【文章內(nèi)容簡介】 ..封存的潛在場地分布圖根據(jù)不同注入氣體及其與原油系統(tǒng)的特性，混相驅(qū)可分為:一次接觸混相(FCM )、多級接觸混相(MCM)。CO2在油藏中的化學(xué)與生物學(xué)問題。研究CO2與儲層巖石組分和地下流體的化學(xué)反應(yīng)及成巖作用，了解CO2在地下長期儲存期間的狀態(tài)及運(yùn)移和捕集規(guī)律；研究CO2儲存對地下微生物的影響；研究CO2在油藏長期儲存過程中，通過化學(xué)和/或生物方法轉(zhuǎn)化成甲烷的可能性和基本條件。 CO2驅(qū)油過程中的物理化學(xué)與滲流力學(xué)原理。研究CO2在油藏中的相態(tài)理論、CO2驅(qū)油過程中的界面化學(xué)、CO2和混合氣體驅(qū)油過程中的化學(xué)—物理化學(xué)—力學(xué)耦合問題及綜合效應(yīng)、CO2和復(fù)雜混合體系在油藏中的滲流規(guī)律；混相驅(qū)與擬混相驅(qū)的基本條件與控制方法；油藏條件下CO2—水的混合物形成的碳酸與油層巖石的反應(yīng)及其對儲層滲透率的影響機(jī)理與規(guī)律；注入氣體中的氧、硫等與原油的化學(xué)反應(yīng)和生物作用對油藏物性及驅(qū)油效果的影響機(jī)理與規(guī)律。在我國近期探明的原油地質(zhì)儲量中,低滲透油藏儲量所占的比例越來越大；在已經(jīng)探明的儲量和累積探明而未動用儲量中,低滲透儲量都占主要部分。通常認(rèn)為平均滲透率在1050md的的油藏為一般低滲透油藏；滲透率在110md的為特低滲油藏；而滲透率小于lmd的為超低滲油藏。目前,注氣作為一種有效的提高采收率方法,在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。在美國和加拿大注氣技術(shù)極為成熟。在美國,注氣項目中以二氧化碳混相驅(qū)為主,而加拿大以注入烴類溶劑混相驅(qū)為主導(dǎo)。我國注氣技術(shù)發(fā)展速度比較慢,但最近幾十年也開展了大量的氣驅(qū)的室內(nèi)實(shí)驗研究和礦場先導(dǎo)試驗。上世紀(jì)90年代美國就有十個產(chǎn)油區(qū)的292個油田采用CO2驅(qū),平均提高采收率為7%15%,證明CO2驅(qū)是三次采油中最具潛力的提高采收率方法之一。70到80年代CO2驅(qū)技術(shù)有了很大的發(fā)展,美國等國家都進(jìn)行了大量的CO2驅(qū)工業(yè)性試驗,并取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益,采收率可以提高15%～25%。利用工業(yè)排放的二氧化碳提高原油采收率是一種極具前景的設(shè)想。本文主要進(jìn)行黃場潛43油組注C02提高采收率研究,研究潛43油藏的地質(zhì)特征、沉積特征和地層流體的相態(tài)特征、以及注入氣與地層流體的混相壓力,在此基礎(chǔ)上結(jié)合油藏數(shù)值模擬研究潛43油田的后期開發(fā)方案。黃場油田位于潛江凹陷東斜坡區(qū)域性砂巖尖滅帶上,潛43油組構(gòu)造簡單,由長期發(fā)育的古單斜構(gòu)造組成,東緩西陡,走向接近南北向,地層由西往東抬高,砂巖沿抬高方向尖滅。構(gòu)造南部被車擋斷層切割,區(qū)內(nèi)黃40井附近還分布一條小斷層,與車擋斷層基本平行；構(gòu)造北部與代河油田相接,斷層復(fù)雜,構(gòu)造破碎,主要為巖性和構(gòu)造巖性油藏。黃場油田縱向上含油層系較多,自上而下有潛3潛4潛41下、潛40中、潛4潛43油組,其中潛43油組縱向上埋藏最深,分布面積最廣,儲量最大,%。本文主要研究如下：首先,在黃場潛43油田油藏資料的基礎(chǔ)上,對油藏地質(zhì)特征、沉積特征、地層物性、儲層物性及流體性質(zhì)進(jìn)行分析評價；其次,基于油藏流體的PVT實(shí)驗資料,應(yīng)用PVTi相態(tài)模擬軟件對油藏流體飽和壓力和單次閃蒸實(shí)驗、恒組成膨脹實(shí)驗、微分脫氣實(shí)驗進(jìn)行相態(tài)擬合,針對擬合結(jié)果分析流體的相態(tài)特征,同時也為后續(xù)開展注C02數(shù)值模擬研究以及開發(fā)方案的制定提供流體物性數(shù)據(jù)。在油藏流體相態(tài)擬合的基礎(chǔ)上,采用經(jīng)驗公式法、細(xì)管實(shí)驗?zāi)M法研究其與油藏流體的最小混相壓力；在這些研究的基礎(chǔ)上對黃場潛43油組進(jìn)行注C02氣后期開發(fā)方案研究,最終設(shè)計出最適合黃場潛43油組的推薦方案。主要得到以下結(jié)論：黃場潛43油組油層薄、物性差、原油性質(zhì)好、天然能量不足、地飽壓差大,地層水礦化度高是油田主要的油藏特征,屬低滲透巖性和構(gòu)造巖性油藏。綜合國內(nèi)外研究以及潛43油組參數(shù),油組的開發(fā)應(yīng)采取水氣交替相結(jié)合的開發(fā)方式以提高原油采收率。對油藏流體進(jìn)行組分歸并,原油物性的擬組合,為后續(xù)開展注氣驅(qū)油藏數(shù)值模擬研究以及開發(fā)方案的制定提供了流體的物性參數(shù)。通過最小混相壓力的研究,可以發(fā)現(xiàn)潛43油組在注入C02的情況下,。對注C02主要技術(shù)參數(shù),包括注入量、注入濃度、最優(yōu)注采井距、壓力水平、燜井時間等的確定。在注入速度的選擇上,當(dāng)C02注入速度大于60t/d,二氧化碳?xì)馑惶骝?qū)井組原油采出程度相對于“水驅(qū)”增量逐漸減緩,同時考慮供應(yīng)能力,綜合考慮選擇注氣速度為60t/d。當(dāng)“注入氣水比為1：1～：1較好,：1。從結(jié)果可以看出,CO2氣水交替注入過程中,隨著“注入周期”的增加,累計產(chǎn)油量和井組采出程度先增加后降低,換油率隨之下降。注入周期為40天最好,所以選擇注入周期為40天。潛43油組注氣推薦實(shí)施方案為：C02注入速度為60t/d；：1；注入周期為40天。 一次接觸混相過程 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211說明一次接觸混相的相態(tài)要求。這個三元圖上的液化天然氣溶劑用擬組分C2C6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PX圖臨界凝析壓力之上，因為溶劑一原油混合物在這一壓力之上為單相。實(shí)際上，在三角相圖中，只要注入溶劑和原油之間的連線沒有經(jīng)過兩相區(qū)，都認(rèn)為在該溫度和壓力條件下是一次接觸混相的。圖211 溶劑段塞的一次接觸混相 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，費(fèi)用太高，代替的辦法是注入一定體積的液化天然氣溶劑，或溶劑段塞，其體積只有油藏孔隙體積的一小部分，并用費(fèi)用較低的流體如天然氣或煙道氣混相驅(qū)替溶劑段塞。在理想情況下，采用這樣的混相驅(qū)方案時，溶劑混相地驅(qū)替油藏原油，而驅(qū)動氣混相地驅(qū)替溶劑，推動小的溶劑段塞通過油藏。當(dāng)溶劑段塞通過油藏時，它在段塞前緣與原油混合，并在尾部與驅(qū)動氣混合。只要段塞中部的溶劑保持不稀釋，由原油通過段塞到驅(qū)動氣的組成剖面就類似于圖211的虛線a。最終，段塞中部被稀釋到它的原始濃度以下，結(jié)果組成剖面類似于虛曲線b。隨著繼續(xù)通過油藏，小段塞可能被稀釋到組成剖面類似于曲線c，這條曲線剛好與兩相區(qū)相交。在這一點(diǎn)上出某些瀝青。沉淀的趨勢隨著烴溶劑分子量的增加而減弱。混相驅(qū)替消失，因為隨后的混合稀釋使段塞進(jìn)入兩相區(qū)，如曲線d所示。兩相區(qū)的大小和形狀是受溫度、壓力和流體組成支配的，決定著溶劑段塞在失去混相性以前可被混合稀釋的程度。 對于一次接觸混相驅(qū)來說，中間分子量的烴注入溶劑將會從瀝青基原油中沉淀嚴(yán)重的瀝青沉淀可降低滲透率，并影響井的注入能力和產(chǎn)能。它還可以在生產(chǎn)井中引起堵塞。 多級接觸混相驅(qū)替過程 在注入氣體后，油藏原油與注入氣之間出現(xiàn)就地的組分傳質(zhì)作用，形成一個驅(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過程中重復(fù)接觸而靠組分的就地傳質(zhì)作用達(dá)到混相的過程，稱為多級觸混相或動態(tài)混相。 在多級接觸混相驅(qū)中，常用到兩個概念: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的不斷進(jìn)行的相間傳質(zhì)。這兩種驅(qū)替過程是同時但在地層中不同地點(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。 多次接觸混相根據(jù)傳質(zhì)方式不同分為凝析氣驅(qū)(富氣驅(qū))及汽化