一般不具有这些优点。近年来许多小油田实施了CO2混相驱提高原油采收率方案,同样获得了良好的经济效益。如位于美国密西西比州的Creek 油田就是一个小油田成功实施CO2驱的实例。该油田于1996 年被JP 石油公司收购时的原油产量只有143 m3 / d,因油田实施了CO2 驱技术,使该油田的原油采收率大大提高,其原油产量在1998 年达到了209 m3 / d,比1996年增加了46。1.1.3重油CO2非混相驱的研究与应用CO2驱开采重油一般是在不适合注蒸汽开采的油田进行。这类油田的油藏地质条件是:油层薄,或埋藏太深,或渗透率太低,或含油饱和度太低等。注CO 2可有效提高这类油藏的采收率。大规模使用CO2非混相驱开发重油油田的国家是土尔其。土尔其有许多重油藏不适合热采方法。1986 年土尔其石油公司在几个油田实施了CO2非混相驱,取得了成功。其中Raman 油田大规模C02 非混相驱较为典型。 加拿大也有许多重油油藏被认为不适合进行热力开采,加拿大对CO2驱开采重油进行了大量的研究。试验得出,轻油粘度在30 饱和压力下从大约从1 . 4 降到20,降低了15倍。另外,在不同温度下重油粘度测量发现,温度达到275 左右才能降粘,而CO2一旦溶解在原油中就可使原油粘度降低,并且可以把粘度降低到用蒸汽驱替的水平。1.2 国内研究应用现状我国东部主要产油区CO2 气源较少,但注 CO2提高采收率技术的研究和现场先导试验却一直没有停止。注CO2技术在油田的应用越来越多,已在江苏、中原、大庆、胜利等油田进行了现场试验。1996年江苏富民油田48井进行了CO2吞吐试验,并已开展了CO2驱试验。草3井位于苏北盆地漆渔凹陷草舍油田戴一段油藏高部位,产层为 Ed1段,属底水衬托的“油帽子” 。初期自喷生产,日产油约59t,不含水,无水采油期共367天,综合含水升至22时停喷,转入机抽生产,后日产油4 .55t,含水90。为了增油降水,在该井进行了CO2吞吐试验,效果明显,原油产量上升,含水下降,泵效增加,有效地延缓了原油产量递减。江苏油田富14 断块在保持最低混相压力的状态下,于1998 年末开始了CO2水交替( WAG)注入试验注入6周期后水气比由0.86:1升至2:1,见到了明显的增油降水效果。水驱后油层中形成了新的含油富集带。试验区采油速度由0.5% 升至1.2%,综合含水率由93.5降至63.4。第二章 二氧化碳驱油特点2.1 二氧化碳的基本性质在标准条件下,也即在压力下,(绝对温度)下二氧化碳是气体状态,气态二氧化碳密度,气态二氧化碳粘度,液态二氧化碳密度,液态二氧化碳粘度,但在高压()低温()条件下液态与气态二氧化碳的密度相近。临界温度(绝对),临界压力,当温度超过临界温度时,压力对二氧化碳相态几乎不起作用,即在任何压力下二氧化碳均呈现气体状态,因此在地层温度较高的油层中应用二氧化碳驱油,二氧化碳通常是气体状态而与注入压力和地层压力无关。若地层埋深为15002000m,地温为310350K(绝对),用1020MPa压力向该地层注入二氧化碳的话,它将位于超临界状态。临界温度(绝对),临界压力,当温度超过临界温度时,压力对CO2相态几乎不起作用,即在任何压力下CO2均呈现气体状态,因此在地层温度较高的油层中应用CO2驱油,CO2通常是气体状态而与注入压力和地层压力无关。若地层埋深为15002000m,地温为310350K(绝对),用1020MPa压力向该地层注入CO2的话,它将位于超临界状态。CO2在水中溶解度随压力增加而增加,随温度的增加而降低,随地层水矿化度的增加而降低,这要求我们在应用二氧化碳水溶液时要考虑地层压力、温度、地层水矿化度的变化。CO2溶于水中形成“碳化水”,结果使水的粘度有所增加,例如,溶解35%质量比浓度时,水的粘度增加2030%。CO2溶解于水时可形成碳酸,它可以溶解部分胶结物质和岩石,从而提高地层渗透率,注入CO2水溶液后砂岩地层渗透率可提高515%,百云岩地层可提高675%。并且,CO2在地层中存在,可使泥岩膨胀减弱。 CO2在油中溶解度远高于在水中的溶解度,在油中溶解度高于甲烷在油中溶解度,而且其溶解度与原油分子量成正比的增加,但要注意,CO2容易溶于高含蜡量原油,而不太溶于环烷烃和芳香烃含量高的原油。.当压力超过“完全混相压力”时,不论油中有多少CO2,油与CO2都将形成单相混合物,即达到无限溶混状态,低粘度原油混相压力低,而重质高粘度原油混相压力高。CO2与原油混相压力还与原油饱和度有关,当原油饱和压力由提高到,混相压力则可由提高到。地层温度也影响混相压力,当地层温度由50上升到100时,混相压力要增加2.2 二氧化碳驱油机理注CO2技术的作用机理可分为CO2混相驱和CO2非混相驱。稀油油藏主要采用CO2混相驱,而稠油油藏主要采用CO2非混相驱。CO2提高采收率的作用主要有促使原油膨胀、改善油水流度比、溶解气驱等。CO2驱油是油田三次采油中提高原油采收率的一项重要手段, 通过向地层注入CO2气体, 降低原油粘度, 达到提高原油采收率的目的。其主要途径是: 溶解气驱; 通过原油体积膨胀和粘度降低降粘效应的非混相驱; 通过混相效应在油藏中析取原油中的烃。2.2.1降粘机理CO2溶于油,降低原油的粘度,提高油的流度,有利于提高驱油剂的波及系数,提高原油产量。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,CO2溶解度降低,降粘作用反而变差。2.2.2原油膨胀机理二氧化碳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,而且也取决于二氧化碳的溶解量。一般,二氧化碳在原油中溶解可使其体积增加%。这种膨胀作用对驱油非常重要:水驱后留在油层中的残余油与膨胀系数成反比,即膨胀越大,油层中残留的油量就越少;溶解二氧化碳的油滴将水挤出孔隙空间,使水湿系统形成一种排水而不是吸水过程,泄油的相对渗透率曲线高于它们的自动吸油相对渗透率曲线,形成一种在任何给定饱和度条件下都有利的油流动环境;原油体积膨胀后一方面可显著增加弹性能量,另一方面膨胀后的剩余油脱离或部分脱离地层水的束缚,变成可动油。2.2.3溶解气驱机理油层中的CO2溶解气,在井下随着温度的升高,部分游离汽化,以压能的形式储存部分能量。当油层压力降低时,大量的CO2从原油中游离,将原油驱入井筒,起到溶解气驱的作用。由于气体具有较高的运移速度,从而将油层堵塞物返吐出来。据统计,用CO2溶解气驱可以采出地下油量的18.6。2.2.4 酸化解堵作用CO2溶解于水后略呈酸性,与地层基质发生反应,从而酸解一部分杂质,使油层渗透性提高。在一定的压差下,一部分游离气对油层的堵塞物具有较强的冲刷作用,可以有效地疏通因二次污染造成的地层堵塞。2.2.5分子的扩散作用非混相CO2驱油机理主要建立在CO2溶于油引起油特性改变的基础上。为了最大限度地降低油的粘度和增加油的体积,以便获得最佳驱油效率,必须在油藏温度和压力条件下,要有足够的时间使CO2饱和原油。但是,地层基岩是复杂的,注入的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。 2.3 CO2驱油影响因素分析影响CO2驱油效果的因素很多,主要分为储层参数、地层流体性质以及注气方式三大类。其中,储层参数主要包括油藏的非均质性、油层厚度、渗透率性等,流体性质主要包括原油粘度及原油密度等。2.3.1 储层特征影响因素分析渗透率、平面非均质性影响低渗透率可提供充分的混相条件,减少重力分离,渗透率太高容易导致早期气窜,从而造成较低的驱油效率。随着非均质性的增强,采收率变小。因为非均质油藏中,注入的CO2优先进入高渗透层,导致当低渗透层中的原油尚未被完全驱扫时,CO2已从高渗透层突入到生产井中,产生粘性指,从而使驱油效率降低。因此,储层岩石的非均质性越小越好。垂向横向渗透率比值的影响随着的增大,采收率有所下降。随着纵横向渗透率比值的增大,浮力的作用加剧,层间矛盾更加突出。2.3.2 流体性质影响因素分析浮力、重力影响因素。在油藏中由于密度差引起溶剂超覆原油而产生流动。二氧化碳气体在驱替前缘向油藏上部移动,在上部与油形成混相,驱替效率较高。在油藏下部,驱替效率明显比上部低。随着原油密度的增大,其采收率减小,变小的主要原因为由于油气密度差越大,浮力作用越明显,二氧化碳气体越容易沿着油层的顶部流动,气体突破的时间就越短,大大降低了二氧化碳气体的体积波及系数,导致采收率下降。扩散、弥散作用。混相流体的混合作用有分子扩散、微观对流弥散、宏观弥散三种机理。随着横向扩散系数的增大,其采收率也在增大,变大的主要原因为考虑了扩散的影响,二氧化碳气体分子扩散作用、对流弥散作用延迟二氧化碳的突破时间。使二氧化碳向周围迁移,减缓了二氧化碳向生产井的推进,提高了波及系数,因而可获得较高的采收率;在不考虑分子扩散作用情况下,二氧化碳向生产井推进较快,波及效率较低,从而使二氧化碳较早突破,生产井二氧化碳的含量很快上升,所获得的采收率偏低。2.4矿场上注CO2工艺2.4.1筛选标准 实施CO2驱的油藏有一定的筛选标准,下表是国外注二氧化碳提高采收率的应用标准。表1 CO2驱提高采收率应用标准特殊筛选参数CO2 混相CO2非混相油层条件下的粘度,mpa.s< 12 1001000 密度,gcm3> 0.88 1-0.9 被驱替油区中剩余油百分数(提高石油采收率前), %PV > 25 > 50 石油聚集丰度,m3m34.0×10-37.8×10-3孔隙度饱和度> 0 .04 > 0 . 08 深度,m > 900 > 690 温度, 非关键系数非关键系数原始油层压力,兆帕(绝压)>10.3> 6.9 油层有效厚度,m非关键系数非关键系数渗透率,10 弓平方微米非关键系数非关键系数穿透能力(kh)非关键系数非关键系数油藏的一般参数最好是薄产油层最好是高倾斜层最好是均质地层无自然水驱水平油层中低的垂向渗透率无大气顶最好是天然CO2 无大裂缝2.4.2 注CO2工艺连续注CO2气体;注碳酸水(ORCO);CO2气体或液体段塞后紧跟着注水;CO2气体或液体段塞后交替注水和二氧化碳气体(WAG);同时注入二氧化碳气体和水。以上工艺中,WAG 方法是目前最经济可行的CO2驱工艺,但它不适合低渗透砂岩,因为在低渗透砂岩中,水的流度很低,变换注入方式可能会严重降低注入速度。2.4.3 CO2驱油过程中容易遇到一些问题 温度与压力条件的变化导致二氧化碳浓度降低,使蜡和沥青质从原油中沉淀析出;油井二氧化碳,气窜;油井与油田设备的腐蚀; 二氧化碳的有效输送;工艺成本高;油田附近没有二氧化碳气源或者供应量不足;第三章 二氧化碳驱油动态计算目前用于CO2驱油的数学模型有组分模型、传输扩散模型和改进的黑油模型三大类混相驱数学模型。3.1碳化水驱油动态计算3.1.1 物理模型碳化水注水不是一个严格的混相驱过程,因为在油藏条件下CO2在油中和在水中都有一定溶解度。它与原油有条件的混相能力主要取决于足够高的地层压力。在碳化水注水模型中,水先用CO2饱和,然后注入地层。进入原油的CO2将减少原油粘度,使其膨胀,从而提高采收率。 3.1.2 数学模型及解设C为水中CO2浓度,(C)为油中CO2浓度,则有: (3.1)式中:Sw为含水饱和度,u为渗流速度,为孔隙度。(3.1)为CO2总组份浓度的对流方程。 (3.1)也可以写成: (3.2)或 (3.3)方程(3.3)为一阶拟线性方程,可用特征线方法求解。特征方程为: (3.4)又因为: (3.5)所以C=const,即沿特征线方向上,浓度为常数。特征速度为: (3.6)上式即为等浓度面的推进速度方程。将(3.6)积分就可以得出水中CO2浓度解C(x,t)。 3.1.3 激波条件和物质平衡条件(熵条件) 对于浓度波来说,有三种可能性,一种是发散波,一种是行波,一种是收敛波(也称为激波)。对于发散波而言,由于特征线不相交,因而构成解曲面C(x,t)是单值函数,但是对于激波则不同,由于特征线交叉,则在交叉点上将会出现两个或两个以上的浓度值,两个特征线交叉点也称为“间断点”或“跳跃点”,因为解在这儿发生间断和跳跃,而不是连续光滑的变化。 激波发生条件从速度角度来讲,就是当上游速度Vcup大于下游速度Vcdown时就会发生激波现象,即Vcup>Vcdown。形成激波一个最重要的结果,就是形成解的“跳跃”或者“间断”,而这个“跳跃”或者“间断”的速度是由整个物质平衡(熵条件)得出。 如果设水中CO2跳跃值为0到注入井中的Cwi,油中CO2跳跃值为0到Coi,而且设: (3.7)并设 (3.8)则水中CO2浓度的“跳跃”或者“间断”面传播速度为: (3.9)由于CO2的吸附作用,从而造成了CO2浓度波的前缘要滞后于水驱前缘,这样,就存在两个激波,第一次发生在Sw2点,含水饱和度由Sw2下降到Swc,我们称为饱和度波“S-波”;第二次发生在Sw3点,是由Sw3下降到Sw2,称为CO2浓度波“C-波”。我们假定,在碳化水前面的常规水的含水饱和度不随时间变化,也就是说,在CO2浓度间断处其CO2激波速度与此处的常规注水含水饱和度速度相等,而常规注水的含水饱和度Sw速度就等于Sw2的速度。 xSW2SW3SWC对于常规注水来说,其特征速度为: (3.10)由于 所以: (3.11)即: (3.12) (3.12)式表示:水中CO2前缘波的速度。由于存在间断,Sw3间断处的导数,由激波理论中的间断连续条件:可以写成: (3.13)由(4.12)(4.13)得出:过P(-K/(1-K),-K/(1-K)作fw(Sw,C)曲线的切线,切点为Sw3,并且与fw(Sw,0)曲线相交的点即为Sw2。0SWSw3Sw2Swcfw(Sw,C)fw(Sw,0)3.1.4 小结两条分流函数曲线:与常规水驱油不同,碳化水驱油具有两条分流曲线,即常规水驱油分流曲线和CO2水驱油分流曲线。由于CO2提高了水的粘度,增加了原油的相对渗透率以及降低了原油粘度,即总体上减少了水的流动度Krw/w,而增加了油的流动度Kro/o,导致含水率数值下降,从而使分流曲线由原始位置向右移动,这表明,CO2注水改善了水驱油效果。与常规注水不同,出现了二次激波“S-波”和“C-波”,在“C-波”后CO2水和束缚水相接触,应当注意矿化度对CO2溶解度、混相能力的影响, 3.2 低渗透油藏CO2驱渗流模型 由于对于低渗透性油藏在进行水驱开采时存在很大的困难,而CO2驱油石一种可行的方法。CO2驱油是使CO2溶剂与原油混合,融合方式分为混相和非混相,混相驱可以达到一定的驱油效果。低渗特低渗油藏与常规油藏气驱有明显的不同,气象具有明显的非达西渗流特征,油、水相也具有明显的启动压力。建立相应的非线性渗流数学模型,开展CO2驱油渗流研究具有很大意义。3.2.1 渗流模型二氧化碳驱油过程中油相和二氧化碳具有混相作用,水、油、溶剂(二氧化碳)具有相互作用及传输,也有质量的相互转换,即对流扩散、质量转换和气、液相间的转换。为此视流体为:水相;纯气相;纯油相; 油气混合相。流体组分为3组分: 水; 油; 气(二氧化碳)。假设流体和岩石为不可压缩,忽略重力、毛管力的影响。全组分方程为 (3.14)其中: (3.15) (3.16) (3.17) (3.18)式中:为孑L隙度;为相的密度;为相的饱和度;为相的速度;为第组分;为相中的第组分;为组分在相中产生的质量分数;代表的是相:为水相,为纯气相,为纯油相,为油气混合相;为组分的质量项;为组分的对流项;为组分的扩散项;为组源汇项;为组分在相中的扩散系数;为时间。对运动方程的室内实验和目前研究结果表明,特低渗透介质渗流气体具有明显的非达西渗流现象。在低速渗流时,气体分子的自由运动范围实际上受到孔隙大小的限制,孔隙直径即为气体分子在孑L隙内自由运动的最大距离。对于自由程大于的气体分子,当其未与其他气体分子碰撞时,可能就发生了气体分子与孑L隙壁的碰撞;对于自由程小于的气体分子,可能发生的气体分子间的碰撞的宏观表现为“滑脱效应”。气体分子与孔隙壁的碰撞是产生非达西渗流现象的物理机制,它由多孔介质的孔隙结构和气体分子的平均自由程共同决定。因此,气体渗流流量应为包括滑脱效应在内的气体渗流流量 ,即非线性渗流。对于溶剂纯气相,渗流速度为 (3.19)式中:为孔隙直径,为气体分子自由程,为常数()。液体渗流规律实验结果表明,特低渗透性油气藏中水相、油相的渗流也具有非达西渗流现象。可以用非达西渗流数学模型描述。水相运动方程为: (3.20)纯油相运动方程为: (3.21)混合相运动方程为: (3.22)式中:、和分别为气相、水相、油相和混合相的渗流速度;、和分别为气相、水相、油相和混合相的渗透率;、和分别为气相、水相、油相和混合相的黏度;、和分别为气相、水相、油相、混合相的压力;、和分别为气相、水相、油相和混合相的启动压力梯度。3.2.2 特性方程饱和度方程相饱和度与各相分配有关,分别为水相()、纯气相()、纯油相()和油气混合相(),方程式为: (3.23)其中:,全组分浓度方程水组分在水相中不参与其他相,气组分分布在纯气相和混合相中,油组分分布在纯油相和混合相中。各组分方程为: (3.24) (3.25) (3.26) 相对渗透率在混相状态下,混合相相对渗透率计算式为相对渗透率为 (3.27)式中:为混相条件下残余油饱和度;为水相条件下的油相相对渗透率;为混合状态下溶剂相相对渗透率,其经验计算公式为式中: (3.28)式中:为束缚水饱和度;为残余油饱和度;为束缚水饱和度条件下溶剂相端点相对渗透率;为溶剂相相对渗透率计算式指数。有效粘度当二氧化碳驱混相时,混合相粘度由粘度的次幂混合规则确定,其方程为 (3.29)式中:和分别为非混相状态下油相和溶剂的粘度。小结在系列实验成果基础上,对特低渗透油藏CO2驱油渗流数学描述模型进行了理论研究,建立了特低渗透油藏CO2驱油渗流数学模型。反映了特低渗透储层CO2 混相和非混相驱油过程中油和CO2 混相作用以及水、油、溶剂(CO2)相互作用与传输、质量的相互转换作用,即对流扩散、质量转换和气、液间的转换。反映了各相流体的非达西渗流、相对渗透率、有效粘度等特性。从而为今后特低渗透油藏CO2 驱油数值模拟研究和现场应用提供了理论基础。第四章 结 论随着工业和人类生活过程中产生的温室气体CO2排放量日益增加,人类生存的环境面临着越来越严重的威胁。将CO2气体注入油藏不仅可以提高原油采收率,解决能源不足问题,而且还能解决CO2的排放问题。影响CO2驱油的主要因素有储层渗透率、平面非均质性、纵向横向渗透率比值、原油密度、扩散作用、对流弥散作用以及注入方式,其影响规律总结如下:在控制相同注采速度下,随着渗透率的增大,采收率降低;平面非均质性越强,指进现象越严重,油藏的采收率变小;随着纵横向渗透率比值增大,油藏的采收率变小;随着原油密度的增大,其采收率减小,油气密度差越大,浮力作用越明显,气体突破的时间就越短,导致采收率下降;分子扩散作用、对流弥散作用使CO2向周围迁移,有助于延迟CO2的突破时间,提高了驱油效率,增大了波及面积,提高采收率;水气交替注入时,通过水的注入,不仅可以达到增加波及体积的目的,同时降低了气相的渗透率,使得CO2驱替剂的流度降低,减缓气窜的发生,使采收率提高。 介绍了CO2驱油机理,建立CO2驱油渗流模型,写出全组分方程,油相、水相、混合相运动方程;并写出饱和度方程、全组分浓度方程、相对渗透率方程、有效粘度方程等。参考文献1 陈志超,李刚,尚小东,伊艳梅. CO2驱提高采收率国内外发展应用情况.内蒙古石油化工,2009,34(9):256-268.2 苏玉亮编著.油藏驱替机理.北京:石油工业出版社.2009.3 克林斯M.A.(美)著,程绍进译.二氧化碳驱油机理及工程设计.北京:石油工业出版社,1989.4 Zuo Y X,Stenby E H.A linear gradient theory model for calculating interfacial tensions of mixtures. J Colloid Interf Sci, 1996, 182: 126-132.5 Sun C Y, Chen G J. Measurement of interfacial tension for the injected crude oil + reservoir water system. J Chem Eng Data, 2005, 50:936-938.6 黄延章,刘福海,杨正明.复杂化学流体在多孔介质中的传质.力学学报,2002,34(2):256-260.7 杨琼,聂梦喜,宋付权.低渗透砂岩渗流启动压力梯度.清华大学学报,2004,44(12):1650-1652.8 陈永敏,周娟,刘文香,等.低速非达西渗流现象的实验论证.重庆大学学报,2000,23(增刊):59-61.9 刘建军,刘先贵,胡雅衽.低渗透岩石非线性渗流规律研究.岩石力学与工程学报,2003,22(4):556-561.10 郭平,孙良田,李世伦,等.二氧化碳注入对原油高压物性影响的理论模拟和实验研究.天然气工业,2000,20(2):76-79.11 Fishlock T P, Probert C J. Waterflooding of gas-condensate reservoirs. SPE 35370,1996.12 Hewett T A, Behrens R A. Conditional simulation of reservoir heterogeneity with fractal. SPE 18326,1988.13 王涛,姚约东,李相方,等.二氧化碳驱油效果影响因素与分析.石油工程技术,2008:30-33.14 程杰成,朱维耀,姜洪福.特低渗透油藏二氧化碳驱油多相渗流理论模型研究及应用.石油学报,2008,29(2):246-251.15 王文环.特低渗透油藏驱替及开采特征的影响因素.油气地质与采收率,2006,13(6):73-75.