1．CO2提高原油采收率机理
将CO2作为油藏提高采收率的驱油剂已研究多年，在油田开发后期，注入CO2，能使原油膨胀，降低原油粘度，减少残余油饱和度，从而提高原油采收率，增加原油产量。CO2能够提高原油采收率的原因有：
1）CO2溶于原油能使原油体积膨胀，从而促使充满油的空隙体积也增大，这为油在空隙介质中提供了条件。若随后底层注水，还可使油藏中的残余油量减少。
2）CO2溶于原油可使原油粘度降低，促使原油流动性提高，其结果是用少量的驱油剂就可达到一定的驱油效率。
3）CO2溶于原油能使毛细管的吸渗作用得到改善，从而使油层扫油范围扩大，使水、油的流动性保持平衡。
4）CO2溶于水使水的粘度有所增加，当注入粘度较高的水时，由于水的流动性降低，从而使水油粘度比例随着油的流动性增大而减少。
5）CO2水溶液能与岩石的碳酸岩成分发生反应，并使其溶解，从而提高储集层的渗透率性能，使注入井的吸收能力增强。
6）CO2溶于水可降低油水界面的表面张力，从而提高驱油效率。
7) CO2可促使原油中的轻质烃类（C2~C3）被抽提出来，从而使残余油饱和度明显降低。在不同原油的成分、温度和压力条件下，二氧化碳具有无限制地与原油混相的能力，实际上可以达到很好的驱油目的。
8) CO2在油水中的扩散系数较高，其扩散作用可使二氧化碳本身重新分配并使相系统平衡状态稳定。
9）注入碳酸水，可大大降低残余油饱和度，因为在含水带内的碳酸水前缘，能形成和保持二氧化碳气游离带。
2．注CO2提高原油采收率研究现状及进展
注CO2提高原油采收率的研究主要做以下四项工作：（1）流体相态研究；（2）最小混相压力的确定；（3）岩心驱替试验;。经过大量调研国内外的文献发现在实验和理论方面有一些新的进展。
1）流体相态研究
相态对于混相驱替过程是相当重要的，相态研究是研究混相驱替方式、驱替机理的重要依据。常规的相态测试时通过PVT仪进行的。主要包括恒组成膨胀试验，定容衰竭试验（CVD），多级脱气实验（DLT）和分离实验。流体相态测试的现代测试方法包括连续相平衡装置（CPE），超临界流体色谱法（SFC），振动管法，全自动异常高压三相相平衡装置，超声波测试，γ射线测试。
2）CO2驱油最小混相压力的确定
混相驱替是油田注CO2应用比较广泛的一种驱替方式，混相驱更有利于驱出原油。因此要使CO2油藏流体达到混相就需要油藏压力高于最小混相压力，那么对于最小混相压力的研究就显得相当的重要，经过调研发现有四种确定最小混相压力的方法。
（1）在带观察窗的高压PVT容器中确定相包络线
确定气油混相的组分图（P—X）是通过在高压观察窗里的相态测试得到的。图上组成是用注入气体的摩尔分数表达的。不同的注入气加入原油，测量其泡点和露点压力，从而确定出相边界。单相存在于相边界之外，而两相存在于相边界之内。混相条件就通过此相图确定。但是，此方法耗时，价格高，也不方便，需要大量的流体，存在着实验误差。
（2）细管实验
细管实验是最普通，广泛应用的一种确定最小混相压力的一种方法。混相条件直接通过原油采收率确定。尽管细管实验得到广泛的应用，但是没有标准的设计、操作程序和确定混相条件的标准。但是细管实验被广泛的应用于确定混相条件，是由于普遍认为没有其它的实验方法比细管实验测得的气油混相更精确。
（3）上升气泡装置
上升气泡装置快速合理的确定混相。在一个充满原油的可视高压窗里，当气泡上升时通过观察注入气体形状和外表的变化来确定混相。由实验测得的结果比较随意，但是测试是十分快速的，不及两小时就可以确定混相。
（4）消除界面张力法（VIT）[3]
根据定义，流体-流体混相是指流体相间无界面张力，也就是界面张力为零。气油混相条件通过外推界面张力—压力（加富）图到零界面张力确定。此项技术优化注入气体组成，已经在两个项目中成功的应用。但是此技术被批判，由于没有组分路径，也缺少标准气油体系的确认。另一方面，现场应用证明它是一种有效的评估气油混相的方法。S.C.Ayirata和D.N.Rao认为VIT法能够表现出粘性指进、非均质、重力重叠和扩散对采收率的影响。VIT法比较容易，快速，也比较经济。
3）岩心驱替试验
岩心驱替试验是一种比较好的直观的模拟地层流体流动的研究方式。注CO2提高原油采收率的方式主要有四种：CO2吞吐、连续注CO2、气水交替和气水同注。 CO2吞吐是一种有效的提高原油采收率的方式，在传统的水驱后进行CO2吞吐可以进一步提高原油采收率，但是它的作用面积相当小，对较大面积的整装油藏就有一定的局限。调研发现，在注CO2驱油的早期，连续的注入CO2是一种有效的提高原油采收率的方式，但是随着研究的深入发现，驱替效率可以进一步的提高。CO2的流动性大，连续注入CO2，CO2就会沿高渗透层流动，这样油层的波及效率低，CO2气体很快就突破，采收率就不高。由于这些原因，发展了气水交替和气水同注，可以很有效的改善流度比提高波及效率，从而推迟CO2气体的突破时间，驱出更多的油。
气水交替和气水同注对常规砂岩油藏原油的驱替非常有效，但是对于非均质很强的砂岩油藏和低渗透的碳酸岩油藏可能就不这样。对于非均质很强的砂岩油藏，K.Asghari和M.Dong[4]研究出一种新的提高波及范围的方法，注入一种含有特殊物质（牛碳酸酐酶）的流体到高渗透率砂岩层，这种物质能使砂岩中含量极少的钙沉淀，从而降低该层的渗透率，使高低渗透率的差值减少，当CO2气体注入油藏，波及效率就会提高。但是此方法还是有一定的争议，渗透率降低会不会引起高渗透区产油能力的讲的。在碳酸岩油藏里，气体会沿着高渗透率的裂缝流动，这样气体会很快突破。目前国外很多研究正对这一问题进行研究，进行了室内岩心驱替试验研究，模拟具有裂缝的岩心驱替。在岩心表面外有一个2mm环空模拟裂缝，裂缝先填塞一种密封物质（如凝胶），然后基质饱和活油，建立原始油水饱和度，接着升温将密封物质移出，最后按常规方法进行气水交替。此方法只是在室内研究获得了成功，现场应用有待进一步的研究。
3．我国CO2提高原油采收率的应用前景
在过去，限制我国注CO2开发的一个主要因素是CO2起源相对较少。但是随着我国西部大气田、东部CO2气源的陆续开发，以及西气东输管道的全面贯通，将给我国东西部油田注气开发提供丰富可靠的物质保障，同时也给石油开发与开采科技工作者提出了更高、更迫切的要求。我国可以更进一步的进行超临界CO2水交替和近混相驱替，国外的一些室内研究和现场先导性试验都表明它们同样可以达到预期的效果。另外回注伴生气和水不仅节约资金和操作费用，还提高气体利用率和原油采收率。同时不需要分离水和气体。所以注CO2提高原油采收率将是一项花费小而效果好的方法，同时由于人们极为关注CO2造成的温室效应，所以注CO2到油藏，不计可以提高油藏采收率，还可以解决人们担心的问题，所以将会得到社会的支持，它将是提高原油采收率中一种比较有前景的方法。
结论
CO2是一种有效的提高原油采收率的方法，它一直受到科研人员的重视。特别是现在温室效应的存在，为注CO2开发油气田提供了一个更有利的环境。我国注CO2技术也日趋成熟，不少CO2气源被发现，实施合理的方案充分利用这些气体将是我们面临的主要难题。
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