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co2驱替实验强化采油方法-核磁共振驱替实验

在二次采油结束时，由于毛细作用，不少原油残留在岩石缝隙间，而不能流向生产井， 不论用水或蜂类气体驱油都是一种非均相驱，油与水（或气体）均不能相溶形成一相，而是 在两相之间形成界面。必须具有足够大的驱动力才能将原油从岩石缝隙间挤出，否则一部分 原油就停留下来。如果能注入一种同油相混溶的物质，即与原油形成均匀的一相，孔隙中滞 留油的毛细作用力就会降低和消失，原油就能被驱向生产井。co2驱替实验强化采油方法能通过逐级提取原油中的轻组分与原油达到完全互溶。

co2驱替实验强化采油方法提高采收率的机理主要有以下几点：

（1）co2驱替实验强化采油降低原油粘度

CO2溶于原油后，降低了原油粘度，原油粘度越高，粘度降低程度越大。原油粘度降低 时，原油流动能力增加，从而提高了原油产量。

（2）co2驱替实验强化采油使原油体积膨胀

CO2大量溶于原油中，可使原油体积膨胀，原油体积膨胀的大小，不但取决于原油分子 量的大小，而且也取决于C02的溶解量。CO2溶于原油，使原油体积膨胀，也增加了液体内 的动能，从而提高了驱油效率。

（3）co2驱替实验强化采油混相效应

混相的最小压力称为最小混相压力（MMP）。最小混相压力取决于C02的纯度、原油组分 和油藏温度。最小混相压力随着油藏温度的增加而提高；最小混相压力随着原油中C5以上组 分分子量的增加而提高；最小混相压力受C02纯度（杂质）的影响，如果杂质的临界温度低 于CO2的临界温度，最小混相压力减小，反之，如果杂质的临界温度高于C02的临界温度， 最小混相压力增大。

co2驱替实验强化采油方法-核磁共振驱替实验装置

核磁共振驱替实验装置

利用核磁共振驱替实验装置，在高压条件下对含油岩心(页岩、砂岩)进行co2驱替实验强化采油混相驱实验。根据核磁共振T2谱分布曲线，将页岩中的油分为两部分：固定油和游离油。通过co2驱替实验强化采油混相驱过程中核磁共振T2谱分布曲线的变化，可以得到不同赋存状态油(固定油和游离油)的采收率。

核磁共振驱替实验装置为co2驱替实验强化采油混相驱过程吸附和吸收量动态变化测量提供了很好的解决方案。核磁共振是通过测试流体中的氢信号核来测量的，核磁共振信号的幅值与氢原子核的数量成正比。横向弛豫时间T2与孔尺寸成正比。在核磁共振T2分布中，泥页岩中的水的响应分为三部分：粘土结合水、束缚水和自由水。

二氧化碳混相驱过程T2谱分布

混相驱油驱替机理-低场核磁共振驱替研究

随着EOR技术的发展，气驱特别是混相驱油将是提高我国低渗透油藏采收率非常有前景的方法。本文介绍低场核磁法研究混相驱油驱替机理。

混相驱油驱替机理

混相驱油是在地层高温条件下，原油中轻质煌类分子被CO2析取到气相中，形成富含烧类的气相和溶解CO2的液相(原油)两种状态。

混相驱油驱替机理主要包括以下三个方面：

(1)当压力足够高时，CO2析取原油中轻质组分后，原油溶解沥青、石蜡的能力下降,重质成分从原油中析出，原油黏度大幅度下降，提高了油的流动能力达到CO2混相驱油的目的。

(2)CO2在地层油中具有较高的溶解能力，从而有助于地层油膨胀，充分发挥地层油的弹性膨胀能，推动流体流人井底。

(3)油气相互作用的结果可以使原油表面张力减小。原油-CO2体系的界面张力随着压力增加而快速下降。

基于高温高压低场核磁共振在线表征技术，可以对裂缝型致密砂岩循环注入CO2过程中核磁信号进行实时监测，从孔隙尺度了解注CO2过程中岩石基质与裂缝间的质量交换行为（即原油的流动轨迹），从而探究混相驱油驱替机理，以及注CO2在提高裂缝型致密储层原油采收率的机理。

混相驱油驱替机理：裂缝型致密砂岩 CO2 循环注入 NMR 在线监测装置示意图

混相驱油驱替机理：致密基质/裂缝间质量交换机制示意图

混相驱油驱替机理以及CO2注入提高原油采收率主要由三个因素决定:CO2的驱替作用、CO2与原油之间的相互作用(主要是萃取作用和溶解作用)和压降作用，结合CO2提高采收率的三个过程对岩石基质与裂缝间的质量交换作如下总结：

CO2注入阶段: 注入的CO2在裂缝中推进的同时迅速将岩心系统压力增加至35 MPa，由于内部压力梯度的存在使CO2快速驱替取代了裂缝附近的原油。

浸泡阶段: 在此过程中注入的CO2进一步扩散到岩石基质中，并溶解在基质油中，此时以萃取作用和溶解作用为主，溶解的CO2导致局部高压，从而将油驱向裂缝。

降压阶段: 随着系统压力下降，裂缝中的油和裂缝附近基质中的油在压力梯度的影响下被输送到生产井中。

混相驱油驱替机理：CO2循环注入过程中岩心的T2谱特征