致密油藏中的先进二氧化碳注入技术：基于高温高压可视化与核磁共振技术的孔隙尺度机制研究

《Energy & Fuels》：Advanced CO2 Injection in Tight Oil Reservoirs: Pore-Scale Mechanisms from High-Temperature, High-Pressure Visualization and NMR

研究在鄂尔多斯盆地致密油藏中应用高级CO?驱油技术，通过岩心实验结合高压显微可视化与NMR技术，对比了不混相、混相及高级CO?驱的采油效率，发现高级CO?驱可显著提升微纳米孔隙中残留油的采收率，其效果与注入压力呈正相关，最优压力为最小混相压力的1.2倍，采收率较混相驱提升10%。

　　

在低渗透性水库中，先进的水驱技术应用通常能够取得成功，但在致密油层中却受到限制，因为这些油层中主要存在微米级和纳米级的孔隙。二氧化碳（CO₂）由于具有优异的注入性能以及与原油接触后能够实现混溶的特性，成为一种有前景的提高采收率（EOR）的方法。然而，关于二氧化碳在致密油层中注入过程中的孔隙尺度迁移机制的研究仍然非常有限。本研究通过在水库温度下进行综合实验，对鄂尔多斯盆地的Chang 8致密油岩心进行了研究。实验内容包括不混溶二氧化碳注入、混溶二氧化碳注入以及高级二氧化碳注入，并采用了高压显微观察技术和核磁共振（NMR）长岩心注入技术。高压显微观察结果显示，高级二氧化碳注入方法获得了最高的采收率，其次是混溶二氧化碳注入，而不混溶二氧化碳注入的效果最差。在不混溶注入过程中，二氧化碳以离散的气泡形式进入孔隙，这些气泡聚集成团块，主要通过挤压作用将原油排出，留下连续的油层和孤立的油滴。混溶二氧化碳注入过程中表现出显著的扩散效应，通过膨胀和渗透作用提取原油；剩余的原油以小范围的连续油斑和薄膜形式存在。高级二氧化碳注入通过改善扩散作用进一步增强了质量传递，有效迁移了薄膜状的剩余原油。NMR长岩心注入技术证实，高级二氧化碳注入显著提高了扫油效率，使得剩余原油分布更加均匀，上下游岩心部分的饱和度差异最小。与混溶二氧化碳注入相比，高级二氧化碳注入使最终采收率提高了10%，并且从中孔和微孔中的原油回收率翻了一番。此外，高级二氧化碳注入的采收率与注入压力呈正相关，在达到最小混溶压力（MMP）的1.2倍时获得了最佳效果。这些发现证实了高级二氧化碳注入技术在高效开发致密油方面的显著技术优势。