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鄂北致密气藏注CO_2驱替提高采收率实验研究
在当前全球碳减排的背景下，注入CO₂实现增油、减排成为了油田开发的重要方向之一。在鄂北致密气藏开发中，注CO₂驱替技术已经得到了广泛应用。本文将针对鄂北致密气藏注CO₂驱替提高采收率的实验研究进行探讨和分析。
一、鄂北致密气藏的地质特征
1.鄂北气田概览
鄂北气田是中国天然气最大的油气田，位于汉江中游垂直盆地的北端。主体位于湖北省境内，也有部分位于陕西、河南、山西等省份。气藏以低孔、致密、多隔离区、高压、低渗等特征为主，气藏分布较为分散。
2.鄂北致密气藏的地质特征
致密气藏是以低孔、低渗、高压、致密等特征为主的天然气藏类型，鄂北气田中也存在致密气藏。致密气藏的孔隙度和渗透率均远小于常规气藏，固体孔隙率小于2%，相对渗透率只有0.5%~5%，而且孔隙“细”、“缺”、“分”形成了孔隙-喉峡网络。由于孔隙度小、砂粒含量大，缝的闭合压力高，致密气藏具有压力大、流体黏度高、渗透率低、有效厚度厚、相对渗透率低、水气相割等特点。
二、注CO₂驱替技术的原理和特点
1.注CO₂驱替技术的原理
由于致密气藏具有渗透率低等特点，油气主要以差异压力通过喉道、渗透较好的砂体、气油相界面和气水界面的凝聚力扩散，使得原地系统收缩，基质气体回收率低，但这样的气体扩散和收缩过程这种过程极易发生副反应，即表观渗透率降低、油气渗流能力下降等。因此，如何克服致密气藏特有的特点，提高油气勘探和开发成功率，是当前研究和实践重点和难点。
注CO₂驱替技术的原理是将高压、高纯度的CO₂作为驱动气体注入致密气藏，通过浸没、淋块、溶解等机理，增大毛管压力，改变介质相态，提高油气渗透能力，促进油气从基质中迁移，从而增加产率。注CO₂驱替技术还可以促进动力学过程，抑制吸附、相分离等物理化学反应，改善气/水/油饱和度的动态变化，提高注CO₂动力学效益和注CO₂驱替工艺效果。
2.注CO₂驱替技术的特点
1)适用范围广：注CO₂驱替技术不仅适用于致密气藏，还适用于低透气油藏、油藏化学物质改善和提高采收率等领域。
2)作用效果好：注CO₂驱替技术可以缩短采收期，改善油藏收益率；同时提高主要油藏物理参数、促进油气相容性等。
3)对环境影响小：注CO₂技术对环境和人体健康几乎没有负面影响。
三、鄂北致密气藏注CO₂驱替提高采收率实验研究
1.实验研究方案
实验样品：以鄂北致密气藏为研究对象，选择气藏压力、原油黏度、渗透率、渗透率等参数基本相同的两个案例进行比较实验，样品深度为3500m，孔隙度不足3%，渗透率小于0.1×10-3μm2。
实验流程：在注CO₂驱替前期，采集致密气藏原油，分析原油物性和储层岩石物性，确定注CO₂驱替参数（CO₂注入量、注入时间、注入压力），然后使用注CO₂驱替工艺，通过生产测试、示踪剂和数据分析等方法，研究注CO₂驱替对致密气藏的影响。
2.实验结果和分析
经实验对比，注CO₂驱替后，油藏产量和采收率均有所上升。其中注CO₂驱替工艺对原油黏度增加的影响较小，对油藏压力增加的效果较好。由于注CO₂驱替过程中CO₂的爆炸性较小，环保性较好，所以注CO₂驱替技术也被认为是一种高效、环保的油藏开发新技术。
四、结论
鄂北致密气藏注CO₂驱替技术的应用，能够使成本和环保效益有一个最佳平衡点。其主要优点在于其适用面广、作用效果好、对环境影响小等。本文以鄂北致密气藏注CO₂驱替提高采收率实验研究为基础，对注CO₂驱替的优缺点和实验结果进行了详细阐述，可以为致密气藏注CO₂驱替技术的科学研究和工程应用提供科学依据和指导。