公司动态
二氧化碳驱油的机理是什么
2025-03-14
陕西科盛信安能源科技有限公司长期从事氮气吞吐、二氧化碳气举、二氧化碳压裂、化学药剂调驱、调剖、酸化、解堵等油田作业技术服务工作,为油田提供从油水井施工设计、现场实施等一体化整体解决方案。二氧化碳驱油的机理主要有以下几个方面:
降低原油黏度:二氧化碳溶于原油后,能够大幅降低原油黏度,原油初始黏度越高,降低幅度越大。原油黏度降低,流动能力增强,从而提高了原油产量。
改善原油与水的流度比:二氧化碳溶于原油使原油黏度降低,也增加了原油流度。二氧化碳溶于水中,可使水的黏度提高20%以上,降低水的流度。注入二氧化碳改善了油水流度比,可以扩大波及体积。
使原油体积膨胀:二氧化碳大量溶于原油中,可使原油体积膨胀,增加液体内的动能,从而提高驱油效率。
萃取和汽化原油中的轻质组分实现混相驱
尽管在地层条件下二氧化碳与许多原油只是部分溶混,但是当二氧化碳与原油接触时,一部分二氧化碳溶解在原油中,同时,二氧化碳也通过萃取和汽化作用将一部分烃从原油中提取出来,这就使二氧化碳被烃富化,最终导致二氧化碳溶混能力大大提高。这个过程随着驱替前缘不断前移而得到加强,驱替演变为混相驱,这也使二氧化碳混相驱油所需要的压力要比任何一种气态烃所需要的混相压力都低得多。
分子扩散作用
非混相二氧化碳驱油机理主要建立在二氧化碳溶于油引起油特性改变的基础上。为了最大限度地降低油的黏度和增加油的体积,以便获得最佳驱油效率,必须在油藏温度和压力条件下,要有足够的时间使二氧化碳饱和原油。但是,地层基岩是复杂的,注入的二氧化碳也很难与油藏中原油完全混合好。而多数情况下,二氧化碳是通过分子的缓慢扩散作用溶于原油的。
降低界面张力
残余油饱和度随着油水界面张力的减小而降低,多数油藏的油水界面张力为10~20mN/m,要想使残余油饱和度趋向于零,必须使油水界面张力降低到0.001mN/m或更低。界面张力降到0.04mN/m以下,采收率便会明显地提高。二氧化碳驱油的主要作用是使原油中轻质烃萃取和汽化,大量的烃与二氧化碳混合,大大降低了油水界面张力,也大大降低了残余油饱和度,从而提高了原油采收率。
溶解气驱作用
大量的二氧化碳溶于原油中具有溶解气驱的作用。降压采油机理与溶解气驱相似,随着压力下降,二氧化碳从液体中逸出,液体内产生气体驱动力,提高了驱油效果。另外,一些二氧化碳驱油后,占据了一定的孔隙空间,成为束缚气,也可使原油增产。
改善储层渗透率
二氧化碳溶于原油和水,使其碳酸化。碳酸水与油藏的碳酸盐反应,生成碳酸氢盐。碳酸氢盐易溶于水,导致碳酸盐尤其是井筒周围的大量水和二氧化碳通过的碳酸盐岩渗透率提高,使地层渗透率得以改善,上述作用可使砂岩渗透率提高5%~15%,同时二氧化碳还有利于抑制黏土膨胀。另外,二氧化碳—水混合物由于酸化作用可以在一定程度上解出无机垢堵塞、疏通油流通道、恢复单井产能。