1、气 体混相驱 Miscible Gas Flooding 烃类气体混相驱 (Hydrocarbon Miscible) 干气 (贫气 )驱 (Lean-Gas Flooding/ Vaporizing-Gas Drive) 湿气 (富气 )驱 (Rich-Gas Flooding/ Condensing-Gas Drive) 氮气混相驱 (Nitrogen Miscible -Vaporizing Gas Drive) CO2驱 (CO2 Flooding -Vaporizing-Gas Drive) 烟道气驱 (Flue Gas -Vaporizing-Gas Drive) 1.气体类型 一
2、 .基本概况 凝析式气体混相驱 (Condensing Gas Drive) 注入气中的轻质和中间烃类组分凝析到原油中 ， 改变原油的组成 （ 加富原油 ） ， 使其与注入气混相 。 2.气体混相驱机理 (Displacement Mechanisms) 蒸发式气体混相驱 (Vaporizing Gas Drive) 注入气从原油中抽提轻质和中间烃类组分，改变注入气的组成（加富气相），使其与原油混相。 L T P C 10% L 20% L 30% L B A G F E 压力升高 ,液量增加 ,正常凝析 G F: 压力降低 ,液量增加 ,反常凝析 Retrograde Condensatio
3、n E F: 压力降低 ,液量减少 ,正常蒸发 F G: 压力升高 ,液量减少 ,反常蒸发 Retrograde Vaporization F E: 二、 CO2抽提原油的特性 类似于 PT相图中的反凝析现象 1.CO2对原油的抽提作用 在一定温度压力条件下， CO2不仅能溶于原油中，而且可置换出原油中的轻质和中间组分的烃类物质， 这种置换作用被称为 CO2对原油的抽提作用。 T,P O CO2 L1 G1 比较 G1与 CO2,G1中除主要是 CO2外还有部分轻质烃类 ,称 G1为 富含 CO2的气相 比较 L1与 O,L1中除主要是原油外还有部分 CO2,称 L1为 富含烃类的液相 L1
4、G1 CO2 L2 G2 比较 G2与 G1,G2中含有更多的烃类组分 G G2 1比较 L2与 L1,L2失去了更多的烃类组分 L L2 1CO2对原油的 抽提过程 2. CO2抽提效率 对于某种原油，在一定温度压力下， 单位体积 CO2抽提出的烃类体积称为该温 度压力下 CO2对该原油的 抽提效率。 原油密度与抽提次数的关系示意图 接触次数 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 2 4 6 8 (g / ml)T=57.2 oC 1: P=13.78MPa 抽提后的原油 未被抽提的原油 2: P=20.67MPa 3.抽 提 结 果 气液两相密度增加 随抽提次数增加 ,进入气相的烃类组分
5、从轻质向中间组分变化 压力越高 ,抽提能力越强 抽提出的油量 1 3 2 P0 P1 P2 P3 气油比VgVo 4.CO2与原油的气油比与抽提量的关系 随压力增加，抽提油量增加 存在一最小抽提压力 存在最佳气油比 CO2 / 烃类体系的相态特性 (Phase Behavior of CO2 / Hydrocarbon System) 三、气体混相驱油机理 CO2和 CH4与原油体系的拟三元相图对比 Between CO2/Oil System and CH4/Oil System CO2(CH4)多级接触混相驱 (Multiple Contact Miscible Gas Drive CO2
6、 or CH4) 富气多级接触混相驱 (Multiple Contact Miscible Gas Drive by Enriched Gas) 最低混相压力 (MMP-Minimum Miscibility Pressure) 根据 CO2 / 烃类的压力 -组成 (P-x)图的特点，R.S.Metcalfe和 L.Yarborough将 CO2/原油的相态分成两类 :Type I 和 Type II Type I:在 P-x图的多相区中只有气液两相共存 ,(L+V) Type II:在 P-x图的多相区中有气液两相共存 ,(LL+V) 液液两相共存 (LL+UL), 气液液三相共存 (LL
7、+UL+V) UL:富含 CO2的液相 (CO2-rich liquid) LL:富含烃类的液相 (oil-rich liquid) 1. CO2 /烃类体系的相态特性 Phase Behavior of CO2 / Hydrocarbon System CO2 / 原油体系的 P-X图 (Type I) P CO2的摩尔分数 (XCO2) 0 100 100% LL 100%V L L+V L+V 0 10 5 50 液量体积百分数 A B C 1.1 Type I型相图（ T50 oC） 1.2 CO2/原油体系的拟三元相图 C7+ C2-6 CO2 E 油藏流体 重烃 (Heavy Hy
8、drocarbon) 轻质和中间组分 Extractable Hydrocarbon 临界点切线 (Limiting Tie Line) 临界点 L+V K P=PA 1.2 CO2/原油体系的拟三元相图 C7+ C2-6 CO2 重烃 (Heavy Hydrocarbon) 轻质和中间组分 Extractable Hydrocarbon E 油藏流体 L+V P=PB 1.2 CO2/原油体系的拟三元相图 C7+ C2-6 CO2 E 油藏流体 重烃 (Heavy Hydrocarbon) 轻质和中间组分 Extractable Hydrocarbon L+V P=PC C7+ C2-6 C
9、O2 重烃 (Heavy Hydrocarbon) 轻质和中间组分 Extractable Hydrocarbon T,P K1 x L1 V1 Y1:进入气相中的 C2-6 2.CO2和 CH4与原油体系的拟三元相图对比 Comparision of Pseudoternary Diagrams Between CO2/Oil System and CH4/Oil System T,P C7+ C2-6 CH4 重烃 (Heavy Hydrocarbon) 轻质和中间组分 Extractable Hydrocarbon K2 x L2 V2 Y2:进入气相中的 C2-6 2.CO2和 CH4
10、与原油体系的拟三元相图对比 T,P C7+ C2-6 CH4(CO2) 重烃 (Heavy Hydrocarbon) 轻质和中间组分 Extractable Hydrocarbon x V2 V1 2.CO2和 CH4与原油体系的拟三元相图对比 通过比较理解： 相同条件下， CO2对 C2-6的抽提能力大于 CH4 对同一原油， CO2与之的混相能力高于 CH4 比较要点： 相包络线的大小 系线的方向 2.CO2和 CH4与原油体系的拟三元相图对比 Oil (T,P) CO2(CH4) 分析 段塞前缘 和 注入端孔隙 中 流体组成变化 3. CO2(CH4)多级接触混相驱 (Multiple
11、Contact Miscible Gas Drive by CO2 or CH4) P, T CO2 C7+ C2-6 K 油藏流体 A 油藏流体 B 注入气 G 分析段塞前缘和注入端孔隙中流体组成变化 3. CO2(CH4)多级接触混相驱 3.1段塞前缘 CO2 C7+ C2-6 油藏流体 A 注入气 G K P, T M1 L1 G1 G+A M1(L1+G1) G1比 G含有更多的 C2-6 第一次加富气相 M2 L2 G2 G1+A M2(L2+G2) G2比 G1含有更多的 C2-6 第二次加富气相 G2+A K K+A 混相排驱 3. CO2(CH4)多级接触混相驱 A A A A
12、 A A A A A A A CO2(G) G+ M1 ( L1+G1 ) G1+ M2 ( L2+G2 ) G2+ M3 ( L3+G3 ) G3+ Gk + 混相 过渡带 混相 3. CO2(CH4)多级接触混相驱 注入气沿程不断抽提原油中的 C2-6来加富自己，当把气相加富到临界点 K时 ,实现与前方原油混相排驱。 蒸发式多级接触混相驱 混相发生在排驱前缘 3. CO2(CH4)多级接触混相驱 3.1段塞前缘 3.2注入端孔隙 CO2 C7+ C2-6 注入气 G K P, T 油藏流体 A M1 L1 G1 G+A M1(L1+G1) L1比 A含有更少的 C2-6 原油第一次被抽提
13、M2 L2 G2 G+L1 M2(L2+G2) L2比 L1含有更少的 C2-6 原油第二次被抽提 G+L2 Ln Ln A 某条延长线过 G点的系线与泡点线的交点 (Ln)抽提结束。 3. CO2(CH4)多级接触混相驱 随着气体的不断注入，注入端孔隙 中的原油中的 C2-6不断被抽提，直到完 全失去加富气相的能力。 3.2注入端孔隙 3. CO2(CH4)多级接触混相驱 3.3相同温度压力条件下原油组成的影响 CO2 C7+ C2-6 注入气 G K P, T 油藏流体 B M1 L1 G1 G +B M1(L1+G1) M2 L2 G2 G1+B M2(L2+G2) G2+B Gn Gn
14、 G 某条延长线过 B点的系线与露点线的交点 (Gn) 原油 B不能将注入气 G加富到 K,不能实现多级接触混相排驱 对于一定的油藏原油， CO2和 CH4 能否与之实现多级接触混相驱，关键 在于该原油是否含有足够多的 C2-6(即 是否有足够的富度 )。 原油组成点是否位于该温度压力下拟三元相图的临界点切线以右 3.3相同温度压力条件下原油组成的影响 Oil (T,P) Rich Gas 分析 段塞前缘 和 注入端孔隙 中 流体组成变化 4.富气多级接触混相驱 Multiple Contact Miscible Gas Drive by Enriched Gas CH4 C7+ C2-6 P, T K 油藏流体 A 注入气 G 注入气 P 分析段塞前缘和注入端孔隙中流体组成变化 4.富气多级接触混相驱
