CO2驱提高原油采收率技术

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利用CO 2驱提高原油采收率的历史可以追溯到本世纪50年代。1952年Whorton等人获得了第一项采用CO 2采油的专利。CO 2驱在我国石油开采里潜藏着巨大应用潜力。我国当前已探得的63.2亿吨低渗透油藏原油储量，特别是大约50%还根本没动用的原油储量，借助CO 2驱比水驱具备突出的技术性优势。

1 CO 2驱提高原油采收率的机理

在CO 2驱中，CO 2的溶解气驱、降低表面张力、减少原油黏度、原油膨胀、碳酸水升高地层渗透率等作用均可促增加原油采收率。

1.1 降低表面张力作用

CO 2驱油过程是CO 2不断富化的过程。CO 2富化即将CO 2与原油进行多次接触，进而抽提原油里的中间组分C 2~C 6得到的，实现动态混相，也就是所述的蒸汽驱混相。CO 2与原油的混相取决于原油的组成、油藏压力和温度[1]。CO 2含轻组分越多，它与原油之间的界面张力就越低，因而洗油效率就越高。

1.2 降低原油黏度作用

CO 2与原油有很好的互溶性，能显著降低原油黏度，可降低到原黏度的1/10~1/100。在压力和温度一定的地藏，原油黏度下降程度主要取决于原油自身黏度。通常情况下，原油黏度越高，CO 2能让原油黏度下降更明显，即随着饱和压力的增加，溶解了CO 2的原油黏度急剧下降；在相同饱和压力下，中质和重质原油的黏度降低幅度比轻质原油的降低幅度大。由于溶解了CO 2的原油黏度下降，原油流动能力增大，从而有利于提高驱油剂的波及系数。

1.3 原油的膨胀作用

CO 2注入油藏后，可使原油体积膨胀，膨胀的程度可用膨胀系数表示。膨胀系数是指一定温度和CO 2饱和压力下原油的体积与同温度和0.1Mpa下原油体积二者比。有CO 2的原油膨胀系数在原油平均分子量下降的情况则反而升高，且随CO 2在原油里的摩尔分数升高而逐渐升高。原油体积明显膨胀，会提高地层弹性能量，促受膨胀的余下油脱离地层水与岩石表层约束，成为可动油，提升驱油效率，最终提升原油采收率。另外，温度与压力两种因素也会对膨胀系统造成影响，高压下溶有CO 2的原油膨胀系数变大。

1.4 溶解气驱作用

从注入井到采油井的驱油过程是一降压过程。伴随生产的进行，油藏压力下降，油藏原油里的CO 2则与原油分离，形成原油中的气体驱动，变作好似天然类型的溶解气驱，来达到增强原油采收率的效果。就

算停注，油藏里的CO 2气体依旧能驱替油藏内的原油，同时部分CO 2像残留气一样被圈闭于油藏内，变作束缚气，也可使原油增产。

2 CO 2驱替方式

CO 2驱在许多国家的不同地质物理环境下展开过矿场试验研究与应用，得出该法不管是从开发初期的低渗透油藏开发，还是后期的高含水油田增加采收率方面，砂岩油藏与碳酸盐岩油藏中任何一种均可应用。而驱油方式包括非混相驱、混相驱、单井非混相吞吐。

2.1 CO 2混相驱替方式

在混相驱替过程CO 2提取原油中的轻质成分或使其汽化，从而实现混相，彻底解决了界面张力，残余油饱和度下降至最低值，理论上能让微观驱替效率高达100%。CO 2混相驱替不管是在深层、浅层、高渗透层等中均有运用实例。

2.2 CO 2非混相驱替方式

当油藏属性达不到混相驱要求的油藏压力高于或等于CO 2与原油完全混相的最低压力时，一般采用CO 2非混相驱替。通过降低原油黏度，使原油膨胀，减少表面张力等来提升驱油效率，提升采收率。CO 2非混相驱适宜高粘油油藏与压力衰竭的低渗透油藏，以及高倾角、垂向渗透率高的油藏。

2.3 CO 2吞吐驱替方式

针对油藏偏小与较强水驱的块状油藏，通常都应用到了单井非混相吞吐方式。此方式的一般过程即将大量CO 2倾注至生产井底再密闭井口多个星期，使CO 2能彻底渗至油层，在重新开井生产。通过让原油体积膨胀、黏度降低等举措来提高油井的采收率。CO 2吞吐增产措施相对来说具有低投资、返本快的特点，因此这种注入方式最适合那些不能投资很大的油藏。

CO 2驱需要大量的CO 2气源，对于一个千万吨级储量的油藏进行CO 2驱，在5~10年的期间，可能需要10个亿立方米的CO 2。即使是一个小型先导试验，每天也需要几十万立方米的CO 2，因此，确定一个油藏能否顺利进行CO 2驱，经济效益如何，都与CO 2的来源有密切的关系。可以从天然的CO 2矿藏、天然气处理厂、氨厂、电厂烟道气等途径得到[2]。

3 结束语

CO 2驱提升采收率技术属于已相对较成熟的采油技术，特有的适用范围相当广，驱油效率高，成本低廉等应用优势，已备受全球各国重视。该技术在我国的研究应用时间较晚，不过伴随CO 2驱技术的日益发展与完善，应用范围也逐渐拓宽，CO 2驱势必将发展成为改善我国油田开发效果，使原油采收率不断提升的主流开采手段。

参考文献

[1]谷丽冰，李治平，欧瑾.利用二氧化碳提高原油采收率研究进展[J].中国矿业，2007（10）：66-69.

[2]孙家国，邵国峰，田华.二氧化碳三元复合吞吐采油技术在杜84块上的应应[J].渤海大学学报，2008（29）：18-22.

CO 2驱提高原油采收率技术

池秀梅

大庆职业学院化学工程系黑龙江大庆 163000

摘要：本文通过CO 2提高原油采收率的机理、CO 2的驱油方式阐述了CO 2驱提高原油采收率的技术。关键词：CO 2 驱油原油采收率

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