EOR第八章--混相驱分析ppt课件.ppt

第八章第八章 混相驱混相驱miscibleflooding Principles of EOR经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用OutlinenIntroductionnWhat is miscible displacementnMiscible displacement agent nMMP determinationnScreening criterianProblems经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用The number of thermal,gas flooding and CO2 flooding projects with year in the U.S.ProjectnumberIntroduction经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用The production of thermal,gas flooding and CO2 flooding projects with year in the U.S.EORproduction,milliontons/year经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用CO2 propertiesUnder ambient conditions,CO2 is a colorless almost odorless gas.Its properties under standard conditions are:nMolecular weight 44.010 g/molnSpecific gravity with respect to air 1.529 相对于空气的比重相对于空气的比重(空气的比重空气的比重1.29 kg/m1.29 kg/m3 3)n Density 1.95 kg/m3nViscosity 0.0137 mPa/s经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用CO2 flooding research started as early as 1950.Holm was the first to receive a patent for an oil-recovery method using CO2 in 1974.The first CO2 flood took place in 1972 in Scurry County.About 93%of the CO2 flooding projects in the world are located in the U.S.About CO2 flooding 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 About CO CO2 2 Phase diagramPhase diagramO点点是是三三相相点点，它它的的温温度度为为2l6.55K，压压 力力 为为 517.8kPa；在在OA线线上上A点点是是临临界界点点,温温度度为为304K（31.06 31.06），压力为压力为7400kPaCriticaltemperatureSupercriticalpressure三相点（三相点（triple point）任何气体在一定温度和压力下都可以液化，温度越高，液化任何气体在一定温度和压力下都可以液化，温度越高，液化所需要的压力也越高，但是当温度超过某一数值时，即使再所需要的压力也越高，但是当温度超过某一数值时，即使再增加压力也不能液化，这个温度叫临界温度，这一温度下最增加压力也不能液化，这个温度叫临界温度，这一温度下最低的压力就叫做临界压力低的压力就叫做临界压力.经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 相区域的划分：K K 为临界点为临界点A-K-CA-K-C以右以右气相区气相区A-K-BA-K-B以左以左液相区液相区B-K-CB-K-C以内以内气液两相区气液两相区 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用N N N N2 2 2 2 相图相图相图相图lO点点是是三三相相点点，它它的的温温度度为为63.3K，压力为，压力为12.6kPa。l常常压压下下，温温度度为为77.4K时时，氮氮气气将将变变成成无无色色透透明明的的液液体体.l温温度度为为63.3K时时，将将凝凝析析成成雪雪状状的固体。的固体。l氮氮气气是是化化学学性性质质极极不不活活泼泼的的惰惰性性气气体体，A点点是是临临界界点点,其其临临界界温温度度为为126K(-147 )，临临界界压压力为力为3398kPa。摄氏度摄氏度(T)=(T)=开尔文开尔文(K)-273.15(K)-273.15通常状况下是一种无色无味的气体，一般比空气密度小。氮气占大气总量的78%（体积分数），是空气的主要成份。About N 2 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用超临界二氧化碳超临界二氧化碳，其临界温度为，其临界温度为31.0631.06，临界压力为，临界压力为7.4Mpa;7.4Mpa;超临界超临界氮气氮气,其临界温度为其临界温度为-147-147，临界压力为，临界压力为34Mpa;34Mpa;超临界水超临界水的临界点为的临界点为374374，2Mpa;2Mpa;超临界甲醇超临界甲醇为为239239，8.1MPa8.1MPa。最常见的超临界物质最常见的超临界物质:Supercriticalfluid，简称，简称SCF处于临界温度和处于临界温度和临界临界压力以上的流体为超临界流体压力以上的流体为超临界流体.介于气体和液体之间，兼有气体液体的双重性质。介于气体和液体之间，兼有气体液体的双重性质。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用溶解性强溶解性强密度接近液体，且比气体大数百倍，由于物质的溶解度与溶密度接近液体，且比气体大数百倍，由于物质的溶解度与溶剂的密度成正比，因此超临界流体具有与液体溶剂相近的溶剂的密度成正比，因此超临界流体具有与液体溶剂相近的溶解能力。解能力。扩散性能好扩散性能好因粘度接近于气体，较液体小因粘度接近于气体，较液体小2 2个数量级。扩散系数介于气个数量级。扩散系数介于气体和液体之间，为液体的体和液体之间，为液体的10-10010-100倍。具有气体易于扩散和运倍。具有气体易于扩散和运动的特性，传质速率远远高于液体。动的特性，传质速率远远高于液体。易于控制易于控制超超临临界界二二氧氧化化碳碳温温度度和和压压力力在在工工业业上上很很容容易易达达到到，较较容容易易制备，它在超临界萃取中有广泛的应用。制备，它在超临界萃取中有广泛的应用。超临界流体优点超临界流体优点:二氧化碳二氧化碳混相驱近几年在国内引起重视。混相驱近几年在国内引起重视。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用混相：混相：指相界面消失。指相界面消失。混相驱：混相驱：指以混相注入剂作驱油剂的驱油法。指以混相注入剂作驱油剂的驱油法。混相注入剂：混相注入剂：在一定条件注入地层，能与地下原油发生在一定条件注入地层，能与地下原油发生 混相的物质。混相的物质。混相注入剂：混相注入剂：miscible injectantmiscible injectant agent 第一节第一节 混相注入剂混相注入剂l烃类混相注入剂烃类混相注入剂液化石油气（液化石油气（LPGLPG）：C C C C2 2 2 2C C C C6 6 6 6含量大于含量大于含量大于含量大于50505050 ：炼油厂催化：炼油厂催化裂化气裂化气富气：富气：C C C C2 2 2 2C C C C6 6 6 6含量在含量在含量在含量在3030303050505050的范围：凝析气田的范围：凝析气田的范围：凝析气田的范围：凝析气田贫气：贫气：C C C C2 2 2 2C C C C6 6 6 6含量小于含量小于含量小于含量小于30303030：油田伴生气：油田伴生气：油田伴生气：油田伴生气干气：干气：干气：干气：其中其中其中其中C C C C1 1 1 1含量大于含量大于含量大于含量大于98%98%98%98%的叫干气：天然气田的叫干气：天然气田的叫干气：天然气田的叫干气：天然气田l非烃类混相注入剂非烃类混相注入剂氮气和二氧化碳氮气和二氧化碳C C C C2 2 2 2C C C C6 6 6 6的的的的烃烃烃烃气气气气叫叫叫叫富富富富化化化化剂剂剂剂，它它它它的的的的存存存存在在在在使使使使混混混混相相相相易易易易于于于于发发发发生生生生通通通通常常常常讲的气体富化、加富，是指气体中讲的气体富化、加富，是指气体中讲的气体富化、加富，是指气体中讲的气体富化、加富，是指气体中C C C C2 2 2 2C C C C6 6 6 6的含量增加的含量增加的含量增加的含量增加富化剂富化剂:enriching agent:enriching agent富气富气:rich gas:rich gas贫气贫气:lean gas:lean gasC C1 1含量大于含量大于98%98%的贫气的贫气经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用C1C7+C2C6EFABDCMVLl原原油油是是一一种种组组成成非非常常复复杂杂的的体体系系，无无法法全全面面地地进进行行原原油油的的化化学学组组成成、组组分分分分析析。要要表表示示原原油油的的相相态态特特征征，需需要要用拟三元相图。用拟三元相图。l一一般般将将原原油油中中易易挥挥发发组组分分视视为为第第一一拟拟组组分分，如如C1，CO2,N2等等，把把中中等等挥挥发发组组分分C2-C6视视作作第第二二个个拟拟组组分分，把把不不易易挥挥发发组组分分C7+（油油）视视为为第第三三个拟组分。个拟组分。挥发性拟组分挥发性拟组分非挥发性组分非挥发性组分中间烃类组分中间烃类组分经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用C1C7+C2C6EFABDCMVL混相原理混相原理l相相包包络络线线EACBFEACBF是是由由露露点点线线和和泡泡点点线线在在临临界界点点（C C点点）相相连而组成的连而组成的 。l临临界界点点表表示示的的是是平平衡衡气气相相和和平平衡衡液液相相组组成成完完全全相相同同的的组组成点。成点。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用l在在油油(C(C7 7+)为为100100的的体体系系中中加加入入少少量量的的甲甲烷烷(C(C1 1)，由由于于少少量量的的甲甲烷烷可可完完全全溶溶解解于于油油(C(C7 7+)中中，因因而而形形成成的的混混合合物物E E为为单单纯纯液液相相。当当甲甲烷烷量量增增加加到到一一定定浓浓度度E(E(泡泡点点)时时，油油中中溶溶解解甲甲烷烷的的能能力力达达到到饱饱和和，再再增增加加甲甲烷烷(C(C1 1)，则则油油中中会分离出气泡，形成油气两相。会分离出气泡，形成油气两相。C1C7+C2C6EFABDCMVLl当当油油中中溶溶有有一一定定量量的的C C2 2C C6 6组组分分时时，油油中中溶溶解解甲甲烷烷(C(C1 1)的的能力增加，泡点向中央靠拢，由此而得到泡点线能力增加，泡点向中央靠拢，由此而得到泡点线EACEAC。同理，可得出露点线同理，可得出露点线FBCFBC。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用C1C7+C2C6EFABDCMVLEACBF线线以以内内为为两两相相区区，以以外外为为单单相相区区。如如给给定定某某一一种种混混合合物物D落落在在两两相相区区内内，说说明明在在该该组组成成下下系系统统中中既既有有液液相相也也有有气气相相。对对于于点点D,当当气气液液达达到到平平衡衡时时，其其饱饱和和液液体体相相组组成成为为A，饱饱和和蒸蒸汽汽相组成为相组成为B，直线，直线AB叫联系线。叫联系线。混相驱就是向油层中注入能与原油混相的流体。由于混相后仅混相驱就是向油层中注入能与原油混相的流体。由于混相后仅为一相，因而两种流体间没有界面和表面张力。为一相，因而两种流体间没有界面和表面张力。混相方式有一次接触混相和多次接触混相。混相方式有一次接触混相和多次接触混相。能否与地层原油产生混相，取决于溶剂的组份、原油组份、地能否与地层原油产生混相，取决于溶剂的组份、原油组份、地层的温度和压力。层的温度和压力。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用（1 1 1 1）温度对混相驱的影响温度对混相驱的影响温度对混相驱的影响温度对混相驱的影响ABCK1K2K3t1t2t3l温温度度不不断断升升高高，互互溶溶程程度度加加大大，两两液液相相共共存存的的帽帽形形区区逐逐渐渐缩缩小小。l对对于于一一定定组组成成的的原原油油来来说说，小小的的相相包包络络线线更更有有利利于于形形成成混混相驱相驱。图中的温度图中的温度t t3 3 t t2 2 t t1 1经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用（2 2 2 2）压力和原油组成对混相驱的影响压力和原油组成对混相驱的影响压力和原油组成对混相驱的影响压力和原油组成对混相驱的影响C1+CO2C7+C2C6临临 界点界点压压力力p1的相包的相包 络线络线压压力力p2的相包的相包络线络线 l在一定温度下，两相区随压力增加在一定温度下，两相区随压力增加而缩小而缩小l若原油组成为若原油组成为B B，当油层压力为，当油层压力为p p1 1时，时，可实现混相驱，当油层压力为可实现混相驱，当油层压力为p p2 2时，时，不能实现混相驱。不能实现混相驱。ABp p1 1 p p2 2l若原油组成为若原油组成为A A，油层压力为，油层压力为p p2 2时也时也能实验混相驱能实验混相驱。这是因为原油这是因为原油A A较原油较原油B B含有更多的含有更多的 C C2 2C C6 6组分组分。含较多轻质和中间组分的原油有可能在含较多轻质和中间组分的原油有可能在较低的地层压力下实现混相驱。较低的地层压力下实现混相驱。气气 源源（1 1）天然气）天然气 优质能源和重要的化工原料。优质能源和重要的化工原料。由于市场上的需要很难找到足够的烃类气体进行油由于市场上的需要很难找到足够的烃类气体进行油藏的混相驱。只有少数具有足够天然气资源的国家，藏的混相驱。只有少数具有足够天然气资源的国家，才能够进行烃类混相驱。才能够进行烃类混相驱。目前，进行烃类混相驱的国家主要是加拿大和前苏目前，进行烃类混相驱的国家主要是加拿大和前苏联。我国已在实验室内进行过一些工作，并在吐哈联。我国已在实验室内进行过一些工作，并在吐哈油田葡北矿场进行了试验。油田葡北矿场进行了试验。（2 2）COCO2 2COCO2 2在石油中的溶解能力超过甲烷，在石油中的溶解能力超过甲烷，COCO2 2溶解于原油中产生溶解于原油中产生三种效应：降粘、低界面张力、原油体积膨胀，三种效应：降粘、低界面张力、原油体积膨胀，COCO2 2与原油与原油接触时也会发生烃类组分的抽提作用。接触时也会发生烃类组分的抽提作用。在气相中的轻烃组分达到一定浓度时也会发生多次接触混在气相中的轻烃组分达到一定浓度时也会发生多次接触混相的现象。相的现象。来源：天然来源：天然COCO2 2气田和工业废气气田和工业废气美国：美国：COCO2 2混相驱为主导技术混相驱为主导技术-原油与原油与COCO2 2混相压力低混相压力低我国：我国：COCO2 2非混相驱为主导技术非混相驱为主导技术-原油与原油与COCO2 2混相压力过高混相压力过高在江苏、吉林油田发现了在江苏、吉林油田发现了COCO2 2矿藏，已开展矿藏，已开展COCO2 2吞吐和吞吐和COCO2 2驱油驱油的室内试验和矿场先导性试验。的室内试验和矿场先导性试验。(3)N(3)N2 2氮氮气气在在原原油油中中的的溶溶解解度度低低，对对改改善善石石油油流流动动性性能能的的作作用不大，难于在较低的压力下与原油混相。用不大，难于在较低的压力下与原油混相。目前，氮气驱来开发油田的实例极少。目前，氮气驱来开发油田的实例极少。由由于于氮氮气气来来源源广广泛泛，作作为为非非混混相相驱驱油油剂剂：氮氮气气泡泡沫沫驱驱-受到广泛的重视。受到广泛的重视。目目前前，N N2 2已已经经用用在在凝凝析析气气田田的的开开发发中中，在在外外国国已已经经有有好几个矿场实例。好几个矿场实例。(4)(4)空气空气空气与原油接触产生两种反应：高温氧化反应和低温氧空气与原油接触产生两种反应：高温氧化反应和低温氧化反应。高温氧化反应驱油的效果源于空气高温氧化产化反应。高温氧化反应驱油的效果源于空气高温氧化产生的热效应；低温氧化反应会产生大量的二氧化碳、水生的热效应；低温氧化反应会产生大量的二氧化碳、水及含氧的烃类混合物（醚、醛、酮等）。及含氧的烃类混合物（醚、醛、酮等）。特点：来源广，廉价特点：来源广，廉价问题：腐蚀和安全问题问题：腐蚀和安全问题我国的百色油田已应用多年，目前，中原油田、长庆油我国的百色油田已应用多年，目前，中原油田、长庆油田、胜利油田和大庆油田开展空气驱研究与矿场试验。田、胜利油田和大庆油田开展空气驱研究与矿场试验。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用烟道气也可以作为混相注入剂烟道气也可以作为混相注入剂。在在在在烟烟烟烟道道道道气气气气中中中中，x x x x(CO(CO(CO(CO2 2 2 2)一一一一般般般般在在在在0.05 0.05 0.05 0.05-0.200.200.200.20范范范范围围围围，主要由火力发电站燃烧煤得到。主要由火力发电站燃烧煤得到。主要由火力发电站燃烧煤得到。主要由火力发电站燃烧煤得到。烟道气烟道气:flue gasflue gas第二节：混相驱分类第二节：混相驱分类按混相注入剂的性质，按混相注入剂的性质，按混相注入剂的性质，按混相注入剂的性质，混相驱可分为：混相驱可分为：混相驱可分为：混相驱可分为：n n烃类混相驱烃类混相驱烃类混相驱烃类混相驱液化石油气驱（液化石油气驱（液化石油气驱（液化石油气驱（LPGLPGLPGLPG驱）驱）驱）驱）富气驱富气驱富气驱富气驱 干气驱干气驱干气驱干气驱n n非烃类混相驱非烃类混相驱非烃类混相驱非烃类混相驱 N N N N2 2 2 2驱驱驱驱 CO CO CO CO2 2 2 2驱驱驱驱2.1 2.1 液化石油气液化石油气(LPG)LPG)驱驱LPGLPGLPGLPG驱是指以驱是指以驱是指以驱是指以LPGLPGLPGLPG为混相注入剂的一种混相驱。为混相注入剂的一种混相驱。为混相注入剂的一种混相驱。为混相注入剂的一种混相驱。减小减小LPGLPG在地下的残留在地下的残留干气、氮气、烟道气干气、氮气、烟道气流度控制段塞流度控制段塞:mobility control slugmobility control slug特点：特点：（1 1）混相只需一次接触；）混相只需一次接触；（2 2）混相效率最高）混相效率最高C4C10C1G一次接触混相一次接触混相:first contact miscibilityfirst contact miscibility（驱动气体）（驱动气体）（C C2-2-C C4 4 ）（油）（油）l lLPGLPG中中中中的的的的重重重重组组组组分分分分(C(C5 5)比比比比 轻轻轻轻 组组组组分分分分(C(C4 4)易易易易 使使使使 气气气气体与体与体与体与LPGLPG混相混相混相混相;l l干干干干气气气气比比比比烟烟烟烟道道道道气气气气、NN2 2更更更更易易易易使使使使气气气气体体体体与与与与LPGLPG混相混相混相混相2.2 2.2 富气驱富气驱富气驱是指以富气为混相注入剂的一种混相驱。富气驱是指以富气为混相注入剂的一种混相驱。富气驱是指以富气为混相注入剂的一种混相驱。富气驱是指以富气为混相注入剂的一种混相驱。富气驱段塞图富气驱段塞图GOG多次接多次接触混相触混相111”222”混相过程混相过程:1 1）多次接触才混相；）多次接触才混相；2 2）混相的过程是原油）混相的过程是原油不断富化的过程；不断富化的过程；3 3）原油越富，越容易）原油越富，越容易混相。混相。4)4)4)4)富气驱适用于少含富气驱适用于少含富气驱适用于少含富气驱适用于少含C C C C2 2 2 2C C C C6 6 6 6的原油的原油的原油的原油(贫油贫油贫油贫油)C4C12.3 2.3 高压干气驱高压干气驱高压干气驱是指以高压干气为混相注入剂的一种高压干气驱是指以高压干气为混相注入剂的一种高压干气驱是指以高压干气为混相注入剂的一种高压干气驱是指以高压干气为混相注入剂的一种混相驱。混相驱。混相驱。混相驱。段塞图段塞图C1C10C4o混相过程混相过程:1 1）多次接触才混相；）多次接触才混相；2 2）混相的过程是驱油剂不断）混相的过程是驱油剂不断富化的过程；富化的过程；3 3）原油越富，越容易混相。）原油越富，越容易混相。4)4)4)4)高压干气驱只适用于富含高压干气驱只适用于富含高压干气驱只适用于富含高压干气驱只适用于富含C C C C2 2 2 2C C C C6 6 6 6成分的原油成分的原油成分的原油成分的原油(富油富油富油富油)多次接触混相多次接触混相:multicontact miscibilitymulticontact miscibility2.4 CO2.4 CO2 2驱驱COCOCOCO2 2 2 2驱也是通过多次驱也是通过多次驱也是通过多次驱也是通过多次接触才与原油混相的。接触才与原油混相的。接触才与原油混相的。接触才与原油混相的。COCOCOCO2 2 2 2多多多多次次次次与与与与富富富富油油油油接接接接触触触触，取取取取得得得得富富富富化化化化剂剂剂剂富富富富化化化化自自自自己己己己，从从从从而而而而使使使使体体体体系系系系的的的的组组组组成成成成进进进进入入入入混混混混相相相相驱驱驱驱内内内内实实实实现现现现混相。混相。混相。混相。COCOCOCO2 2 2 2驱是指以驱是指以驱是指以驱是指以COCOCOCO2 2 2 2为混相注入剂为混相注入剂为混相注入剂为混相注入剂的一种混相驱。的一种混相驱。的一种混相驱。的一种混相驱。原油富含原油富含原油富含原油富含C C C C2 2 2 2C C C C6 6 6 6是是是是COCOCOCO2 2 2 2驱实现混相的必要条件。驱实现混相的必要条件。驱实现混相的必要条件。驱实现混相的必要条件。carbon dioxide floodingcarbon dioxide flooding（1 1 1 1）在相同条件下）在相同条件下）在相同条件下）在相同条件下COCOCOCO2 2 2 2驱的混相驱的混相驱的混相驱的混相压力低，有更小的两相区；压力低，有更小的两相区；压力低，有更小的两相区；压力低，有更小的两相区；（2 2 2 2）COCOCOCO2 2 2 2在水中的溶解度高，故在水中的溶解度高，故在水中的溶解度高，故在水中的溶解度高，故更容易通过水相扩散到油相，达更容易通过水相扩散到油相，达更容易通过水相扩散到油相，达更容易通过水相扩散到油相，达到混相的目的。到混相的目的。到混相的目的。到混相的目的。2.5 N2.5 N2 2驱驱在在在在相相相相同同同同条条条条件件件件下下下下，N N N N2 2 2 2的的的的两两两两相相相相区区区区比比比比COCOCOCO2 2 2 2和和和和C C C C1 1 1 1大大大大，故故故故混混混混相相相相压压压压力力力力高高高高，不适用于三采。不适用于三采。不适用于三采。不适用于三采。主主主主要要要要用用用用于于于于凝凝凝凝析析析析气气气气田田田田的的的的二二二二次次次次采采采采油油油油（保保保保持持持持地地地地层层层层压压压压力力力力，防防防防止止止止反反反反凝凝凝凝析析析析的的的的损损损损失失失失）；可可可可用用用用作作作作COCOCOCO2 2 2 2段段段段塞塞塞塞后后后后的的的的驱驱驱驱动动动动介介介介质质质质；可可可可用用用用于于于于与与与与水交替注入地层控制流度。水交替注入地层控制流度。水交替注入地层控制流度。水交替注入地层控制流度。不同混相方式的比较不同混相方式的比较类型类型混相次数混相次数富化的组富化的组分分对原油要对原油要求求混相难易混相难易程度程度LPGLPG驱驱一次一次贫油贫油最容易最容易富气驱富气驱多次多次原油原油贫油贫油容易容易COCO2 2驱驱多次多次驱油剂驱油剂富油富油较难较难高压干气高压干气驱驱多次多次驱油剂驱油剂较富较富难难N N2 2驱驱多次多次驱油剂驱油剂较富较富最难最难第三节第三节 混相驱机理混相驱机理混相即不存在界面，界面张力为混相即不存在界面，界面张力为0,0,毛管数最大，因此毛管数最大，因此洗油效率最高洗油效率最高与油混相后可降低油的粘度，提高油的流度，改善与油混相后可降低油的粘度，提高油的流度，改善流度比，有利于提高波及系数流度比，有利于提高波及系数(1)(1)低界面张力机理低界面张力机理(2)(2)降低原油粘度机理降低原油粘度机理3.1 LPG3.1 LPG驱机理驱机理3.23.2 COCO2 2驱机理驱机理（1 1）低界面张力机理）低界面张力机理 COCO2 2相相通通过过不不断断抽抽提提原原油油中中的的富富化化剂剂，导导致致COCO2 2相相不不断断富富化化，其其组组成成与与原原油油组组成成的的差差距距拉拉近近，因因此此降降低低了了驱驱油油剂剂和和原原油油之间的界面张力。之间的界面张力。COCOCOCO2 2 2 2可溶于油，使油降粘，提高可溶于油，使油降粘，提高可溶于油，使油降粘，提高可溶于油，使油降粘，提高油的流度，有利于驱油介质从油的流度，有利于驱油介质从油的流度，有利于驱油介质从油的流度，有利于驱油介质从孔隙介质中将油驱出。孔隙介质中将油驱出。孔隙介质中将油驱出。孔隙介质中将油驱出。（2 2）降粘机理）降粘机理(Viscosity Reduction Mechanism)The solubility of CO2 in crude oil causes a large reduction in the oil viscosity.The oil viscosity reduction is proportional to the formation pressure.（3 3）原油膨胀机理）原油膨胀机理 (Swelling Mechanism)膨胀系数：膨胀系数：一一定定温温度度和和COCO2 2饱饱和和压压力力下下原原油油体体积积与与同同温温度度和和0.10.1MPaMPa下下原油体积之比。原油体积之比。CO2 is soluble in the crude oil and its solubility,which is proportional to the reservoir pressure,yields a considerable increase of the crude oil volume.经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用COCOCOCO2 2 2 2溶溶溶溶于于于于原原原原油油油油后后后后，可可可可使使使使原原原原油油油油的的的的体体体体积积积积膨膨膨膨胀胀胀胀。原原原原油油油油中中中中充充充充分分分分溶溶溶溶解解解解COCOCOCO2 2 2 2后后后后可可可可使使使使原原原原油油油油的的的的体体体体积积积积膨膨膨膨胀胀胀胀1010101040404040，注注注注入入入入COCOCOCO2 2 2 2后后后后原原原原油油油油的的的的体体体体积积积积增增增增加加加加，其其其其结结结结果果果果不不不不仅仅仅仅增增增增加加加加了了了了原原原原油油油油的的的的内内内内动动动动能能能能，而而而而且且且且也也也也大大大大大大大大减减减减少少少少了了了了原原原原油油油油流流流流动动动动过过过过程程程程中中中中的的的的毛毛毛毛管管管管阻阻阻阻力力力力和和和和流流流流动动动动阻阻阻阻力力力力，从从从从而而而而提提提提高高高高了了了了原原原原油油油油的流动能力。的流动能力。的流动能力。的流动能力。COCO2 2溶解于水，生成碳酸。碳酸可与地层中的石灰岩溶解于水，生成碳酸。碳酸可与地层中的石灰岩和白云岩反应生成水溶性的重碳酸盐，提高地层的渗和白云岩反应生成水溶性的重碳酸盐，提高地层的渗透率，扩大驱油介质的波及体积，有利于提高采收率。透率，扩大驱油介质的波及体积，有利于提高采收率。（4 4）提高地层渗透率机理）提高地层渗透率机理(5)(5)溶气驱机理溶气驱机理从注入井到采油井的驱油过程是降压过程。随着压力从注入井到采油井的驱油过程是降压过程。随着压力下降，下降，COCO2 2从原油中析出，产生原油内的气体驱动，从原油中析出，产生原油内的气体驱动，使采收率提高。此外，部分使采收率提高。此外，部分COCO2 2成为束缚气，也有成为束缚气，也有利采收率的提高。利采收率的提高。3.3 3.3 高压干气驱、氮气驱高压干气驱、氮气驱（1 1）低界面张力机理）低界面张力机理 （2 2）降粘机理）降粘机理（3 3）原油膨胀机理）原油膨胀机理（4 4）溶气驱机理）溶气驱机理3.4 3.4 富气驱富气驱（1 1）低界面张力机理）低界面张力机理 （2 2）降粘机理）降粘机理（3 3）原油膨胀机理）原油膨胀机理（4 4）溶气驱机理）溶气驱机理第四节第四节 原油的最低混相压力原油的最低混相压力 最低混相压力最低混相压力 （Minimum Miscibility Pressure MMPMMP）:The lowest pressure at which the injection gases can miscible with reservoir oil 将气体采收率超过将气体采收率超过90%90%的驱替压力称为原油的最低混相压力。的驱替压力称为原油的最低混相压力。Definition of MMP with recovery diagram经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 Reservoir temperature MMP increases as emperature increasesOil characteristics MMP increases with high molecular(Emera and Sarma,2006)Intermediate fraction content-The presence of C2 C4 decreases MMPInjected-gas composition If the gas injected is not pure CO2 but contains some impurities such as methane,the MMP is increased as the impurity content is higher.Factors impact MMP:第五节第五节 筛选标准筛选标准 第六节第六节 混相驱存在的问题混相驱存在的问题当当用用富富气气、干干气气、COCO2 2或或N N2 2等等混混相相注注入入剂剂驱驱动动原原油油时时，这这些些混混相相注注入入剂剂的的流流度度比比都都很很大大，波波及及系系数数很很低低，这这是是混混相驱共同存在的问题。相驱共同存在的问题。可用泡沫、冻胶、泡沫可用泡沫、冻胶、泡沫+冻胶、冻胶、WAGWAG控制流度控制流度水水气气交交替替注注入入技技术术（WAGWAG）是是利利用用注注入入的的水水段段塞塞作作为为“堵堵塞塞剂剂”，阻阻碍碍二二氧氧化化碳碳在在多多孔孔介介质质中中的的流流动动，达达到到控控制制流流度度的的目目的的。在在实实际际应应用用中中，通通常常将将二二氧氧化化碳碳和和水水分分成若干个小段塞，交替注入到油层。成若干个小段塞，交替注入到油层。(1)(1)流度控制流度控制(2)(2)沥青质析出沥青质析出混混相相时时都都降降低低了了原原油油对对分分散散于于其其中中的的沥沥青青质质的的稳稳定定性性，使其析出使其析出.在地层中析出的沥青质可堵塞驱油孔道，对采收率的提高在地层中析出的沥青质可堵塞驱油孔道，对采收率的提高有不利的影响。有不利的影响。(3)(3)金属腐蚀金属腐蚀金金属属腐腐蚀蚀主主要要存存在在于于用用COCO2 2或或含含COCO2 2混混相相注注入入剂剂的的场场合合。COCO2 2与与水水作作用用，产产生生H H2 2COCO3 3，使使水水的的pHpH值值降降低低，对对钢钢铁铁产产生生严严重重的的腐腐蚀蚀（电电化化学学腐腐蚀蚀）。因因此此，注注COCO2 2的的设设备备和和管线需使用特种合金和各种防腐涂层。管线需使用特种合金和各种防腐涂层。腐蚀问题：腐蚀问题：2CO2CO2 2+2H+2H2 2O+FeFe(HCOO+FeFe(HCO3 3)2 2+2H+2H2 2 3%3%的碳酸水对钢铁的腐蚀速的碳酸水对钢铁的腐蚀速度比普通水大度比普通水大1515倍倍 结垢也主要存在于用结垢也主要存在于用COCO2 2混相注入剂的场合。混相注入剂的场合。COCO2 2溶于水，再与地层溶于水，再与地层的碳酸钙反应，生成水溶性的重碳酸盐。重碳酸盐在油井的近井地的碳酸钙反应，生成水溶性的重碳酸盐。重碳酸盐在油井的近井地带及从井筒上升的过程中，由于压力减小而产生碳酸钙垢。带及从井筒上升的过程中，由于压力减小而产生碳酸钙垢。在油井，在油井，可用防垢剂（如氨基膦酸盐、氨基多羧酸盐）防垢。可用防垢剂（如氨基膦酸盐、氨基多羧酸盐）防垢。(4)(4)结垢结垢(5)(5)非烃气体分离非烃气体分离若用若用COCO2 2和和N N2 2作混相注入剂，则油井产出气体中含大量的作混相注入剂，则油井产出气体中含大量的COCO2 2和和N N2 2。为。为使产出气体可用，需要将使产出气体可用，需要将COCO2 2和和N N2 2与烃气分离。可用膜和低温蒸馏分与烃气分离。可用膜和低温蒸馏分离这些气体。离这些气体。(6)(6)混相注入剂用量大混相注入剂用量大采出单位质量的油所需注入混相注入剂的体积称为混相注入剂的利采出单位质量的油所需注入混相注入剂的体积称为混相注入剂的利用系数。例如用系数。例如COCO2 2的利用系数为的利用系数为1200m1200m3 3t t-1-15600m5600m3 3t t-1-1。可见，混相驱。可见，混相驱必须有充分的混相注入剂来源。必须有