CO2混相驅(qū)油機(jī)理-低場(chǎng)核磁法在線表征

隨著EOR技術(shù)的發(fā)展，氣驅(qū)特別是CO2混相驅(qū)油將是提高我國(guó)低滲透油藏采收率非常有前景的方法。本文介紹低場(chǎng)核磁法研究CO2混相驅(qū)油，先來了解一下CO2混相驅(qū)油機(jī)理。

co2混相驅(qū)油機(jī)理

混相驅(qū)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)。

CO2混相驅(qū)油機(jī)理主要包括以下三個(gè)方面：

(1)當(dāng)壓力足夠高時(shí)，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(dòng)能力達(dá)到CO2混相驅(qū)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(dòng)流體流人井底。

(3)油氣相互作用的結(jié)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(chǎng)核磁共振在線表征技術(shù)，可以對(duì)裂縫型致密砂巖循環(huán)注入CO2過程中核磁信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，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(dòng)軌跡），從而探究CO2混相驅(qū)油機(jī)理，以及注CO2在提高裂縫型致密儲(chǔ)層原油采收率的機(jī)理。

CO2混相驅(qū)油機(jī)理：裂縫型致密砂巖 CO2 循環(huán)注入 NMR 在線監(jiān)測(cè)裝置示意圖

CO2混相驅(qū)油機(jī)理：致密基質(zhì)/裂縫間質(zhì)量交換機(jī)制示意圖

CO2混相驅(qū)油機(jī)理以及CO2注入提高原油采收率主要由三個(gè)因素決定:CO2的驅(qū)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(jié)合CO2提高采收率的三個(gè)過程對(duì)巖石基質(zhì)與裂縫間的質(zhì)量交換作如下總結(jié)：

CO2注入階段: 注入的CO2在裂縫中推進(jìn)的同時(shí)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(qū)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(jìn)一步擴(kuò)散到巖石基質(zhì)中，并溶解在基質(zhì)油中，此時(shí)以萃取作用和溶解作用為主，溶解的CO2導(dǎo)致局部高壓，從而將油驅(qū)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。

CO2混相驅(qū)油機(jī)理：CO2循環(huán)注入過程中巖心的T2譜特征