CO_2-原油混相带形成与运移机理研究

【摘要】：CO_2混相驱是提高原油采收率的有效技术,同时能达到温室气体减排的目的。混相带是混相驱的关键特征,因此,进行混相带形成与运移机理及其对采收率的影响研究具有重要意义。首先,进行胜利油田G块原油PVT实验、CO_2注气实验和细管实验,并利用Winprop对实验数据拟合,建立流体模型。然后,基于拟三元相图从理论上分析驱替过程中混相带的形成及演化过程。随后,将油气界面张力和油相中CO_2含量作为划分混相带的指标,利用CMG研究混相带特征(包括混相带前缘、后缘的波及系数和指进系数及混相带的面积和宽度)的定量表征方法及其变化规律,探讨混相带特征与采收率的关系。最后,分析油藏参数和开发参数对混相带形成与运移规律的影响。研究结果表明:(1)混相带的形成受CO_2与原油间的汽化-凝析作用主导,混相带形成之后的演化主要受水动力弥散作用影响;(2)随着累积注气量的增大,在见气之前,混相带前缘和后缘的波及系数、混相带的面积呈线性增大,混相带面积最大可达油藏面积的25%左右;混相带宽度增大的趋势趋于平缓,而混相带前缘和后缘的指进系数呈指数增大,在累积注气量达0.2-0.3PV时急剧上升;(3)见气前后,混相带的洗油效率和膨胀系数均为常数,但见气前的洗油效率较高,膨胀系数较低;(4)渗透率越高,油藏倾角越大,油藏压力越高,CO_2纯度越高,注气速度越低,混相带前缘、后缘的指进系数越低,波及系数越高;同时,混相带宽度、面积越大,膨胀驱油贡献度越大,采收率越高;(5)CO_2能将水驱后混相驱和水气交替驱过程中的水驱残余油聚集形成混相带,相比于连续注气,其混相带面积、宽度更大,指进系数更小;(6)混相驱采收率主要来源于CO_2洗油和原油膨胀作用。见气前,膨胀作用对采收率的贡献值在7%-17%左右;见气后,膨胀作用对采收率的贡献值在8%-20%左右。