混相驅油驅替機理-低場核磁共振驅替研究

隨著EOR技術的發(fā)展，氣驅特別是混相驅油將是提高我國低滲透油藏采收率非常有前景的方法。本文介紹低場核磁法研究混相驅油驅替機理。

混相驅油驅替機理

混相驅油是在地層高溫條件下，原油中輕質(zhì)煌類分子被CO2析取到氣相中，形成富含燒類的氣相和溶解CO2的液相(原油)兩種狀態(tài)。

混相驅油驅替機理主要包括以下三個方面：

(1)當壓力足夠高時，CO2析取原油中輕質(zhì)組分后，原油溶解瀝青、石蠟的能力下降,重質(zhì)成分從原油中析出，原油黏度大幅度下降，提高了油的流動能力達到CO2混相驅油的目的。

(2)CO2在地層油中具有較高的溶解能力，從而有助于地層油膨脹，充分發(fā)揮地層油的彈性膨脹能，推動流體流人井底。

(3)油氣相互作用的結果可以使原油表面張力減小。原油-CO2體系的界面張力隨著壓力增加而快速下降。

基于高溫高壓低場核磁共振在線表征技術，可以對裂縫型致密砂巖循環(huán)注入CO2過程中核磁信號進行實時監(jiān)測，從孔隙尺度了解注CO2過程中巖石基質(zhì)與裂縫間的質(zhì)量交換行為（即原油的流動軌跡），從而探究混相驅油驅替機理，以及注CO2在提高裂縫型致密儲層原油采收率的機理。

混相驅油驅替機理：裂縫型致密砂巖 CO2 循環(huán)注入 NMR 在線監(jiān)測裝置示意圖

混相驅油驅替機理：致密基質(zhì)/裂縫間質(zhì)量交換機制示意圖

混相驅油驅替機理以及CO2注入提高原油采收率主要由三個因素決定:CO2的驅替作用、CO2與原油之間的相互作用(主要是萃取作用和溶解作用)和壓降作用，結合CO2提高采收率的三個過程對巖石基質(zhì)與裂縫間的質(zhì)量交換作如下總結：

CO2注入階段: 注入的CO2在裂縫中推進的同時迅速將巖心系統(tǒng)壓力增加至35 MPa，由于內(nèi)部壓力梯度的存在使CO2快速驅替取代了裂縫附近的原油。

浸泡階段: 在此過程中注入的CO2進一步擴散到巖石基質(zhì)中，并溶解在基質(zhì)油中，此時以萃取作用和溶解作用為主，溶解的CO2導致局部高壓，從而將油驅向裂縫。

降壓階段: 隨著系統(tǒng)壓力下降，裂縫中的油和裂縫附近基質(zhì)中的油在壓力梯度的影響下被輸送到生產(chǎn)井中。

混相驅油驅替機理：CO2循環(huán)注入過程中巖心的T2譜特征