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