倾斜多层油藏注N2非混相驱合理注气速度研究
氮气充分发挥了非混相驱替提高采收率作用,特别是重力分
摘要
缝洞型碳酸盐岩油藏储集体以孔、缝、洞交互发育为主，非均质性极强。
目前面临油井过早出水、储量动用能力低、天然能量不足、水驱效率低、油藏整体采收率较低等问题。
本文结合碳酸盐岩缝洞型油藏物理模拟相似准则，设计制作细观物理模型、二维地层剖面可视模型和立体地层构造模型，并进行物理模拟实验研究。
采用细观模型物理模拟实验主要考察不同连通模式剩余油形成机理、分布规律及影响因素，初步筛选适用的提高采收率注入体系。
实验表明，注入的氮气或氮气泡沫由于重力分异和改变流场等原因对剩余油有较好的动用效果。
研究结果表明，氮气充分发挥了非混相驱替提高采收率作用，特别是重力分异作用能够有效动用所占剩余油比例较大的阁楼油。
存在最佳注气速度使氮气驱发挥到最好效果。
低注高采，较早转注有利于气驱采收率的提高，气-水交替注入方式提高采收率效果更加明显。
氮气泡沫驱结合了氮气驱与泡沫驱的优点，依靠氮气重力分异作用顶替阁楼油，同时通过泡沫在流动通道内的堆积，迫使后续流体转向，封堵气体抑制气窜，进一步扩大波及体积。
此外，泡沫具有很强的剥离油膜、乳化、携带油滴能力，提高洗油效率。
注水、注氮气和氮气泡沫三种体系都能在底水驱替基础上大幅度提高采收率。
剩余油动用程度与注入体系、注入方式有一定关系，因此研究结果对碳酸盐岩缝洞型油藏补充能量及提高采收率方法的优选具有指导意义。
关键词：缝洞型油藏；物理模拟；剩余油；提高采收率方法；注气
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注CO2和N2气技术在采油中的应用分析
科技 论坛
注Ｃ Ｏ ２ 和Ｎ ２ 气技术在采油中的应用分析
郑 旭 亮
Hale Waihona Puke （ 榆树林 油田第二采油作业 区， 黑龙江 大庆 １ ６ ３ ０ ０ ０ ） 摘 要： 随着经济全球 的影 响 ， 注ｃ ０ ： 和Ｎ 气技 术在我 国相 关领域得 到 了蓬勃的发展 ， 尤其是在 油井里面 中所含有 的油层特性 气
Ｃ Ｏ 和Ｎ 气体 当作载体 的同时所产生 的密度情况会 致使不 同层油 时间短和产油量上升。实践体验 ， 使得工程轻质油藏、 高凝油油藏 发生一定的变化 ， 将二者具有 的油层热力平衡打破。由于Ｃ Ｏ ２ ￣体 － 运用下在采油 中注入Ｃ Ｏ ： 和Ｎ ： ， 进行单井吞吐 。 含量是 当作重要 的控制数值 ，是 逐渐通 过反应气 化而发 生 的变 ２ ． ２ Ｃ Ｏ ： 和Ｎ 在注入采油实施 的方案 化， 从 而将技术 的水平加以提升。 １ ） 注入原理 。 利用Ｃ Ｏ 和Ｎ ： 注入油层 中， 用来补充油层压力 ， 油 １ 我国的Ｃ Ｏ 和Ｎ ２ 气体采油的技术分析情况 田投入开 发使用 中随着 开采 时间的增长 ， 油层本身能量将不 断地 气体采 油技术有 着很广 阔的空间 ，能够在 各种领 域大力推 被消耗 ， 致 使油 层压力 不断 地下 降 ， 地下原 油大 量脱气 ， 粘度 增 广， 通过把ｃ Ｏ 体进行改造变成另 一种气体 ， 为采油的整体水平 加 ， 油井产量有效提高 ， 促进 经济效益 的提高 ， 使地下残 留大量原 带来益处。开发油 田中的有关地方 ， 我 国具有诸 多的气体设备 ， 例 油采 出来 。注入Ｃ Ｏ ： 和Ｎ ： 是为 了弥补 原油采 出后所造成 的地 下亏 如地面加热炉 、 相应 的Ｎ 量检测设备 等 ， 都是利用亦或是注入相 空 ， 保持或提高油层压力 ， 实现油 田高产稳产 ， 并获得较高 的采收 应气体 ， 而致使油 田所注入的数量 出现不 同的情况 。通过应用 了 率 ， 必须对油 田采 收 ， 避 免 了许多 问题的发生 。在人工 的方 法把 Ｃ Ｏ ： 和Ｎ 气体实现可循 环的应用 ， 避 免全球 出现温 室效 应 ， 在某种 Ｃ Ｏ ： 在 原油起到调 整吸气剖 面 ， 增 大波及系数 ， 降低 原油 粘度 ， 注 意义上贯彻 了科学发展观 的战略部 署 ， 在稠油 发面的研制也不亚 采 系统 的完善 。 于其他 国家 。Ｃ Ｏ ： 和Ｎ ２ 气体在一般温度下具有一定额地压缩系数 ， ２ ） 采 油中保持 油层 压力 。要保持油 田油层 的压力 ， 必须要采 国家在这一点对稠油等方 面做 出了认 真 的探索 ， 能够充分 的使油 取各 种保 持压力的方法 ， 例如 ， 注Ｃ Ｏ 和Ｎ 、 注气 、 注集合物 等一系 田下 面所含有 的体积发生膨 胀 ， 从而减少原 油的粘度 ， 在这整个 列的方法来保 持地层压力 ， 综合 各油 田生产数据才能保 持好原油 环节 中。Ｃ Ｏ 气体会充分的溶解到原油 中 ， 从而将水分 排出来 ， 增 中的质量 ， 通过专 门的注入井将Ｃ Ｏ 和Ｎ ： 注入 油藏 ， 保 持或恢复油 加诸多 的油量 ， 致使 出现饱和 的情况 ， 将油 田的提取水 平加 以提 层压 力 ， 使油藏有较强 的驱 动力 ， 吸收再生 系统 不断提高 ， 以提高 升。 我国中注。 Ｃ Ｏ 和Ｎ 体技术将诸多情况加以完善 ， 在相关作用 油藏的开采速度和采收率 ， 是我国采油技术 的先进条 件之一 。注 力 的情 况下 ， 减少界 面 出现分布 蒸发原油 的能力 ， 增强 原油 的流 入Ｃ Ｏ 和Ｎ 是 的油水相对渗透率 发生 改变 ， 保持 好油层压力 ， 使得
稠油油藏注氮气提高采收率技术研究
稠油油藏注氮气提高采收率技术研究20世纪70年代美国和加拿大不仅开展了室内实验，而且对不同的油藏进行了注氮气开发。
89年我国开始了注氮气开发油田的实验，到90年代中期，由于膜分离制氮技术在中国的发展，为氮气在油田开采上的应用提供了有利条件。
注氮气改善蒸汽吞吐效果在新疆、辽河、胜利等油田已有应用，取得了很好的效果。
一、注氮气开采机理1.注氮气开发油田通常通过以下机理来提高原油采收率：1.1多次接触混相驱(包括作为驱替CO2、富气或其它驱替剂与地层原油混相段塞的后缘注入或者气水交替注入混相驱)；1.2多次接触非混相驱或近混相驱；1.3循环注气保持地层压力；1.4顶部重力驱。
混相驱或非混相驱适于油层物性较差、原油中含一定溶解气、原油重度在38~51oAPI(0.8348~0.7753)、油气藏埋藏较深的轻质油藏；循环注气保持地层压力，适于注水效果差、低孔隙、低渗透、原油重度在31~60oAPI范围、埋藏较浅的油藏；而重力驱适合于油层物性好、埋藏较深、闭合高度大的盐丘或背斜油藏。
2.混相驱2.1连续注入氮气混相驱氮气很难与油藏原油发生一次接触混相，但在足够高的压力下可与许多油藏原油达到蒸发气驱动态混相，即注入的氮气与油藏原油之间经过多次接触和多次抽提，原油中的中间烃组分不断蒸发到气相中，当气相富化到一定程度时便与原油达成混相。
2.2注氮气推动易混相气体段塞混相驱注氮气要求原油的轻烃和中间烃含量高，故一般来说实施的难度比较大且适用范围较窄，但却较之于注CO2和烃类气体具有资源丰富、价格低廉的优点。
为了充分利用CO2和烃类气体易混相的特点，同时也为了降低使用CO2和烃类气体的成本，可通过注氮气推动CO2或烃类气体段塞混相驱来提高采收率，其开采机理与CO2和烃类气体混相驱机理相似。
如果易混相气体段塞的尺寸选择合理，则用氮气推动混相段塞的驱油效果会比连续注入氮气效果较好，经济效益会更高。
2.3交替注氮气注水混相驱在注氮气驱过程中，由于氮气的粘度远低于油藏原油，产生的流度比会造成前缘气体的粘性指进。
注氮气提高稠油油藏开发效果的应用研究
氮 气 量 分 别 为 ２０ ０ ４ ００ ６０ ０ ０００ ０ ０ ， ００ ， ０ ０ ，１００ ， 稠油油藏在开采过程中， 随着吞吐轮次 常规吞 吐经 济效果差。为了解决上述三 大矛盾 ， 几年来 ， 我们 根据 氮气 的性质及 氮气来源 充足 ， 价格低 的特点 ， 先后应 用在 了气 隔热助排 、 氮气 控制水锥、 一 交替段塞驱工艺技术 ， 气 水 现场应用见到 了明显 的效果 。 关键词 ： 氮气隔热助排工艺技术氮气 ； 氮气压水锥 ； 一 气 水交替段塞驱
别 对 １７３ １７５ １１４ 、 ８５４ ３５ 、３４ 、３ １３ Ｄ ４ １３井 施 工 中 的套
２ 克服 了常规方法转抽 时等待作业 和因作 业 ） 耽误有利采油期 ， 影响油井采油时率的缺点 ， 从而增
加 油井产 量 ； ３ 不 需压 井 ， 免 了对 油层 和井 场 污染 ； ） 避
进行 设计 ， 设计 基 本 注人 参数 为 ：
注入 压 力 ：０ ａ １ ＭＰ ；
注入 温 度 ： 气 ３０Ｃ以上 ； 蒸 ０ｏ 以上 氮气 ２ ℃ ； ０
注 入 速 率 ： 气 １ｍ ／ ４２ 。ｄ ； 气 蒸 ８ ３ｈ（ ３ ｍ ／ ） 氮
６ ０ ／ （ ４ ０ ｍ。ｄ 。 ０ ｍ。ｈ １ ４ ０ ／ ）
第 ７期
刘 日峰 ： 注氮气提高稠油 油藏 开发效果的应用研究
・ ９・ ６
氮气有很好 的助排作用 。注蒸气 的同时 ， 注入 非凝结性氮气 ， 在油层扩大加热带 ， 增加 了蒸气的波 及体积 ， 使油层间的剩余 区得到动用从而增加原油 产量 ， 注人 的 氮气 越 多 ， 果 越 好 。Ｎ 效 ：与 原 油 间 的 界 面 张 力 为 ８ ９ ／ 而 水 与 原 油 的 界 面 张 力 为 ．ｍＮ ｍ， ３ ．ｄ Ｎ ｍ， 面张力低 ， ０５ ｍ ／ 界 将会大 大提高蒸气 在地 层 中的波及 面积 ， 善 蒸 气 吞 吐 和蒸 气 驱 的开 发 效 改 果， 使得驱油效率提高 ， 有利于提高原油采收率。 目 前 曙光 常规稠 油 区块 地层 压 力 ２ ａ 温 度 ６ ℃ ， ＭＰ ， Ｏ 在 此地层条件 下 ， 氮气被 压缩 ， 平均 单井 注 ６ ００ 。 ０ ０ ｍ Ｎ， ：在地下可以折成 ３０ ｍ ， ００ 形成很大的气顶 ， 起到 驱油助排的作用 ， 使地层 能量得 到补充 ， 在施 工 的 １２口 中， ８ ０ 井 有 ８口液 面上升 ， 驱前平均单井 液面 ８６ 驱后为７ ２ 平均上升 １４ 。上升幅度较大 ８ｍ， ７ ｍ， ｍ １ 的有 １６２ ２ ３０井 ， 该井 驱 前 液 面 １２ ｍ， 后 液 面 ３０ 驱 ９０ 有 ７ ０ｍ； ６口井措施后 ， 注蒸气 压力提高 ， 上周期 单井平均注汽压力 ８ ９ Ｐ ， ． Ｍ ａ本周期为 ９ ５ Ｐ ， ． Ｍ ａ平均 单井注蒸气压力提高 ０６ｌａ ．ｂ 。 Ｐ
特低渗油藏水—氮气交注非混相驱提高采收率技术研究的开题报告
特低渗油藏水—氮气交注非混相驱提高采收率技术研究的开题报告一、研究背景在石油开发过程中，往往会遇到特低渗油藏水，这会给油田开发造成很多困难。
因为传统的采油方法对于这种情况并不好用，一些新型的方法开始被研究和应用。
其中，水—氮气交注非混相驱提高采收率技术备受关注。
二、研究意义特低渗油藏水一直是困扰石油工业的难题之一。
应用传统的采油技术难以提高油田的开发效率。
因此，研究一种新型的方法来开采这种类型的油藏，是十分有必要的。
水—氮气交注非混相驱提高采收率技术可以有效地降低开采成本，提高采收率和效益。
三、研究目的本研究的目的是探讨水—氮气交注非混相驱提高采收率技术在特低渗油藏水中的应用。
具体目标包括：1. 开展室内实验，研究水—氮气交注非混相驱提高采收率技术对特低渗油藏水中的油的驱除效果。
2. 探究水—氮气交注非混相驱提高采收率技术对特低渗油藏水中油水分布的变化。
3. 分析并研究水—氮气交注非混相驱提高采收率技术在特低渗油藏水中的应用前景。
四、研究方法本研究将采用实验研究方法，主要包括：1. 设计实验，实验内容包括水—氮气交注非混相驱提高采收率技术对特低渗油藏水中的油的驱除效果和油水分布的变化的探究。
2. 搭建实验装置，选定特定的油藏模型，模拟实际采油过程。
3. 录制数据，对实验结果进行分析。
五、预期研究成果通过实验研究，本研究将得出以下结果：1. 研究水—氮气交注非混相驱提高采收率技术的驱油效果，分析该技术在特低渗油藏水中的应用前景。
2. 探究水—氮气交注非混相驱提高采收率技术对特低渗油藏水中油水分布的变化规律。
3. 建立特低渗油藏水—氮气交注非混相驱实验模型，为油田开发提供科学依据。
综上所述，本研究将为特低渗油藏水的开采提供一种新型的技术方法，提高油田的效率和经济效益。
交替注CO2／N2驱油机理数值模拟研究
注 Ｎ 、 Ｃ 交 替 注 注 Ｃ ：Ｎ 注 Ｏ、 Ｏ ／ ２气 驱 开 发 效 果敏 感 性 分 析 ， 阐述 交替 注 Ｃ Ｎ 段 塞 驱 替 机 理 。 Ｏ／
关键词 ： ｃ ２Ｎ 注 Ｏ ／ ２驱 ； 面 模 型 ； 剖 油藏 数 值 模 拟 ； 理研 究 机 中图 分 类 号 ：Ｅ ５ ． Ｔ ３７ ２ 文献标识码 ： Ａ
摘 要 ： 对 江 苏油 田 已投 入 开 发 断 块 油 藏 ， 针 开展 交替 注 Ｃ Ｎ Ｏ ／ 段 塞 驱 提 高采 收 率 可 行 性 研 究 。 在 地 层 复 合 流 体 相 态特
征 实验数据拟合 计算基础 上 ， 采用数值模拟技术开展均质 剖 面、 正韵律 剖 面、 反韵律 剖 面、 夹层 剖 面、 问非均质剖 面模 型 含 层
性
等长 期处 于 低水 平 开 采状 态 ¨ 。 为 了提 高 这 部 分
油 藏 储量 动用 程度 ，急 需 探 索 油 藏 衰竭 开 采 或 水
体 积 系数
１０ ５ ．９
．
物 地 下 粘 度／（ Ｐ ・） ６ ０ ｍ ａ ｓ
驱 后 进一 步 提 高采 收率 的相 应 技 术 对 策 。 江 苏 油
田分公 司 地 质 科 学 研 究 院 通 过 借 鉴 国外 注 Ｃ ， Ｏ、 注Ｎ 驱 开 发 提 高 原 油 采 收 率 技 术 项 目的 成 功 经 验 ，针 对 已投 人 开 发 的 中深 层 复 杂 断 块 油 藏 ，开
二氧化碳驱油技术研究进展及下步工作部署建议
边界层厚度，mm
岩石骨架
100
100
注CO2和注水驱替压差对比（岩心）
固相
CO2与水注入能力对比（矿场）
边界层
流体的内摩擦力取决于流体的粘度、速度梯度、摩擦面积。
超临界CO2粘度
0.0458mPa.s 粘度是水的1/5
注入水与边界层间内摩擦阻力大 CO2与边界层间内摩擦力极小且不存在 新边界层形成问题 实验和矿场表明： CO2注入能力优于水
F142块CO2混相驱驱试验
樊124块油藏 东辛、桩西等小断块油藏
孤岛普通稠油油藏 滨南平方王低渗透油藏
（三）胜利油田CO2驱历程
胜利油田通过技术攻关和现场试验 ，初步形成CO2驱配套技术
胜利油田二氧化碳驱技术
特低渗透油藏二氧化碳驱技术
实验评价技术
高 温 高 压 相 态 模 拟 长 细 管 最 小 压 力 测 试 长 岩 心 驱 替 实 验 评 价 沥 青 质 沉 淀 及 防 护 降 低 混 相 压 力 体 系
2005～2013年，在泰州组开展CO2混相驱先导试验，累增油7.97 万吨，提高采收率7.9个百分点，折算吨换油率0.44t油/tCO2。
（二）CO2驱国内外技术现状
中原油田特高含水油藏WAG驱提高采收率
濮1-1井组二氧化碳气驱井位图
濮1-1井组注采曲线
油藏埋深： 渗透率： 综合含水： 混相压力：
胜利油田特低渗、中低渗油藏未动用储量分类表
类型 特低渗透 （<10mD) 探明未开发地质储 探明未开发储量比 量 例 万吨 % 31028 6145 83.5 16.5 上报控制储量 万吨 20034 10233 上报控制储量比例 % 66.2 33.8
中低渗透 （10-100mD） 小计
低渗透油藏二氧化碳混相驱超前注气实验研究——以吉林油田黑79区块为例
低渗透油藏二氧化碳混相驱超前注气实验研究——以吉林油田黑79区块为例娄毅;杨胜来;章星;余跃;殷丹丹;李敏;文博【期刊名称】《油气地质与采收率》【年(卷),期】2012(019)005【摘要】为了进一步提高低渗透油藏采收率,进行了二氧化碳混相驱超前注气可行性实验研究.以吉林油田黑79区块为例,利用细管实验确定二氧化碳驱的最小混相压力,通过长岩心物理模拟实验研究低渗透油藏超前注气室内驱油效果,并与相同地层条件下水驱和同步注气的驱油效果进行了对比分析.结果表明,二氧化碳混相驱超前注气、同步注气和水驱的最终采收率分别为77.03％,73.09％和56.47％.二氧化碳混相驱超前注气最终采收率最高,原因是超前注气能够在开采前就使地层压力升高、地层能量增加,并且提前注入的气体与原油接触混相,可降低原油粘度、增加原油流度.【总页数】3页(P78-80)【作者】娄毅;杨胜来;章星;余跃;殷丹丹;李敏;文博【作者单位】中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TE357.7【相关文献】1.X油藏注气混相驱可行性实验研究 [J], 李轶超;姚先荣;王长权;代宸宇;杨琳琳2.低渗透油藏混相驱合理注气时机研究 [J], 王高峰;李花花;李金龙3.利用注烃气混相驱分析低渗透油藏井间连通性 [J], 王传飞;高达;侯健4.低渗透油藏混相气驱生产气油比预测——评《陆相低渗透油藏CO2混相驱技术》[J], 冯旭菲;彭素芹;徐慧颖;石咏衡;王永刚5.南海礁灰岩稠油油藏注富气混相驱实验研究 [J], 王亚会;闫正和;涂乙;汤小龙;张晓林;徐伟;汪毅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
注二氧化碳与氮气提高石油采收率技术的对比研究与应用
注二氧化碳与氮气提高石油采收率技术的对比研究与应用本文描述了我国提高采收率的发展现状，以及适合注CO2与N2的筛选标准。
讨论了注CO2提高油气藏采收率的机理，并对注CO2与注N2提高采收率两者做了比较。
评价了不同注入CO2与N2的驱替效果，结果表明：中轻质油藏适合注CO2驱油，而埋藏较深的，重力驱气顶油藏和凝析气藏适合注N2。
标签：采收率发展现状CO2驱N2驱混相驱非混相驱1 我国提高采收率的发展现状针对我国大多数油田是陆相沉积的特点，在石油行业大力发展提高石油采收率技术，特别是目前比较成熟的化学驱取得了飞速发展。
如聚合物驱油已形成完整的配套技术，并已在大庆、胜利等大油田工业性推广；复合驱油技术获得重大突破，先导性试验获得成功。
同时也暴露出一些生产实际问题，为今后技术的发展提出了新的研究课题。
在微生物采油技术方面，开展了多项工作：微生物地下发酵提高采收率研究，生物表面活性剂的研究，生物聚合物提高采收率的研究。
注水油层微生物活动规律及其控制的研究。
目前辽河油田、胜利油田、新疆油田等油田均在开展室内研究与应用。
气体混相驱研究相对较晚，与国外相比还有很大差距。
随着西部油田的开发，安塞世界级气田的发现，长庆注气混相驱和非混相驱被列入国家重点攻关项目。
吐哈油区的葡北油田注烃混相驱矿场试验得以启动，大大推动了我国混相驱提高采收率技术的快速发展。
总体上来看，世界范围内的EOR工程在20世纪80年代处于高峰期，而后略有下降，90年代末又稍有回升。
进入21世纪，EOR工程的数量仍大幅度减少。
但随着勘探费用上涨、勘探难度加大以及目前高油价的形势，终将再一次刺激EOR工程数量的增加和技术研究的热潮。
2 适合注CO2与N2的筛选标准很多文献中已经给出了CO2和N2的筛选标准见表（1）、表（2）。
表1，表2的适用性虽然很广泛，但是仅仅表明了油气藏是否适合注CO2进行驱替，没有考虑适合CO2混相驱的油藏必须尽快达到混相压力。
非纯二氧化碳近混相驱可行性研究
Advances in Porous Flow 渗流力学进展, 2020, 10(4), 27-33Published Online December 2020 in Hans. /journal/apfhttps:///10.12677/apf.2020.104004非纯二氧化碳近混相驱可行性研究张贤松1,21海洋石油高效开发国家重点实验室，北京2中海油研究总院有限责任公司，北京收稿日期：2020年11月11日；录用日期：2020年12月23日；发布日期：2020年12月31日摘要CO2近混相驱对地层压力、原油物性和注入气纯度等要求不高，降低其操作成本，更具有应用可行性。
本文基于低渗油藏E区块油藏和非纯CO2气性质，采用细管模拟及数值模拟等手段，研究近混相驱界限、CO2纯度下限要求以及应用可行性。
研究结果表明，目标油藏最小近混相驱压力(MNMP)为(0.80~0.84) MMP、CO2纯度下限为57.6%；CO2纯度80%下采出程度比CO2纯度40%下提高了12.53%，仅比纯CO2混相驱采出程度降低了3.88%，进一步提高CO2纯度对采收率的提高幅度很有限，说明CO2近混相驱开发效果接近于混相驱。
考虑到提纯CO2成本，推荐近混相注入气的合理纯度为80%。
CO2近混相驱10年开发期采出程度高达58.28%，比水驱提高了17.67%，目标区块实施非纯CO2近混相驱开发可行性高。
研究成果对我国低渗透油藏应用非纯CO2近混相驱开发技术具有重要指导意义。
关键词低渗油藏，近混相驱，数值模拟，近混相区间，CO2纯度，开发效果The Feasibility Study on Near MiscibleFlooding by Impure CO2Xiansong Zhang1,21State Key Laboratory of Offshore Oil Exploitation, Beijing2CNOOC Research Institute Co., Ltd., BeijingReceived: Nov. 11th, 2020; accepted: Dec. 23rd, 2020; published: Dec. 31st, 2020AbstractCO2 near miscible flooding has low requirements on formation pressure, crude oil physical prop-张贤松erties and injected gas purity, so it is more feasible due to reduce its operation difficulty and cost.In this paper, based on the properties of low permeability reservoir E block and impure CO2 gas, the limit of near miscible flooding, the lower limit of CO2 purity and the application feasibility are studied by means of slim tube simulation and numerical simulation. The results show that the minimum near miscible flooding pressure (MNMP) of the target reservoir is (0.80 - 0.84) MMP, and the lower limit of CO2 purity is 57.6%; the recovery degree under 80% CO2 purity is 12.53% higher than that under 40% CO2 purity, only 3.88% lower than that of pure CO2 miscible flooding.Further improving the purity of CO2 has limited effect on oil recovery, which indicates that the de-velopment effect of CO2 near miscible flooding is close to miscible flooding. Considering the cost of CO2 purification, a reasonable purity is 80%. During the 10-year development period of CO2 near miscible flooding, the recovery percent is as high as 58.28%, which is 17.67% higher than that of water flooding. The research results have important guiding significance for the application of impure CO2 near miscible flooding technology in low permeability reservoirs in China.KeywordsLow Permeability Reservoir, Near Miscible Flooding, Numerical Simulation, Near Miscible Region, CO2 Purity, Development EffectThis work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言国内外大量研究和矿场应用[1][2]表明，混相驱其驱油效率最高，对混相驱技术的研究与应用比较成功。
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于达到类似 Ｃ ２ Ｏ 驱替的多级接触混相过程 』因而 ， 实 际上存 在 驱 替界 面 ， 稳 定 的驱 替 界 面将 降 低采 不 收率 ， 同时界 面 的稳 定 性 与注 入 速 度 直 接 相 关 ｌ ， ６ ｊ
他们 的研 究 均是 建立 在均 质储 层 在 原 始含 油 饱 和度
下 混相 驱替界 面 的基 础 上 ， 有 考 虑 倾 斜 纵 向 非 均 没
文 章 编 号 ：１０ —２ ３ （０ ２ ０ —０ ３ —０ ０ ０ ６ ４ ２ ０ ）５ ０ ４ ３
倾 斜 多层 油藏注 Ｎ２ 混相驱合理注气 速度研究 非
熊 钰 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 良 田 ， 雷 潘 晓 霞２赵 明 ， 孙 ， ，
（． １西南石油学 院， 四川 南充 ６ ７０ ； ． ３ ０ １ ２ 江苏油 田分公 司研究 院； ． ３ 大港油 田公 司勘探开发技术研究 中心）
质性 强 的多层 油 藏在 注水 开发 后 进行 注气 非 混 相 驱 时 注气速 度 对 界面 稳 定 性 及 其 对 采 收 率 的影 响 ， 同 时 该方 法 的研究 也 可为 油藏筛 选 提供 依 据 。
图 ｌ 倾 斜 油 层 非 混 相 驱 油 气 接 触 关 系
于是 ， 根据文献［ ］ ３ 可得到关系式 （） １：
它说 明倾 斜 多层 油藏 注气 非 混 相 驱 油气 界 面 的 稳定 与储 层 的渗 透 率 和 厚 度 直 接 相 关 。 时它 也 给 同 出 了合 理 注气 速 度 的 界 限 和 计 算 方 法 。 当整 个 开发
层厚度。
而 言是 驱替 界 面是 稳 定 的 ， 入 气 仅 有 舌 进 而 无 指 层 系 的渗 透率 差 别 不 大 时 ， 理 注 气 速 度 取 决 于 油 注 合
是合理 的。
关 键 词 ： 混 相 驱 ； 定 性 ； 高采 收 率 ； 气 非 稳 提 注 中 图分 类 号 ： Ｅ ５ Ｔ ３７ 文献标识码 ： Ａ
次采 油后 ， 下 还 残 留有 大 量 原 油 。从 ５ 地 ０年 造 的高部 位 注入 油气性 质 差别 较 大 的气 体 ， 氮气 ， 如 代 开始 ， 注气 驱 油 开 始 作 为 提 高 采 收率 的一 种 重 要 利 用重 力 分异 作 用保 持地 层 压 力 、 采 原 油 的方 法 开
１ 倾 斜 单 一储 层合 理 注 气 速 度
对 于倾斜 、 向渗透 率较 高 的地 层 ， 其 含 油构 垂 在
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＋ 收 稿 日期 ：２ｏ —０１ １ ｏ２ —２
基金项 目： 油气藏地质及 开发工程 ” “ 国家重点实验室开放基金 项 目（ Ｌ ０ ） Ｐ Ｎ １８ 。 １ 作者简介 ：熊钰 （ ９ ８ ， 汉族 ） 四川营山人 ， １ ６ 一） 男（ ， 讲师 ， 硕士 ， 事油气藏流体相态理论与测试 、 从 油气藏工程的教学和研究工作 。
面 。 由于 ｃ ２的气 源 和 腐 蚀 性 以及 天 然 气 需 求 增 气 效果 。 ｏ 对倾 角为 ａ的油层 非 混 相驱 油气 界 面 ， 当没 加， ２以其广 泛 的来 源和 低廉 的价 格 在 注 气 驱 提 高 有 舌进 时 ， 为 一 水 平 界 面 。 应 如果 存 在 舌进 时 ， 替 驱 采 收率 的应 用 中越 来 越 受 到人 们 的 重 视 ， 国 和 加 界 面与水 平线 存在 一 夹角 ｊ 如 图 １ 示 。 美 ９ ， 所 拿 大 已有 ３ ３个 油 气 田投 入 注 Ｎ ２开 发 Ｊ 。对 于 注 Ｎ２ 替 ， 于 Ｎ 很难 向原 油 中间溶 解 ， 向前 流 动 驱 由 ２ 其 过程 中的 主要 为抽 提 原 油 的轻 烃 和 中间 烃 组 分 ， 难
一
方法 。到 目前为 止 ， 国外 已 在 实 验 室 和 现 场 进 行 了 为注气 稳 定重 力 驱 。 非混 相 气 驱 油 气 界 面 稳 定 性 对 相 当规模 的研究 和应 用 … １。我 国 在注 气 提高 采 收 率 的研究是确定合理注气速度 ， 提高采收率 的重要研
方 面 的工作 主 要 集 中在 Ｃ ２和 烃 类 气 体 混 相 和 非 究 内容 。 Ｏ 注入速 度 过 大会破 坏 气 驱 油气 界 面 的稳定 、 混相 驱方 面【 ， 都 未 形 成 大 规 模 的注 气 开发 的 局 引起 驱 动气 的指进 ， 成 驱动 气 的早 期 突破 ， 但 形 降低 注
摘要 ：注 气速度 对非混相 驱的采收 率有很 大的影响 。在 注气非 混相 驱的二 维驱替理 论模 型的基础 上 ， 分析 了注水开
发后 单一储层 注 Ｎ２ 非混相 驱界 面稳 定条件 ， 出 了倾斜 多层 油藏 注水 开发后 注 气非混相驱 考 虑渗透 率级 差和 有效 给
吸 气厚度影响的合理 注 Ｎ 速度界 限的确定和注 气动 态分析方法 ， ２ 并对 某实际油藏剖 面进行 注氮动 态分析 ， 用数值 模 拟进行 了对比分析验证 。结果表 明 ： 所给 出的合理 注气速 度界 限 的确定 方法和倾 斜 多层 油藏的 注 Ｎ２ 态分析 方法 动
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第 ５期
熊 钰 等 ： 倾斜多层 油藏注 Ｎ２ 非混相 驱合理注气速度研 究
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（） 中 ， １式 油相 参 数为 未 进行 水 驱 的值 ， 驱 以后 就 气 为 残余 油 。 当油气界 面倾 角 小 于 地 层 倾 角 时 ， 均质 储 层 对 进， 则驱 替 速度 满足 关 系式 （ ） ２：
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第２卷 ４
２０ ０ ２年
第 ５期
１ Ｏ月
西 南 石 油 学 院 学 报
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