第5章 CO2辅助蒸汽吞吐
见5-2。
蒸汽+CO2+助剂吞吐实验中也先进行一个周期的蒸汽吞吐，从第二周期开始，先注0.3 %的混合型助排剂2mL，再注第一周期蒸汽注入量1/5的CO2，最后注蒸汽。实验数据见5-3。
表5-2 蒸汽+CO2驱油实验数据[15]
周期数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 周期数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 周期注气量/pv 0.032 0.051 0.083 0.092 0.094 0.099 0.103 0.106 0.109 周期注气量/pv 0.032 0.049 0.087 0.096 0.101 0.105 0.106 0.11 0.113 累计注气量/pv 0.032 0.081 0.165 0.256 0.351 0.45 0.552 0.658 0.768 累计注气量/pv 0.032 0.085 0.172 0.268 0.369 0.474 0.581 0.691 0.804 周期采油量/ml 8.34 16.74 32.23 46.66 43.5 28.34 15.55 7.78 3.21 累计采油量/ml 8.34 25.08 57.31 103.97 147.47 175.81 191.36 199.14 202.35 周期采出程度/% 1.48 2.97 5.72 8 7.57 5.45 2.76 1.38 0.57 累计采出程度/% 1.48 4.45 10.17 18.17 25.74 31.19 33.95 35.33 35.9 周期回采水率/% 14 42.39 51.62 58 69.95 88.4 99.1 107.5 113.9 周期回采水率/% 20.35 52.72 66.93 71.5 82.2 95.5 107.5 116.7 125.2 表5-3 蒸汽+CO2+助剂驱油实验数据[15]
周期采油量/ml 8.1 15.94 33.42 46.26 43.9 33.42 20.29 10.88 5.8 累计采油量/ml 8.1 24.04 57.45 103.71 147.61 181.03 201.31 212.19 217.99 周期采出程度/% 1.44 2.83 5.93 8.21 7.79 5.93 3.6 1.93 1.03 累计采出程度/% 1.44 4.27 10.2 18.41 26.2 32.13 35.73 37.66 38.69 对比表5-1、5-2、5-3，总体上看，三种生产方式的采油量，注气量，回采水率大致规律相同，但具体参数变化具有不同特征。
从三中吞吐方式与周期关系（图5-2）可以看出：第二周期蒸汽+CO2吞吐和蒸汽+CO2+助剂的蒸汽注气量比蒸汽吞吐的少，第三周期后都比蒸汽吞吐注气量大。
蒸汽的注入量与取决于蒸汽的注入能力和岩心的可注入体积，在注蒸汽
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燕山大学本科生毕业设计（论文）
前注入高温CO2，可以预热孔隙中的原油，CO2溶解在原油当中可以降低原油的黏度，这都可以降低蒸汽注入时的阻力，提高蒸汽的注入能力。CO2和调剖剂的注入增加了采油量，增加了岩心的可注入体积。因此，第三周期后，蒸汽加CO2和蒸汽加CO2和助剂比蒸汽吞吐注气量大。
0.120.1注气量/pv0.080.060.040.02012345周期6789蒸汽蒸汽+二氧化碳蒸汽+二氧化碳+助剂图5-2 三种吞吐方式与周期关系图
第二周期是注CO2和助剂的时期，虽然CO2和助剂的加入提高了蒸汽的注入能力，但是CO2和助剂的加入会占据一部分孔隙体积，所以第二周期蒸汽加CO2和蒸汽、CO2加助剂的注气量略小于蒸汽吞吐注气量。
45403530252015105012345周期6789累计采出程度/%蒸汽蒸汽+CO2蒸汽+CO2+助剂图5-3 三种吞吐方式与累计采出程度与周期关系
从三种吞吐方式与周期才出程度关系（图5-5）来看，蒸汽、CO2和蒸汽、CO2、助剂驱油效果比蒸汽吞吐效果好，蒸汽CO2、助剂驱油效果比蒸
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第5章 CO2辅助蒸汽吞吐
汽、CO2效果略好。
第三、四、五周期，从采油程度和采油量上看，蒸汽+CO2+助剂都略高于蒸汽+CO2，而这两者都比蒸汽吞吐大幅度提高。主要是因为注蒸汽时注CO2后，CO2与原油混合，降低了原油的黏度，调剖剂的注入更一定程度上扩大了蒸汽的热范围。CO2在地层遇冷不会变成液体，而保持气态，这样压缩的CO2在生产时会促进原油的生产。这些因素使得采油量和采出程度大幅度提高。
5040采油量/ml302010012345周期6789蒸汽蒸汽+二氧化碳蒸汽+二氧化碳+助剂图5-4 三种吞吐方式与采油量关系
987654321012345周期6789采出程度/%蒸汽吞吐蒸汽+二氧化碳蒸汽+二氧化碳+助剂图5-5 三种吞吐方式与采出程度关系
从第五周期后，蒸汽+CO2和蒸汽+CO2+助剂的周期采油量和采出程度下降，并且下降速度比蒸汽吞吐下降速度高。到第八周期后，蒸汽+CO2的采油量和采出程度低于蒸汽吞吐，但是从累计采出程度与周期关系（图5-3）
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看，蒸汽+CO2和蒸汽+CO2+助剂效果要好于蒸汽吞吐。
综上所述，二氧化碳辅助蒸汽吞吐具有应用上的可行性。
5.3 CO2辅助蒸汽吞吐机理研究
5.3.1 不同介质作用机理
二氧化碳辅助蒸汽吞吐是各种介质共同作用的结果，它包括蒸汽、CO2、调剖剂等。
蒸汽吞吐采油的机理主要是加热油层，降低原油黏度，其次是解堵作用、降低界面张力、流体及岩石的热膨胀作用等。
注入CO2 改善吞吐效果的机理主要是扩大蒸汽的波及半径，其次是使原油膨胀、降低原油黏度和界面张力、形成气驱等。
所使用的调剖剂主要是耐高温表面活性剂，他们有良好的界面活性，调剖剂的注入，既可以提高蒸汽波及体积，又可以提高洗油效率，提高采油量、提高回采水率、提高油气比，改善吞吐效果，其主要作用机理如下： （1）降低界面张力。调剖剂的注入，可以再油和油岩界面呈薄膜状铺展，从而使油水、油岩界面能降低，使更多的原油可以流动，有利于原油的躯替，可以提高驱油效率。
（2）封堵地层中的大孔道。注入的调剖剂与后续注入的蒸汽可以形成泡沫相，降低蒸汽流度，封堵气窜通道，使蒸汽、液改变流向，调整吸气剖面。 （3）降低黏度。调剖剂改变油、水、岩的界面性质，使表面厚膜变为薄膜，形成水包油型乳状液，降低原油黏度和流动阻力。
5.3.2 各种介质共同作用
蒸汽吞吐工艺中，加入调剖剂，由于调剖剂在油层中发泡，会封堵高渗透层和多次吞吐产生的气窜通道，可以降低后期注入二氧化碳和蒸汽在油层中的指进量，提高油层垂向上的动用程度；由于二氧化碳比蒸汽黏度小，同时会致使蒸汽向油层更深处侵入，扩大平面波及体积。注入CO2后，CO2与油层中的原油充分接触，CO2溶于原油中，使得原油体积膨胀，同时可以萃取原油中的轻烃，降低原油黏度，使驱油效率提高。随着CO2的注入，大量的水蒸汽进入地层深部，井筒附近的存水相对减小，而表面活性助剂的
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