CO2与地层油体系界面特征及应用研究

面对CO2驱油技术现场试验区规模日益扩大,对CO2驱油机理的深入认识成为解决诸多技术难题的关键。而气液体系混相意味着气液界面张力值数量级达到10-3,油气界面张力变化为混相的本质特征。截止目前,国内外研究成果中,考虑CO2与纯烃组分间的界面变化的研究成果还未见报道。因而,研究CO2与地层油体系/纯烃组分间的界面特征对我国CO2混相驱油技术规模化应用具有重要的意义。 本论文在总结前人研究成果的基础上,建立高温高压界面张力理论计算方法及改进的测试手段,从测量纯烃组分与CO2间的界面张力入手,分析了CO2-地层油体系混相驱油中的油气界面变化特征、界面传质过程和组分变化规律,提出了预测MMP的新方法,为C02混相驱油的油藏工程设计提供可靠的技术参数与理论公式。 具体研究成果如下： (1)利用Young-Laplace方程,建立了一种油气高温高压界面张力理论计算方法,增加了悬滴测量法的适用性,编制了软件,实现了界面张力测量--图像解析--计算一体化； (2)采用论文建立的高温高压界面张力测试系统,得到了纯烃组分与CO2间界面张力关系：IFT(芳香烃)>IFT(环烷烃)>IFT(烷烃),并拟合出纯烃组分与CO2间的MMP关联式,为建立一种新的MMP预测方法提供了可靠的数学关系式； (3)以宏观长岩心驱替实验为基础,得到渗流过程中的CO2-地层油体系界面接触前缘的界面特征,分析了油气界面接触过程中的胶质和沥青质沉积特征；利用CT扫描手段对CO2混相驱及非混相驱进行识别,得出混相驱的采收率明显高于非混相驱的采收率； (4)利用微观驱替实验获得油气界面运动规律。研究表明：高含水后期进行CO2驱油是可行的； (5)以我国陆相沉积原油组成特点为基础,利用纯烃组分MMP关联式结合ACE,建立了CO2-地层油体系MMP预测式,为油藏工程设计提供一种新的MMP理论计算方法。