CO2混相驅油機理-低場(chǎng)核磁法在線(xiàn)表征
隨著(zhù)EOR技術(shù)的發(fā)展,氣驅特別是CO2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(chǎng)核磁法研究CO2混相驅油,先來(lái)了解一下CO2混相驅油機理。
co2混相驅油機理
混相驅油是在地層高溫條件下,原油中輕質(zhì)煌類(lèi)分子被CO2析取到氣相中,形成富含燒類(lèi)的氣相和溶解CO2的液相(原油)兩種狀態(tài)。
CO2混相驅油機理主要包括以下三個(gè)方面:
(1)當壓力足夠高時(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(dòng)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(zhù)壓力增加而快速下降。
基于高溫高壓低場(chǎng)核磁共振在線(xiàn)表征技術(shù),可以對裂縫型致密砂巖循環(huán)注入CO2過(guò)程中核磁信號進(jìn)行實(shí)時(shí)監測,從孔隙尺度了解注CO2過(guò)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混相驅油機理,以及注CO2在提高裂縫型致密儲層原油采收率的機理。
CO2混相驅油機理:裂縫型致密砂巖 CO2 循環(huán)注入 NMR 在線(xiàn)監測裝置示意圖
CO2混相驅油機理:致密基質(zhì)/裂縫間質(zhì)量交換機制示意圖
CO2混相驅油機理以及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(gè)過(guò)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(jìn)的同時(shí)迅速將巖心系統壓力增加至35 MPa,由于內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(guò)程中注入的CO2進(jìn)一步擴散到巖石基質(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導致局部高壓,從而將油驅向裂縫。
降壓階段: 隨著(zhù)系統壓力下降,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混相驅油機理:CO2循環(huán)注入過(guò)程中巖心的T2譜特征