資源描述：
《CO2驅(qū)提高原油采收率技術(shù)調(diào)研.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、CO2驅(qū)提高原油采收率技術(shù)調(diào)研1二氧化碳的性質(zhì)§1.1二氧化碳（CO2）性質(zhì)（1）二氧化碳的相態(tài)二氧化碳具有氣、液、固三種物理形態(tài)，在大氣條件下，二氧化碳是無(wú)色無(wú)味的氣體。其臨界溫度為31.2℃，臨界壓力為7.28Mpa，在溫度低于31.2℃時(shí)，加壓可以使CO2變?yōu)橐簯B(tài)；在溫度低于-56.6℃時(shí)，加壓可使液態(tài)CO2變成固態(tài)CO2，即干冰。當(dāng)溫度高于31.2℃時(shí)，在任何壓力下CO2均以氣態(tài)方式。因此，在大部分CO2驅(qū)油藏中，由于其溫度高于31.2℃，因而被用作混相驅(qū)的CO2通常呈氣態(tài)。在一定條件（溫度和壓力
2、）下，CO2可以兩相或三相存在，其三相共存的三相點(diǎn)是（-56.6℃，0.61Mpa）。（2）CO2的密度常溫常壓下CO2的密度比空氣的密度大，在其臨界區(qū)（31.2℃，7.28Mpa）附近，CO2的密度與被驅(qū)替的油的密度相近。高于臨界溫度（88oF），CO2呈氣態(tài)，其密度隨著壓力的升高而增大；液態(tài)CO2（T＜88oF，p＞7.28Mpa）的密度在高于臨界值時(shí)是壓力的函數(shù)，在低于臨界值時(shí)曲線將出現(xiàn)陡變。由圖2還可以看出，在一定壓力下，CO2的密度隨著溫度的增加而降低。（3）CO2壓縮因子在混相驅(qū)的溫度和壓力下
3、，CO2的壓縮因子約為0.5。（4）CO2在水中的溶解度隨著壓力的升高，CO2的溶解度下降，鹽的濃度越大，下降的幅度越大。§1.2二氧化碳在原油中的性質(zhì)（1）CO2在原油中的溶解性CO2在原油中具有很好的溶解性。與在水中一樣，CO2在原油中的溶解度隨壓力的上升而上升；隨溫度的升高和原油分子量的增加而下降。相同條件下，CO2在原油中的溶解度比在水中的溶解度高3~9倍，因而即使在低壓下CO2也是一種很好的非混相驅(qū)注入劑。而在高壓下，CO2則是一種很好的混相驅(qū)注入劑。由于CO2在油中的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在水中的溶解
4、度，因此它可以在水溶液中轉(zhuǎn)溶入原油中。在轉(zhuǎn)變過(guò)程中，油水界面張力會(huì)逐漸降低，驅(qū)替方式也逐漸接近或達(dá)到混相驅(qū)。（2）CO2—原油系統(tǒng)的膨脹一定體積的CO2溶解于原油，可使原油體積膨脹，其增長(zhǎng)幅度取決于壓力、溫度和原油組分，原油體積可增加10%~100%。由圖1中中可以看出：膨脹系數(shù)隨溶解的CO2摩爾濃度增加和原油的相對(duì)分子質(zhì)量減少而增加。給定CO2濃度下輕質(zhì)原油的膨脹系數(shù)大于重質(zhì)原油的膨脹系數(shù)。Holm和Josendal還發(fā)現(xiàn)CO2比甲烷能更有效的使原油膨脹，而且欠飽和原油比飽和原油膨脹程度更大。圖1.原油
5、的膨脹系數(shù)（3）CO2 —原油系統(tǒng)的粘度CO2溶解在原油中，使得原油的粘度顯著下降，這也是CO2驅(qū)的一個(gè)機(jī)理，溶解了CO2的原油粘度下降程度取決于壓力、溫度和原油本身粘度的大小，在圖2中，μo指原油粘度，μm指溶有CO2的原油粘度。隨著飽和壓力的增加，溶解了CO2的原油粘度急劇下降；在相同飽和壓力下，中質(zhì)和重質(zhì)原油的粘度降低幅度比輕質(zhì)原油的降低幅度大。由于CO2能大大降低重質(zhì)原油的粘度，所以CO2主要應(yīng)用于重質(zhì)原油降粘開(kāi)采。圖2.與飽和壓力的關(guān)系（4）CO2對(duì)原油的抽提在CO2—原油系統(tǒng)中，最重要的
6、特性就是CO2能從原油中抽提（萃取、蒸發(fā)、氣化）輕烴組分。在低溫和高溫下都能抽提（萃取、蒸發(fā)、汽化）輕烴組分。CO2在低溫和高溫下都能抽提原油中的輕烴，CO2抽提原油的特性是發(fā)展CO2多級(jí)混相驅(qū)的基本條件。CO2與原油接觸時(shí)，萃取原油中的輕質(zhì)組分而使CO2加富：抽提原油的特性是發(fā)展抽提原油中的輕烴，加富的CO2再與原油接觸進(jìn)一步抽提原油，再接觸，再抽提，不斷地使CO2被加富，當(dāng)CO2抽提到足夠的烷烴時(shí)，含有富氣的CO2相能與原油混溶。CO2抽提原油輕烴的能力受壓力、溫度、原始?xì)庥捅龋w積）等參數(shù)的影響。在
7、一定壓力下，隨氣油比增大抽提的烴類(lèi)增多，且存在一個(gè)最佳油氣比。對(duì)一定的CO2—原油體系，CO2對(duì)原有的抽提效率隨壓力的增加而增加，且存在一個(gè)發(fā)生抽提的最低壓力。隨著原油中輕烴和中間烴組分含量增加，原始?xì)庥捅壬仙?，CO2抽提原油中輕烴組分量增多。2.二氧化碳驅(qū)機(jī)理在CO2驅(qū)中，CO2的溶解氣驅(qū)作用、混相驅(qū)替、膨脹原油作用、降低原油粘度、碳酸水提高巖石滲透率等作用都會(huì)有助于提高原油采收率?！?.1溶解氣驅(qū)由于CO2在原油中的溶解度較大，在注入過(guò)程中，一部分CO2溶于原油，隨著注入壓力上升，溶解的CO2量越來(lái)越
8、多，當(dāng)油藏停止注CO2時(shí)，隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，油藏壓力降低，油藏原油中的CO2就會(huì)從原油中分離出來(lái)，為溶解氣驅(qū)提供能量，形成類(lèi)似于天然類(lèi)型的溶解氣驅(qū)。即使停注，油藏中的CO2氣體仍然可以驅(qū)替油藏中的原油，而且，一部分CO2像殘余氣一樣圈閉在油藏中，進(jìn)一步增加采出油量。例如，在Mead—Strawn油田停注CO2后5年仍有大量的油產(chǎn)出。§2.2原油的膨脹CO2溶解于原油后，與油藏原始狀態(tài)的原油相比，其體積系數(shù)大大增加，溶解了CO2的
