【正文】 產(chǎn)氣油比迅速增加，此時停止注 氣，改注水繼續(xù)驅(qū)替直至水驅(qū)極限。水驅(qū)突破后改為氣驅(qū)時，原油采收率增加非常明顯，剛轉(zhuǎn)氣驅(qū)時，含水率上升較快，當氣體注入 1PV后，含水率增長非常慢，最后含水率不再增加，直到氣體突破后，氣體的注入能力將迅速增加。氣驅(qū) /水驅(qū)過程如下： 1) 測定巖心參數(shù)，飽和地層水； 2) 將油注入巖心，使巖心形成束縛水，測定束縛水飽和度； 3) 注入氣體（水），進行氣（水）驅(qū)油，在此過程中，記錄驅(qū)替壓差，注氣（水）量、采油量； 4) 當巖心出口端氣體（水）突破后，改為注水（氣體）驅(qū)油，直至驅(qū)到?jīng)]有油為止，水（氣體）驅(qū)過程中，記錄注水（氣體）量、采油量、壓差、產(chǎn)水、氣量等。從含水率曲線（圖 ）看，初期巖樣 3 的水驅(qū)含水率增長較慢，滲透率較低的巖樣 4 和巖樣 5含水率增長較快，說明特低滲透率油藏注水驅(qū)油，油層會很快水淹，大部分時間是在高含水情況下開采。 圖 巖心 1 2CO 驅(qū)累積 氣油比曲線 01002003004000 2 4 6 8 10累積注氣量，PV累積氣油比2圖 巖心 2 2CO 驅(qū)累積 采收率曲線 00 1 2 3 4累積注氣量，P V累積采收率圖 巖心 3 2CO 驅(qū)累積采收率曲線 00 2 4 6 8累積注氣量，PV累積采收率圖 巖心 1 2CO 驅(qū) 累積采收率曲線 00 2 4 6 8 10累積注氣量 ， PV累積采收率大慶石油學院華瑞學院本科生畢業(yè)設計（論文） 19 氣體注入能力分析 三塊巖樣的注入能力（單位時間單位壓差下的注氣量）如表 52 所示。 表 51 巖心參數(shù) 巖心號 孔隙度 滲透率 （ 103μ m2） 長度 （ cm） 直 徑 （ cm） Swc（ %） Soi（ %） 1 2 3 4 5 實驗流程圖 實驗步驟 (1) 將巖心飽和水，然后，測定巖心滲透率、孔隙度。 實驗所用氣體為： CO2。 表 41 原油物性 項 目 芳 48 斷塊 高壓物性 原始飽和壓力（ Mpa） 地層原油粘度（ mPam2,最小空氣滲透率 ?? 181。沙體類型主要以河道沙為主，沙體呈短條帶、斷續(xù)條帶狀。對于粘性重油，降低油的粘度，特別是改善近井地帶的流動性是十分重要的；對于輕油，汽化中間組分，使注入的二氧化碳與油藏流體在近混相狀態(tài)下完成吞吐過程，這也是十分重要的；另外，對于碳酸鹽油藏，二氧化碳吞吐可能存在解堵，具有改善地層滲透率的作用 。在頂部的氣體，驅(qū)替了水驅(qū)時無法采出的剩余油；重力分離作用的另一個結(jié)果是縮小底部油水流動帶，其開采機理仍是水洗油的過程；最后是純油帶，它的大小取決于水驅(qū)狀況，以及油氣水混合流動帶和油氣流動帶的大小。對于正韻律厚油層，由于底部滲透率高和油水重力分離，在水驅(qū)階段，注入水首先沿底部向生產(chǎn)井推進。 氣水交替注入驅(qū)油機理 最初 ,氣水交替注入 (WAG)是作為增加注氣混相和非混相驅(qū)波及效率而提出的一種方法。主要應用包括： a、二氧化碳可用來恢復枯竭油藏的壓力。注二氧化碳采油具有如下幾個方面的機理： ○ 1 原油 粘度降低； ○ 2 原油膨脹； ○ 3 溶解氣驅(qū)； ○ 4 通過降低含水飽和度而改變相對滲透率； ○ 5 通過潤濕性變化來改變相對滲透率； ○ 6 通過排泄和吸收滯后作用改變相對滲透率； ○ 7 碳氫化合物汽化作用； ○ 8 界面張力降低； 上述采油機理的有效程度視油藏類別依次排列為：非混相油藏，近混相油藏和混相油藏。用來驅(qū)油的煙道氣需要經(jīng)過清洗、干燥和除氧等一系列較復雜的工藝處理過程。法國和前蘇聯(lián)也有注氮氣的礦場試驗。前蘇聯(lián)油田采用注二氧化碳驅(qū)的效果是明顯的，最終采收率可增長 %~13%。前蘇聯(lián)在科茲洛夫、拉達耶夫、謝爾蓋耶夫等油田上也進行了試注。但由于此工藝要求油層必須富含 C2～ C6組分，因此適用范圍比較小，需要高的混相壓力，面積掃油效率和重力分層較差。到 1982 年 底，共注氣 1010? m3 ，用高壓氣混相驅(qū)已采出原油 ? 8 t，即占油田累計采油量的 28%。 初接觸混相驅(qū)的致命缺點是液化石油氣本高，要降低工程成本，就必須采用較小的段塞。之后，人們大慶石油學院華瑞學院本科生畢業(yè)設計（論文） 7 很快發(fā)現(xiàn)在使用溶劑或“混相”開采原油時，無需使用溶劑對原油完全置換。因此多數(shù)油田很難達到混相開發(fā)，注氣效果受到很大影響。除了原油稍輕、粘度較小外，油藏特性總的來講與大慶宋芳屯油田芳 48 斷塊差別不大?，F(xiàn)場實施方式是注富化干氣（井口加丙烷等）。根據(jù)篩選評價結(jié)果來看，由于低滲透油田物性差，聚合物驅(qū)適應性差，提高采收率幅度比較小。 . 國外砂巖油藏注氣開發(fā)主要有以下幾個特點： ? 多數(shù)為水驅(qū)末的三次采油。目前采用混相驅(qū)的國家主要是美國和加拿大，所使用的溶劑，美國主要發(fā)展用 CO2和煙道氣代替烴氣，加拿大混相驅(qū)溶劑主要使用液化氣、富化氣等。(2)原油粘度低 ,密度小、性質(zhì)較好 。二十世紀八十年代以來，特別是二十世紀九十年代，國內(nèi)外尤其是我們國家針對低滲透油田的開發(fā)特點和開發(fā)過程中存在的一系列問題，各石油研究機構和油田單位對低滲透油田 的高效開發(fā)配套技術展開了多方位的研究攻關，包括滲流、產(chǎn)能等理論基礎研究；裂縫預測、井網(wǎng)優(yōu)化、注氣開發(fā)技術和水平井開發(fā)技術等新技術、新方法應用基礎研究；鉆井、完井、壓裂等工藝技術研究。 由于低滲透油田的開發(fā)存在以上問題，開發(fā) 難度較大，因此在進行低滲透油田開發(fā)前，必須對油層的地質(zhì)特征和油層物性等有充分的認識，對開發(fā)方案進行反復論證，采取相應的增產(chǎn)增注措施，以進一步提高低滲透油田的動用程度。但低滲透油田的開發(fā)比中高滲透油田的開發(fā)難度要大得多，存在的問題也多，因此對低滲透油層應加強開采機理的分析研究及加強工藝技術攻關試驗。 研究表明，對于像芳 48 試驗區(qū)這樣的特低滲透率油藏，因地層油相對密度較高，油中含輕組分和中間組分較少，注 CO2能實現(xiàn)混相驅(qū)油。 油層滲流規(guī)律不遵循達西定律，具有擬啟動壓力梯度：由于低滲透油層巖心具有孔喉小，比表面大和油層邊界層厚度大以及表面分子力的強烈作用等，使得流體在低滲透巖心中的滲流往往偏離達西定律，即流動速度與壓力差關系曲線的直線段的延長線不通過坐標軸的原點，存在擬啟動壓力梯度。并對 CO2 驅(qū)油作了效果分析。我國注氣開發(fā)起步較晚，在二十世紀 60年代中期，首次在大慶油田開始二氧化碳驅(qū)室內(nèi)研究和小規(guī)模的礦廠試驗，勝利油田等也相繼做了一些室內(nèi)研究工作。(5)油層受巖性控制、水動力聯(lián)系差 ,邊底水不活躍 。其中，CO2EOR 能夠開采一次采油、二次采油不能 開采的石油儲量， CO2 混相驅(qū)產(chǎn)油量所占比例從 %增至 %，涉及目標地層和流體物性的范圍廣，涉及砂巖、石灰?guī)r、白云巖、礫巖、硅藻土和疏松砂巖，孔隙度和滲透率覆蓋范圍廣。 ? 多數(shù)都采用混相段塞驅(qū)、水氣交注的驅(qū)替方式。 ? 大慶薩爾圖 CO2 驅(qū)室內(nèi)試驗，混相壓力達 18MPa 左右 ,高于地層壓力。 CO2 驅(qū)現(xiàn)場試驗前狀況：采出程度 38%，采油速度 %，綜合含水 92%，預計注水采收率 45%。新立油田儲層和大慶宋芳屯油田芳 48 斷塊同為扶余油層，除滲透率稍高外，原油物性與大慶宋芳屯 油田芳 48 斷塊類似，前期進行了 CO2 驅(qū)的室內(nèi)實驗和機理研究， CO2與地層原油的混相壓力為 27 MPa，也屬非混相驅(qū)。 初接觸混相注氣工程 很久以前，人們就認識到：用水驅(qū)替之后，由于毛細管力和界面張力的作用，仍有部分油滯留在 儲層的基質(zhì)孔隙中。由于注入的溶劑與原油一經(jīng)接觸就能混溶，混相壓力低，因此，又常常把這種方法稱為一次接觸混相（也叫初接觸混相）。如果氣相中富含輕烴組分，可以通過凝析而進入液相。 近年來，美國和加拿大進行工業(yè)性礦場試驗的油田數(shù)量有較大的增長。高壓下二氧化碳的密度高，有利于減緩驅(qū)替過程中的指進現(xiàn)象，這些特性都有利于提高采收率。從美國在 70 年代開始大規(guī)模實施二氧化碳驅(qū)的油田來看，它們的巖性、埋藏深度、儲層和流體性質(zhì)等均不相同。預計采用這種方法獲得的產(chǎn)量可能占提高原油采收率方法所增加產(chǎn)量的 %50%40 ? 。煙道氣的主要成分是氮氣和二氧化碳。不同的注入方式其驅(qū)油機理不同。但其它的采油機理，包括相對滲透率的效果和碳氫化合物的汽化也都起了一定的作用。 b、重力穩(wěn)定非混相驅(qū)替。在大多數(shù)情況下，由于氣體的粘度很小，在驅(qū)替過程中往往會過早突破，波及效率不高，因此，改善注氣效率的關鍵是減緩氣竄。在含水很高時，采油量主要是來自油水流動帶，很難采出純油帶中的原油。 大慶石油學院華瑞學院本科生畢業(yè)設計（論文） 13 二氧化碳吞吐機理 [3] 二氧化碳吞吐，也稱循環(huán)注二氧化碳或二氧化碳增產(chǎn)。該區(qū)內(nèi)兩條近南北向的斷層組成芳 48 地壘塊，斷層延伸 5km 左右，斷距 50m 左右。7FI 層屬河流相河道沙，巖性具二元結(jié)構，平行層理及小斜層理，砂巖厚度 ～,有效厚度 ～ ,平均鉆遇砂巖厚度 ,有效厚度 ,砂體寬度在600m 左右。m,分選系數(shù) ～ ,分選中等。 s） 凝固點（ 0Ｃ） 含蠟量（ %） 含膠量（ %） 大慶石油學院華瑞學院本科生畢業(yè)設計（論文） 16 第五章 注氣方式對開發(fā)效果的影響 本 物理模擬是油田開發(fā)方案等研究的主要方法之一。加拿大 Hycal 公司 Tomas 等人指出，通過這種在短巖芯之間加濾紙連接的方法可以將末端效應降低到一定的程度。 圖 巖心驅(qū)替實驗流程圖 1—— 濕式氣表； 2—— 巖心夾持器； 3—— 油氣分離器； 4—— 手動計量泵； 5—— 中間容器； 6—— 氣體流量控制器； 7—— 驅(qū)替泵； 8—— 高壓氣瓶； 9—— 恒溫箱 大慶石油學院華瑞學院本科生畢業(yè)設計（論文） 18 實驗結(jié)果分析 在所進行的氣驅(qū)實驗中， 2CO 驅(qū)隨著注入壓力的增加，采收率提高，巖心 1在 2Mpa、 和 時的累積采收率分別為 %、 %和 %；巖心 2 在 4Mpa、 5Mpa 和 6Mpa 時的累積采收率分別為 %、 %和 %；巖心 3 在 2Mpa 和 3Mpa 時的累積采收率為 %和 %（見圖 ~圖 ）。這是由于注入壓力增加， 2CO 在油中的溶解度增加 ， 原油粘度越低 ，原油對氣體的阻力越小， 同時氣體與油的界面張力降低，毛管力減小。而氣體的注入能力，不論實驗條件如何，氣體突破前后的注入能力不但不會降低，反而在氣體突破前后的注入能力會明顯增加。由實驗結(jié)果看出，巖圖 水驅(qū)采收率曲線 00 1 2 3累積注水量，P V累積采收率巖樣3巖樣4巖樣5圖 010 1 2 3累積注水量，P V累積含水率巖樣3巖樣4巖樣5大慶石油學院華瑞學院本科生畢業(yè)設計（論文） 22 心 1 水驅(qū)之后進行 2CO 氣驅(qū)時，驅(qū)替壓力為 。 表 53 水驅(qū)轉(zhuǎn)氣驅(qū)注入能力 大慶石油學院華瑞學院本科生畢業(yè)設計（論文） 23 巖石中形成氣阻效應，增加氣體的阻 力，從而提高波及體積，因此提高采收率效果比較好。 從采收率（ 圖 513）看， 氣體突破時 , 2CO 驅(qū)巖樣 3 的采收率為 %。由圖 可以看出，對于不同的注入壓力都是前三個吞吐周期驅(qū)油效果好，三個吞吐周期后驅(qū)油效果明顯變差。 吞吐驅(qū)油影響因素分析 (1) 2CO 吞吐周期對原油采收率的影響 從實驗結(jié)果我們可以看出 :隨著 吞吐周期 的增加 ,采收率的增加幅度呈下降趨勢，采收率的貢獻主要在前 3 周期，后面幾周期采收率增加比較少，如當壓力為 2Mpa 時，在前 3個吞吐周期，累積采收率已經(jīng)達到了 30%，而后幾個周期的累積貢獻不足 10%。 (3) 2CO 吞吐后氣驅(qū)效果分析 由 2CO 吞吐實驗可知，雖然 2CO 吞吐 10 周期后氣驅(qū)采收率一般可達到 30%以上， 但仍有近 70%的原油留在巖 心中，為此，在 2CO 吞吐后，又進行了氣驅(qū)油。累積氣油比是衡量開發(fā)效果的重要指標，累積氣油比越高，說明采出同樣油量需要注入的氣體越多，開采成本相對越高；從氣體注 入能力看，氣驅(qū)的注入能力最高，而水驅(qū)轉(zhuǎn)氣驅(qū)、氣驅(qū)轉(zhuǎn)水驅(qū)方式需要注入水，水的注入能力遠遠低于氣的注入能力，此外由于氣水混合產(chǎn)生氣阻效應，使后面氣體或水注入能力明顯降低。 CO2 吞吐后轉(zhuǎn)氣驅(qū)，采收率可以再提高，且比單獨氣驅(qū)采收率高，氣油比低。 在論文的選題、資料查詢、開題、研究和撰寫的每一個環(huán)節(jié)， 無不得到導師的悉心指導和幫助