不同注氣介質(zhì)驅(qū)替致密油藏微觀孔隙動(dòng)用特征研究

李二黨，韓作為，高祥瑞，馬明宇，邱鈞超

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第一采油廠，陜西延安 716000）

我國(guó)致密油氣藏分布廣泛，但致密油氣儲(chǔ)層具有物性差、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜和微/納米級(jí)孔喉占比高等特點(diǎn)，導(dǎo)致致密油氣藏開(kāi)發(fā)效果較差，一次采收率低[1-4]。氣驅(qū)作為二次采油的主要技術(shù)已在國(guó)內(nèi)外多個(gè)油田成功應(yīng)用，具有較好的應(yīng)用前景。CO2具有獨(dú)特的超臨界特性，不僅能夠快速大量地溶于原油，還能與原油之間發(fā)生組分傳質(zhì)，通過(guò)多次接觸達(dá)到（近）混相狀態(tài)，大幅提高采收率。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)致密油藏注CO2提高采收率技術(shù)進(jìn)行了大量研究：Wei Bing 等人[5]利用準(zhǔn)噶爾盆地蘆草溝組巖心開(kāi)展了CO2循環(huán)注入試驗(yàn)，認(rèn)為連續(xù)注入CO2更適合致密油藏的開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)效果比分級(jí)注CO2或周期注CO2效果更好；Qian Kun 等人[6]開(kāi)展了不同注氣壓力下的巖心CO2吞吐試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)CO2吞吐的驅(qū)油效率主要由CO2注入量、燜井時(shí)間、吞吐次數(shù)和注入壓力等因素決定。N2的降黏膨脹效果相對(duì)較差，且很難達(dá)到混相，但因其來(lái)源廣、價(jià)格低，在補(bǔ)充地層能量方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。張戈等人[7]通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分析了N2吞吐周期對(duì)原油采收率和換油率的影響；馬銓錚等人[8]采用蘆草溝組致密砂巖巖心開(kāi)展了氮?dú)馔掏略囼?yàn)，認(rèn)為N2吞吐的前3 輪對(duì)采收率的貢獻(xiàn)最大。目前，致密油藏注氣開(kāi)發(fā)研究的重點(diǎn)主要集中在注氣參數(shù)優(yōu)化、油氣滲流特征及剩余油分布等方面[8-9]，且受試驗(yàn)裝置及技術(shù)的限制，鮮有學(xué)者從微觀孔隙尺度來(lái)描述氣驅(qū)動(dòng)用特征和微觀剩余油分布[10]。

核磁共振技術(shù)不但能夠直觀反映巖心孔隙結(jié)構(gòu)特征，還能從微觀孔隙尺度定量表征流體在不同孔徑孔隙中的分布狀況，具有測(cè)量時(shí)間短、精度高和無(wú)損樣品等諸多優(yōu)點(diǎn)[11-15]。因此，筆者基于核磁共振T2譜測(cè)試原理，針對(duì)鄂爾多斯盆地安塞油田長(zhǎng)6 段儲(chǔ)層，分別開(kāi)展了注N2和注CO2巖心驅(qū)替試驗(yàn)，對(duì)驅(qū)替過(guò)程中的巖心進(jìn)行在線掃描，從微觀孔隙尺度對(duì)比研究了N2非混相驅(qū)和CO2混相驅(qū)的微觀驅(qū)油機(jī)理，明確了不同注氣介質(zhì)下不同孔徑孔隙內(nèi)原油的動(dòng)用特征，為安塞油田長(zhǎng)6 儲(chǔ)層注氣開(kāi)發(fā)提供了理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)原理

核磁共振技術(shù)是利用氫原子核自身的磁性及其與外加磁場(chǎng)的相互作用，通過(guò)測(cè)量巖石孔隙流體中氫核核磁共振弛豫信號(hào)的幅度和弛豫速率，并采用數(shù)學(xué)方法反演采集的信號(hào)，建立T2弛豫時(shí)間譜研究巖石孔隙結(jié)構(gòu)[16-17]。T2弛豫時(shí)間的表達(dá)式為：

式中：T2為總弛豫時(shí)間，ms；T2B為填充流體的橫向弛豫時(shí)間，ms；T2S為巖石顆粒表面橫向弛豫時(shí)間，ms；T2D為在磁場(chǎng)梯度中由流體擴(kuò)散引起的橫向弛豫時(shí)間，ms。

試驗(yàn)過(guò)程中，由于流體的T2B為2～3 s，遠(yuǎn)大于巖心中飽和流體的T2，而流體擴(kuò)散引起的1/T2D非常小，因此這2 項(xiàng)基本可以忽略，即T2弛豫時(shí)間可以表示為：

式中： ρ為巖石表面弛豫強(qiáng)度常數(shù)；δ為孔隙形狀因子；S為巖石顆粒表面積，cm2；V為孔隙體積，cm3；r為平均孔隙半徑，cm。

由式（2）可知，橫向弛豫時(shí)間T2與巖石孔隙半徑呈正比，即巖心中大孔隙對(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間長(zhǎng)，小孔隙對(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間短。因此，可以通過(guò)計(jì)算T2譜曲線與橫坐標(biāo)圍成的面積（即T2譜曲線幅值積分）來(lái)定量表征不同孔徑孔隙中飽和流體的量[18]，即通過(guò)計(jì)算2 次氣驅(qū)過(guò)程中測(cè)得的T2譜曲線圍成的面積差確定巖心孔隙中原油的動(dòng)用程度，從而動(dòng)態(tài)描述驅(qū)替過(guò)程中不同孔徑孔隙中原油的動(dòng)用特征。

2 試驗(yàn)裝置與步驟

2.1 試驗(yàn)材料與裝置

試驗(yàn)所用巖心取自鄂爾多斯盆地安塞油田延長(zhǎng)組長(zhǎng)62儲(chǔ)層。巖心經(jīng)過(guò)120 ℃高溫烘干后，分別進(jìn)行氣測(cè)孔滲試驗(yàn)和高壓壓汞試驗(yàn)，得到巖心的基本參數(shù)（見(jiàn)表1）。由表1 可知，2 塊巖心的物性參數(shù)基本一致，孔隙結(jié)構(gòu)分布也基本相似，2 塊巖心均屬于致密巖心，且孔喉細(xì)小，納米級(jí)孔隙占比高。

試驗(yàn)所用原油為長(zhǎng)62儲(chǔ)層地面脫氣原油，地層條件（壓力31.7 MPa、溫度68 ℃）下脫氣原油的密度為0.822 kg/L，黏度為1.35 mPa·s。試驗(yàn)用N2和CO2的純度均為99.99%。根據(jù)前期毛細(xì)管壓力試驗(yàn)結(jié)果已知，脫氣原油與CO2的最小混相壓力為23.5 MPa，脫氣原油與N2在目前地層條件下無(wú)法達(dá)到混相。

表1 試驗(yàn)巖心的基本參數(shù)Table 1 Basic parameters of experimental core

試驗(yàn)裝置由壓力供給系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和核磁共振系統(tǒng)等組成。其中，壓力供給系統(tǒng)包括ISCO 驅(qū)替泵（精度0.001 mL/min，最高壓力200 MPa）、圍壓泵和回壓泵（精度0.01 mL/min，最高壓力150 MPa）；溫控系統(tǒng)包括恒溫箱（最高溫度250 ℃）、巖心夾持器加熱套（最高溫度200 ℃）和溫控箱；壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括壓力傳感器（最高壓力200 MPa，精度0.01 MPa）和高精度壓力表（最高壓力50 MPa，精度0.01 MPa）；核磁共振系統(tǒng)包括高壓無(wú)磁巖心夾持器（最大承壓50 MPa，最高抗溫80 ℃）和SPECRC1 型核磁共振測(cè)量?jī)x（磁場(chǎng)強(qiáng)度0.28 T，氫質(zhì)子共振頻率為12 MHz，樣品最大測(cè)試尺寸為φ120.0 mm×120 mm），并對(duì)核磁共振測(cè)量?jī)x進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)了在線掃描功能。此外，還有油氣分離器（體積100 mL，精度0.1 mL）、氣體體積流量計(jì)（精度0.001 mL）、閥門(mén)和管線等。試驗(yàn)裝置如圖1 所示。

圖1 在線核磁共振巖心驅(qū)替試驗(yàn)裝置Fig.1 On-line NMR core displacement experimental device

2.2 試驗(yàn)步驟

1）用索氏提取器SXT-02 將試驗(yàn)巖心清洗2～3 d，清洗后的巖心放入恒溫箱（溫度恒定為120 ℃）中烘干48 h；然后將清洗烘干好的巖心放入到熱縮套管中并加熱至400 ℃，將巖心封存在熱縮套管中。按照試驗(yàn)流程連接試驗(yàn)儀器后，將封存巖心的熱縮套管置于無(wú)磁巖心夾持器中，圍壓加至2.0 MPa，用N2測(cè)定巖心的滲透率，然后用分子真空泵對(duì)巖心抽真空24 h。

2）將無(wú)磁巖心夾持器放在恒溫箱（68 ℃）中，采用ISCO 驅(qū)替泵以0.02 mL/min 的速度向巖心中緩慢注入原油，當(dāng)巖心兩端壓力開(kāi)始上升時(shí)，在保證原油持續(xù)注入的前提下，調(diào)節(jié)回壓閥和圍壓（使圍壓始終比巖心壓力高2～3 MPa），巖心壓力逐步升高至地層壓力（31.7 MPa），記錄注入量及巖心兩端壓力，關(guān)閉入口閥門(mén)，然后將巖心夾持器放到恒溫箱中，放置2 d，以建立初始含油飽和度，并對(duì)此狀態(tài)下的巖心進(jìn)行T2譜采樣。

3）將裝有N2（或CO2）的中間容器升壓至地層壓力，然后打開(kāi)巖心夾持器入口閥門(mén)，以0.1 mL/min的注入速度向巖心中注入N2（或CO2），并調(diào)節(jié)回壓閥，使回壓恒定在31.7 MPa。驅(qū)替過(guò)程中采用在線核磁共振系統(tǒng)間隔相同時(shí)間對(duì)巖心進(jìn)行T2譜采樣，當(dāng)連續(xù)3 次測(cè)量的T2譜曲線沒(méi)有變化時(shí)，停止注氣，記錄瞬時(shí)產(chǎn)油量、產(chǎn)氣量和巖心兩端壓力的變化情況。

4）取出1#巖心，放入2#巖心，重復(fù)步驟1）—3），進(jìn)行下一組注氣驅(qū)替試驗(yàn)。

3 不同氣體驅(qū)替微觀孔隙原油動(dòng)用特征

3.1 N2 驅(qū)替過(guò)程中核磁共振特性

1#巖心注N2非混相驅(qū)過(guò)程中不同時(shí)間下的巖心T2譜分布如圖2（a）所示。從圖2（a）可以看出，驅(qū)替前巖心在飽和原油狀態(tài)下的T2譜分布曲線形態(tài)為典型雙峰型，兩峰清晰分開(kāi)，且左峰明顯高于右峰，說(shuō)明1#巖心微小孔隙較為發(fā)育，大孔隙占比較低。由式（2）可知，弛豫時(shí)間T2與巖石孔隙半徑呈正比，而小孔隙的SIV較大,其中質(zhì)子的弛豫速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大孔道中質(zhì)子的弛豫速度，即小孔隙內(nèi)質(zhì)子的弛豫時(shí)間比大孔隙短。結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)[18-20]和1#巖心初始飽和油狀態(tài)下T2譜分布中波峰波谷對(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間，可以將巖心孔隙劃分為2類(lèi):1)弛豫時(shí)間為0.01～2.20 ms時(shí)，對(duì)應(yīng)的孔隙標(biāo)定為“小孔隙”﹔2)弛豫時(shí)間為2.20～420.00 ms時(shí),對(duì)應(yīng)的孔隙標(biāo)定為“大孔隙”。

圖2 1#巖心N2非混相驅(qū)過(guò)程中的T2譜分布和含油飽和度沿程分布Fig.2 Distribution of T2 spectrum and oil saturation along the core during N2 immiscible flooding of core sample 1#

從圖2(a)還可以看出，N，驅(qū)替過(guò)程中，隨著N2，注人量增加(驅(qū)替時(shí)間增長(zhǎng))，大、小孔隙對(duì)應(yīng)的T2幅值均不斷降低，說(shuō)明N2可以同時(shí)進(jìn)人大、小孔隙中驅(qū)替原油。根據(jù)大、小孔隙對(duì)應(yīng)T2幅值的下降幅度，可以初步判斷驅(qū)替過(guò)程中大、小孔隙內(nèi)原油的動(dòng)用程度存在差異。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，注人的N2對(duì)巖心核磁共振信號(hào)強(qiáng)度的影響很小，基本可以忽略。因此，可以通過(guò)信號(hào)強(qiáng)度的變化來(lái)反映驅(qū)替過(guò)程中巖心橫向切面內(nèi)原油飽和度的變化,進(jìn)而定量描述氣驅(qū)過(guò)程中原油飽和度隨巖心沿程位置的變化規(guī)律(見(jiàn)圖2(b))。由圖2(b)可知，巖心中原油初始飽和度隨沿程位置增大而降低，這是因?yàn)閹r心注人端附近的壓差較大,原油能夠在較大壓差下進(jìn)人某些小孔隙,而遠(yuǎn)離巖心注人端的部位由于壓差逐漸變小，原油飽和小孔隙的能力也不斷降低，導(dǎo)致原油飽和度逐漸降低。同理可知,N2驅(qū)油的過(guò)程中,巖心注入端附近含油飽和度的降低幅度最大,出口端附近含油飽和度的降低幅度最小。因此,從驅(qū)替過(guò)程中的含油飽和度剖面可以看出，N2驅(qū)并不是-一個(gè)均勻驅(qū)替的過(guò)程。此外，還可以看出，距巖心注人端6,26,32和43mm處的原油飽和度隨驅(qū)替時(shí)間增長(zhǎng)的變化很小，說(shuō)明巖心中這些部位存在某些微細(xì)小孔喉(甚至是死孔隙),N2無(wú)法進(jìn)人，造成含油飽和度變化較小。

3.2 N2驅(qū)替微觀孔隙原油動(dòng)用特征

常規(guī)致密巖心驅(qū)替試驗(yàn)中,因?yàn)閹r心致密、孔喉細(xì)小，在計(jì)量產(chǎn)出油量的時(shí)候由于計(jì)量?jī)x器精度的限制，導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)量瞬時(shí)產(chǎn)油量,易于造成試驗(yàn)誤差。巖心核磁共振技術(shù)可以解決上述問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)巖心驅(qū)替過(guò)程中的在線掃描,實(shí)時(shí)定量描述不同孔徑孔隙的動(dòng)用過(guò)程。N2驅(qū)替過(guò)程中小孔隙(弛豫時(shí)間0.01～2.20 ms)、大孔隙(弛豫時(shí)間2.20～420.00ms)和所有孔隙中原油采出程度的變化情況如圖3所示

圖3 N2 非混相驅(qū)過(guò)程中原油采出程度隨時(shí)間的變化規(guī)律Fig.3 Variation of oil recovery percent with time during N2 immiscible flooding

從圖3可以看出,N2驅(qū)替過(guò)程可以分為3個(gè)階段:第I階段為N2注人初期(開(kāi)始15 min),大、小孔隙和所有孔隙中的原油采出程度均快速增加，說(shuō)明N2能夠同時(shí)進(jìn)人大、小孔隙內(nèi)驅(qū)替原油;但很快.N2就形成了氣竄通道,并在出口端突破,突破時(shí)間約為15 min,因?yàn)楫?dāng)注氣速度保持不變時(shí)，氣體未突破前原油產(chǎn)出速度也將保持恒定，而當(dāng)原油采出程度曲線的斜率發(fā)生明顯變化時(shí),表明原油產(chǎn)量突然降低，說(shuō)明出口端見(jiàn)氣，氣體突破。第Ⅱ階段為N2突破后的初期(氣體突破后的55 min內(nèi))，大孔隙的原油采出程度明顯大于小孔隙，說(shuō)明在這段時(shí)間內(nèi),巖心總采出程度(所有孔隙采出程度)的提高主要來(lái)源于大孔隙;雖然此時(shí)氣體形成了氣竄通道并已經(jīng)突破,但N2仍然在氣竄通道內(nèi)不斷沖刷大孔隙中附著的原油，大孔隙中的原油持續(xù)產(chǎn)出。第Ⅲ階段為N2突破后的中晚期(驅(qū)替時(shí)間大于55 min后),大孔隙的原油采出程度基本不再變化,而小孔隙的原油采出程度卻持續(xù)增加,說(shuō)明此時(shí)N2，已經(jīng)無(wú)法采出大孔隙中的剩余原油，而致密巖心復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)易形成不同方向和不同大小的驅(qū)替壓差，導(dǎo)致部分N2能夠進(jìn)入小孔隙中驅(qū)替原油。驅(qū)替后期，巖心總采出程度的提高主要來(lái)源于小孔隙，但采出程度的提高幅度不斷減小。

3.3 CO2驅(qū)替過(guò)程中核磁共振特性

co2，混相驅(qū)過(guò)程中不同時(shí)間下的巖心T2譜分布如圖4(a)所示。從圖4(a)可以看出,驅(qū)替開(kāi)始前,巖心在飽和原油下的T譜分布曲線也是典型的雙峰形態(tài)，且左峰明顯高于右峰，與l#巖心的孔隙結(jié)構(gòu)相似。根據(jù)1#巖心孔隙劃分方法,2#巖心的孔隙也可以劃分為小孔隙(弛豫時(shí)間為0.03～2.50 ms)和大孔隙（弛豫時(shí)間為2.50～300.00 ms)2類(lèi),2塊試驗(yàn)巖心大、小孔隙的弛豫時(shí)間基本一致。

從圖4(a)還可以看出，與1#巖心N2驅(qū)的T2譜變化特征不同，CO2驅(qū)替過(guò)程中大孔隙對(duì)應(yīng)T2幅值的降低幅度明顯比小孔隙大，且在驅(qū)替40 min 時(shí)，T2譜分布的形態(tài)就由雙峰變成了單峰，說(shuō)明在CO2混相驅(qū)油的過(guò)程中大孔隙中原油的動(dòng)用程度大于小孔隙,也就是說(shuō)大孔隙中原油的動(dòng)用程度是影響巖心總采出程度的關(guān)鍵。同時(shí)，弛豫時(shí)間小于0.3 ms小孔隙的T2幅值隨驅(qū)替時(shí)間基本不變,說(shuō)明CO2未能進(jìn)入弛豫時(shí)間小于0.3 ms的小孔隙內(nèi)。

CO2驅(qū)替過(guò)程中原油飽和度隨巖心沿程位置的變化關(guān)系如圖4(b)所示。由圖4(b)可知,驅(qū)替10min時(shí)，巖心沿程的含油飽和度均有大幅下降,驅(qū)油效果明顯。不同驅(qū)替時(shí)間下巖心的沿程信號(hào)強(qiáng)度穩(wěn)定下降,表明在CO2混相驅(qū)過(guò)程中形成了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的驅(qū)替前緣,這一方面是因?yàn)镃O2與原油混相后在驅(qū)替前緣形成一個(gè)混相帶,混相帶的驅(qū)油效率較高，且會(huì)逐步向前推進(jìn);另一方面是CO2具有超臨界特性，在地層條件下CO2比N2具有更大的密度和黏度,確保了CO2不會(huì)像N2，一樣在注氣量相同的情況下過(guò)早發(fā)生突破。

圖4 2巖心N非混相驅(qū)過(guò)程中不同時(shí)間下T譜分布和沿程含油飽和度分布Fig.4 Distribution of f,spectrum and oil saturation along the core at different time during N immiscible flooding of core sample 2#

3.4 CO2驅(qū)替微觀孔隙原油動(dòng)用特征

CO2混相驅(qū)過(guò)程中大、小孔隙及所有孔隙中原油采出程度的變化情況如圖5所示。從圖5可知，相比于N2驅(qū),CO2混相驅(qū)過(guò)程較為簡(jiǎn)單，整個(gè)驅(qū)替過(guò)程中大孔隙的原油采出程度一直遠(yuǎn)高于小孔隙，說(shuō)明CO2主要驅(qū)替大孔隙中的原油，進(jìn)入小孔隙的CO2相對(duì)較少,大孔隙對(duì)巖心總采出程度的貢獻(xiàn)程度明顯大于小孔隙。CO2注入初期(20 min內(nèi))，大孔隙原油采出程度快速上升,此階段內(nèi)原油采出程度曲線的斜率保持不變，說(shuō)明氣體未突破，且驅(qū)油效率很高。驅(qū)替20 min后，大孔隙原油采出程度曲線的斜率開(kāi)始降低，原油采出程度增加幅度變緩，說(shuō)明此時(shí)CO2在出口端突破,驅(qū)油效率明顯減弱。在氣體未突破前的20 min內(nèi),大孔隙原油采出程度達(dá)到了47.2%;而突破后的30～60 min內(nèi)大孔隙原油采出程度僅提高了17.5百分點(diǎn)，采出程度曲線的斜率明顯降低，說(shuō)明CO2一旦在出口端形成突破，其驅(qū)油能力將會(huì)大幅降低。

圖5 CO2 混相驅(qū)過(guò)程中原油采出程度隨時(shí)間的變化規(guī)律Fig.5 Variation of oil recovery with time during CO2 miscible flooding

4 微觀孔隙原油動(dòng)用特征對(duì)比

巖心經(jīng)N2非混相驅(qū)和CO2混相驅(qū)后，不同孔徑孔隙中的原油采出程度對(duì)比情況如圖6 所示。

圖6 N2 驅(qū)和CO2 驅(qū)后不同孔徑孔隙中原油采出程度對(duì)比Fig.6 Comparison of oil recovery percent from pores in different size after CO2 flooding and N2 flooding

由圖6 可知，CO2混相驅(qū)的總采出程度為42.7%，高于N2非混相驅(qū)的總采出程度（38.7%），造成差異的原因是，相比于N2，CO2在原油中的溶解度更大，不僅能夠降低原油的黏度、密度，提高流動(dòng)性，還能增大原油的膨脹系數(shù)，提高溶解氣驅(qū)效果。同時(shí)，CO2為混相驅(qū)，意味著CO2在抽提、萃取原油中輕質(zhì)組分的同時(shí)，還與原油之間發(fā)生組分傳質(zhì)作用，通過(guò)多次接觸達(dá)到混相，從而提高原油采出程度。此外，雖然N2驅(qū)為非混相驅(qū)，但N2驅(qū)后小孔隙中原油的動(dòng)用程度不但高于大孔隙，也明顯高于CO2混相驅(qū)中小孔隙中原油的動(dòng)用程度。造成N2/CO2驅(qū)過(guò)程中大、小孔隙中原油動(dòng)用程度差異的主要原因是致密巖心具有復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)特征。試驗(yàn)用巖心的孔隙主要由微米-納米級(jí)孔隙組成，小孔隙占比高，而大孔隙占比較低。在地層條件下，CO2的密度和黏度均大于N2，導(dǎo)致CO2在進(jìn)入小孔隙時(shí)受到的阻力更大，很難像N2一樣“輕松”地進(jìn)入小孔隙；同時(shí)，CO2只有在大孔隙中才能與原油充分接觸，進(jìn)而發(fā)生組分傳質(zhì)和萃取作用，達(dá)到多次接觸混相的目的。而進(jìn)入細(xì)小孔喉CO2的量比較少，導(dǎo)致CO2與原油之間的組分傳質(zhì)作用大大減弱，導(dǎo)致混相能力較差，造成小孔隙中原油動(dòng)用程度較低。N2驅(qū)提高采收率的機(jī)理主要是依靠N2的驅(qū)替作用，其與原油之間的組分傳質(zhì)作用（抽提萃取作用）相對(duì)較弱，但N2的黏度和密度非常低，使其能夠自由進(jìn)入小孔隙中驅(qū)替原油，因而小孔隙中原油的動(dòng)用程度高于CO2混相驅(qū)。此外，由于致密油藏原油中含有比例不等的瀝青質(zhì)，在CO2驅(qū)替過(guò)程中，CO2在抽提原油的輕質(zhì)組分的同時(shí)還會(huì)造成瀝青質(zhì)沉積，堵塞孔喉，降低儲(chǔ)層滲透率，導(dǎo)致儲(chǔ)層傷害，降低原油采收率。相比于CO2，N2的價(jià)格非常便宜且氣源豐富，且N2的壓縮性較差，適合大量注入儲(chǔ)層補(bǔ)充能量，延長(zhǎng)溶解氣驅(qū)開(kāi)發(fā)的時(shí)間。因此，綜合對(duì)比驅(qū)油效率、經(jīng)濟(jì)效益和瀝青質(zhì)沉積等方面，致密油藏N2驅(qū)具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

5 結(jié)論

1）N2非混相驅(qū)的小孔隙和大孔隙原油采出程度較為接近，而CO2混相驅(qū)的小孔隙和大孔隙原油采出程度相差較大，但N2驅(qū)的最終采出程度與CO2驅(qū)的最終采出程度相差很小。

2）N2非混相驅(qū)過(guò)程可分為未突破期、突破初期和突破中后期3 個(gè)階段，且小孔隙的原油動(dòng)用程度高于大孔隙；CO2混相驅(qū)能夠大幅提高大孔隙中原油的動(dòng)用程度，但小孔隙的原油動(dòng)用程度相對(duì)較低。

3）致密巖心孔隙結(jié)構(gòu)分布特征是造成N2/CO2驅(qū)替過(guò)程中大、小孔隙動(dòng)用程度存在差異的主要原因；綜合對(duì)比驅(qū)油效率和經(jīng)濟(jì)效益，N2非混相驅(qū)在致密油藏開(kāi)發(fā)中具有更好的應(yīng)用前景。