注空气,氮气,二氧化碳,天然气,蒸汽等提采机理

1、-/1.二氧化碳驱油机理1.1二氧化碳驱油机理二氧化碳驱的作用机理可分为 CO混相驱和CO非混相驱（表1-1），当最小 混相压力小于原始地层压力时，能够达到混相驱油，高于原始地层压力时为非混 相驱。非混相驱主要通过溶解、膨胀、降粘，降低界面张力等作用来驱油；而混 相驱除了溶解、膨胀、降粘等，就是CO与原油能够达到混相，也就是一种相态，没有界面张力，理论上驱油效率能够达到100% 般稀油油藏主要采用CO混相 驱，而稠油油藏主要采用CO非混相驱。表1-1混相驱油与非混相驱油对比表II鴻相骡itii斥陕时问<120 ir10年在水叙前或烏挫水骡托采油泌期】一3準魄期（A 5 - B半）刃、大c

2、o, M 坏FOR赭力m <4% - I2%nrtip )為(10% - is%nnjp>理存潜力«£ f n . 51 / b >(> 11/b)世畀埋用在稀油油藏条件下CO易与原油发生混相，在混相压力下，处于超临界状态 下的CO可以降低所波及的油水界面张力。CO注入浓度越大，油水相界面张力越 小，原油越容易被驱替。通过调整注入气体的段塞使 CO形成混相，可以提高原油采收率增加幅度。非混相CO驱开采稠油的机理主要是：降低原油粘度，改善油水流度比，使 原油膨胀，乳化作用及降压开采。CO在油中的溶解度随压力增加而增加。当压 力降低时，CO从饱和CO原油

3、中溢出并驱动原油，形成溶解气驱。气态 CO渗入地层与地层水反应产生的碳酸，能有效改善井筒周围地层的渗透率。 提高驱油机 理。与CO驱相关的另一个开采机理是由 CO形成的自由气可以部分代替油藏中的残余油。CO驱油机理主要有以下方面:（1）降低原油粘度CO溶于原油后，降低了原油粘度，原油粘度越高，粘度降低程度越大（表1-2 ）。原油粘度降低时，原油流动能力增加，从而提高了原油产量。并且原油初始粘度越高，CO降粘效果越明显，如下表所示。江苏油田富48井注入37.161% （摩尔分率）CQ后,原油粘度降低了 60.173%; Ma ini和Sayegh研究发现,在61.55MPa下，稠油饱和CO之后,

4、其粘度从6822MPa s降低到了 226MPa s。表1-2 CO2完全饱和时原油粘度变化对比表原油初始粘度（mPa.s）CO2完全饱和时原油粘度（mP a.s）1000900015 1601006003510 10013190.5 0.9温度较高（大于120C）时，因CO溶解度降低，降粘作用反而变差（图1-1 ）。1-2 ）。原油粘度降低时，原油流动能力在同一温度条件下，压力升高时，CO溶解度升高，降粘作用随之提高，但当压 力超过饱和压力时，粘度反而上升（图增加，从而提高了原油产量。04044to图1-1(2)IHE比CO2溶解量随温度的变化曲线改善原油与水的流度比IDMM圧力刖曲图1-2

5、 CO2溶解量随压力的变化曲线大量的CO溶于原油和水，将使原油和水碳酸化。原油碳酸化后，其粘度随 之降低，大庆勘探开发研究院在 45C和12.7MPa的条件下进行了有关试验，试验表明，CO在油田注入水中的溶解度为5%（质量），而在原油中的溶解度为15%（质量）；由于大量CO溶于原油中，使原油粘度由9.8mPa.s降到2.9mPa.s，使 原油体积增加了 17.2%,同时也增加了原油的流度。水碳酸化后，水的粘度将提高20%上(图1-3)，同时也降低了水的流度。因为碳酸化后，油和水的流度趋 向靠近，所以改善了油与水流度比，扩大了波及体积。COiJt图1-3地层水的粘度与CO溶解浓度的关系(3) 使

6、原油体积膨胀CO大量溶于原油中，可使原油体积膨胀，原油体积膨胀的大小，不但取决CO在原油中于原油分子量的大小，而且也取决于CO的溶解量。CO溶于原油，使原油体积膨 胀，也增加了液体内的动能，从而提高了驱油效率。通常情况下, 溶解可使其体积增加10%- 40%这种膨胀作用对驱油非常重要：水驱后留在油层中的残余油与膨胀系数成 反比，即膨胀越大，油层中残留的油量就越少；溶解 CO的油滴将水挤出孔隙空间，使水湿系统形成一种排水而不是吸水过程， 泄油的相对渗透率曲线高于它 们的自动吸油相对渗透率曲线，形成一种在任何给定饱和度条件下都有利的油流 动环境；原油体积膨胀后一方面可显著增加弹性能量， 另一方面膨

7、胀后的剩余 油脱离或部分脱离地层水的束缚，变成可动油。(4) 高溶混能力驱油尽管在地层条件下CO与许多原油只是部分溶混，但是当 CO与原油接触时,部分CO溶解在原油中，同时，CO也将一部分烃从原油中提取出来，这就使CO被烃富化，最终导致CO溶混能力大大提高。这个过程随着驱替前缘不断前移 而得到加强，驱替演变为混相驱，这也使 CO混相驱油所需要的压力要比任何一种气态烃所需要的混相压力都低得多。用气态烃与轻质原油混相也要 2730MPa而用CO混相压力只要910MPa即能满足。在高温高压下CO与原油溶混机理主要体现在烃从原油中蒸发出来与 CO混相，即主要是蒸发作用；在低温条件下主要是CO向原油的凝

8、聚作用和吸附作用。 当压力低于混相压力时，CO和原油混合物有三个相存在：气态CO并含有原油的 轻质组份、失去轻质组份而呈液态的原油、由原油中分离出来的以固体沉淀方式 存在的沥青和蜡。(5) 分子扩散作用非混相CO驱油机理主要建立在 CO溶于油引起油特性改变的基础上。为了最大限度地降低油的粘度和增加油的体积， 以便获得最佳驱油效率，必须在油藏 温度和压力条件下，要有足够的时间使CO饱和原油。但是，地层基岩是复杂的, 注入的CO也很难与油藏中原油完全混合好。而多数情况下，CO是通过分子的缓 慢扩散作用溶于原油的。(6) 降低界面张力残余油饱和度随着油水界面张力的减小而降低；多数油藏的油水界面张力为

9、1020mN/m要想使残余油饱和度趋向于零，必须使油水界面张力降低到 0.001mN/m或更低。界面张力降到0.04mN/m以下，采收率便会明显地提高。CO驱油的主要作用是使原油中轻质烃萃取和汽化，大量的烃与CO混合，大大降低了油水界面张力，也大大降低了残余油饱和度，从而提高了原油采收率。随着CO注入压力增加，CQ油界面张力降低，压力越高，界面张力下降幅 度越大。最小混相压力时界面张力并不是 0,细管实验所求得的最小混相压力小于多次接触求得的最小混相压力。细管实验所确定的混相并未达到严格物理化学 意义上的混相(界面张力为0)，仅是一种工程意义上的“混相”。(7) 溶解气驱作用由于CO在原油中的

10、溶解度较大，大量的 CO溶于原油中，具有溶解气驱作用。降压采油机理与溶解气驱相似，在注入过程中，一部分CO溶于原油，随着注入压力上升，溶解的CO量越来越多，当油藏停止注CO时，随着生产的进行， 油藏压力降低。随着压力下降，油藏原油中的 CO就会从原油中分离出来，为溶 解气驱提供能量，形成类似于天然类型的溶解气驱液体内产生气体驱动力， 提高 了驱油效果。另外，一些CO驱替原油后，占据了一定的孔隙空间，成为束缚气, 也可使原油增产。即使停注，油藏中的 CO气体仍然可以驱替油藏中的原油，而且，一部分CO像残余气一样圈闭在油藏中，进一步增加采出油量，从而达到提1-4 ）。高原油的采收率的目的。因此 C

11、O的溶解量与提高采收率为正相关(图图1-4提高的采收率与总注入量的关系(8) 提高渗透率和酸化解堵作用碳酸化的原油和水，不仅改善了原油和水的流度比，而且还有利于抑制粘土膨胀。CO溶于水后显弱酸性，CO溶解于水时可形成碳酸，它可以溶解部分胶结 物质和岩石，从而提高地层渗透率，注入CO水溶液后砂岩地层渗透率可提高 5 15%百云岩地层可提高675%并且，CO在地层中存在，可使泥岩膨胀减弱。氧化碳水的混合物略带酸性并与地层基质相应地发生反应，原理如下CO+HO H2COHbCO+CaCOH Ca(HCO) 2HbCQ+MgCO Mg(HC3)2生成的碳酸氢盐很容易溶于水，它可以导致碳酸盐的渗透率提高

12、，尤其是井 筒周围的大量水和二氧化碳通过碳酸岩时圈。 另外，二氧化碳水混合物由于酸 化作用可以在一定程度上解除储层无机垢堵塞，疏通油流通道，恢复单井产能。(9) 抽提作用轻质烃与CO间具有很好的互溶性，当压力超过一定值(此值与原油性质及 温度有关)时，CO能使原油中的轻质烃抽提和汽化，当 CO突破后，主要沿大孔道流动，其流动速度加快，CO驱替作用降低，主要是靠CO抽提原油中的轻质组 分，并携带出地层。气体突破前产出油的颜色及化学组分变化不明显， 气体突破后形成CO萃取, 随着CO的流动，原油与高压 CO多次接触，逐渐按碳化学组分从轻到重萃取，萃取后重的碳组分留下来，因此采出的油颜色变浅，油气化

13、学组分发生变化。抽 提的量与CO压力或密度成正比，CO首先萃取和汽化原油中的轻质烃，主要是C5C20组分，随后较重质烃被汽化产出，最后达到稳定。降低温度可提高抽提 量，即CQ液态时抽提效果好，但这样会伤害地层。(10) 增加束缚水饱和度在CQ驱中，CQ溶于油中，同时大量的CO溶于水中，减少了溶于油中的CQ。由于水中溶解CQ,减小了与油作用的CQ量，同时溶解CQ的束缚水，体积膨胀,使部分束缚水变成流动水。注气压力越高，水中溶解的CQ越多，束缚水体积膨胀越大，油层水量增多。(11)混相效应混相效应是指两种流体能相互溶解而不存在界面，消除了界面张力。CQ与原油混相后，不仅能萃取和汽化原油中轻质烃，而

14、且还能形成CQ和轻质烃混合的油带。CQ与原油的混相取决于原油的组成、油藏压力和温度。在油藏压力中等以上和油藏温度较高的油藏，注入的 CQ与原油通过多次接触，不断抽提原油中的中间组分C2C6,加富注入气，从而达到动态混相，即蒸发气驱混相。而在高 压低温油藏，CQ冷凝为富含CQ的液相，与原油一次接触就能达到混相。但是, 在绝大多数油藏条件下，CQ与原油的混相过程为蒸发气驱混相。在一定的油藏压力和温度条件下，注入 CQ与原油的多次接触混相(蒸发气驱混相)在CQ/原油系统中，最重要的特性就是 CQ能从原油中抽提(萃取、蒸 发、汽化)轻烃组分。CQ在低温和高温下都能抽提原油中的轻烃， CQ抽提原油的特性

15、是发展CQ多级混相驱的基本条件。CQ与原油接触时，萃取原油中的轻质 组分而使CQ加富；加富的CQ再与原油接触进一步抽提原油，再接触，再抽提， 不断的使CQ被加富，当CQ抽提到足够的烷烃时，含有富气的CQ相能与原油混 溶。(12) 降低地层启动压力低渗透储层存在启动压力梯度，两相启动压力梯度要比单相渗流大很多，岩 石的渗透率越小，平均孔隙半径也越小，喉道越细，启动压力梯度也就越大。水 驱启动压力梯度大于CQ驱启动压力梯度，CQ驱可明显降低地层的启动压力，提 咼注入能力。(13) 改变岩石孔隙结构经过CQ驱后，岩石渗透率、平均孔隙半径、最大孔隙半径增加，大孔隙的孔隙半径增加，小孔隙的孔隙半径降低。

16、岩石孔隙结构的变化主要与岩石的矿物 组成有关。(14) 岩石润湿性变化在CO作用下，岩石亲水性增强。随着压力增加，亲水性增强，CO驱有利于油进入孔道中间，减小油流动阻力。1.2影响二氧化碳驱油的因素二氧化碳在混相和非混相条件下驱油提高原油采收率决定了其驱油机理，驱油过程同时存在有利因素和不利因素。影响二氧化碳驱油过程的有利因素包括:(1)CO溶于水后,使水粘度增加20%-30%，水流度降低23倍。CO溶于油后,CO溶于油后,使油粘度减少115215倍，增加原油流度。使原油-水界面张力降低。CO溶于油后,使其体积增加，影响剩余油驱替。同时，CO驱还存在一系列不利因素:(1)温压条件变化导致 CQ

17、浓度降低，随后出现蜡和沥青质从原油中沉淀析出。(2)可产生油井CO气窜。油井和油田设备腐蚀。CO输送问题。(5)工艺成本费用高。(6)在油田附近缺乏CO气源或者供应量不足。(7)(8)CO粘度低，容易向生产井突破.混相后由于粘度低，容易形成指进，故常用气水交替。2氮气吞吐驱油机理N2驱的驱油机理主要是通过增加地层能量、降低原油粘度、或通过与原油混相来提高原油采收率。其作用机理如下1) 注氮气有利于保持地层压力，注入地层后具有一定的弹性势能，其能量释放可起到良好的气举、助排作用；2) 注入油藏的氮气会优先占据多孔介质中的油孔道，将原来呈束缚状态的原油驱出孔道成为可流动的原油，从而提高驱油效率；3

18、) 非混相驱替作用：氮气、油、水三相形成乳状液，降低了原油的粘度，从而提高了驱油效率。注入的流体和油藏流体间出现重力分离，形成非混相驱，可提高 油藏在纵向上的动用程度，从而改善开发效果；(4)重力分异驱替作用在向油层注入氮气后，由于重力分异，注入的氮气就会进入微构造高部位形 成次生小气顶，从而增加了一个附加的弹性能量，驱替顶部原油向下移动，延缓了 油水界面的恢复。对倾斜的、垂向渗透较高的地层，在含油气构造顶部注入N2,利用重力分异作 用保持或部分保持油藏压力。它要求油层具有足够高的垂向渗透率，以便使油气 在垂向上能有效地分异和移动，并且注入速度应当小于临界速度Vc,使重力足以 维持密度较小的N

19、与原油分离，以便抑制粘性指进的形成，从而提高波及系数。(4)压水锥作用氮气不溶于水，较少溶于油，且具有良好的膨胀性，驱油时弹性能蚤大，能保 持地层压力，有利于减缓底水锥进(5)注氮气-水交替驱将水驱和气驱的优点有效地结合在一起，不仅可以改善由于气水粘度差异造成的粘性指进，使驱替前沿相对均匀，而且由于渗吸作用，对低渗透层剩余油的驱替更有利。水相主要驱扫油层中下部，注入的氮气气相由于重力分异作用向上超覆主要驱扫油层上部，气液交替驱扫不同含油孔道，使水 饱和度及水相渗透率降低，一定程度上提高水驱波及系数及水驱波及体积。3氮气泡沫驱油机理常用的氮气泡沫驱有氮气泡沫热水驱、氮气泡沫和水交替驱、氮气泡沫调

20、驱 等几种形式，其作用机理大体相同。主要有以下几个方面:(I) 保持地层压力，增加弹性能量。(2) 稀释降粘。高压下，氮气能部分溶解于原油，使原油膨胀，降低原油粘度。同时氮气溶解使原油体积膨胀，膨胀油将水挤出孔隙空间，使排驱的油相相 对渗透率高于吸吮时的水相相对渗透率，发 生相对渗透率转换，有利于油流流动 环境。(3) 堵水不堵油。沫具有“遇油消泡、遇水稳定”的性能，它在含油饱和度 高的油层部位易溶于油，不起泡,不堵塞孔隙孔道，提高油相渗透率，而在水层中 能够发泡、增粘，降低水相渗透率，从而有效地提高波及系数及驱油效率。(4)扩大宏观波及体积提高波及体积主要通过气阻效应来实现。在孔隙中，泡沫体

21、系的流动阻力远 大于液体的流动阻力，起到一种调节孔隙空间的压力平衡的作用。气泡占据一个或多个孔隙空间而产生气阻效应后就会停止不动，流体的原有通道被堵住，这部分孔隙空间流体停止流动，泡沫体系将被迫进入其它的孔隙空间 ，迫使另一部分 原来不动的流体运移。由于这一特性，泡沫驱可在垂向上减缓层间矛盾， 改善吸 水剖面的作用，在平面上也可进一步提高波及面积，使一些薄差油层得以动用。(5)提高洗油效率。泡沫在驱替残余油的过程中，气泡占据孔喉中央的大部分区域，含有聚合物 的驱替液则从气泡与岩壁之间的窄缝中通过，对膜状、盲端状剩余油起到有效的 剪切作用，降低了残余油饱和度，在一定条件下还可能使岩石表面的润湿性

22、由油 湿反转为水湿，进一步降低粘附在岩石表面的油膜。另外，泡沫体系中的表活剂还可以降低黏附功，使得膜状、簇状剩余油更容易参与流动，降低了残余油的比 例，提高了最终采收率。泡沫剂作为一种表活剂可降低毛管力， 使得一些被毛管 束缚的原油参与流动，提高了可动油的比例。调剖作用。是泡沫对高渗透带的选择性圭寸堵：高渗透带阻力小，气体会优先进入,占据孔隙的大部分空间，减少液相的饱和度，从而降低液相的流动能力；二是泡沫对高 含水层的选择性封堵：泡沫对含油饱和度比较敏感，在含油饱和度低的地方，能形 成稳定的强泡沫，产生有效的封堵；三是泡沫封堵后能产生液流转向作用：对高含,扩大波及体积，提高,上升到渗透率更低油

23、效率。水层和高渗透带产生有效封堵后，注入水产生液流转向作用 驱油效率。四是泡沫中的气组分在气泡破裂后产生重力分异 的,注入水难以到达的油层顶部，扩大了波及体积，提高了驱4.烟道气驱油机理烟道气通常含有80%- 85%勺氮气和15%- 20%勺二氧化碳以及少量杂质，也称排出气体，处理过的烟道气，可用作驱油剂。烟道气的化学成分不固定，其性 质主要取决于氮气和二氧化碳在烟道气中所占的比例。烟道气具有可压缩性、溶 解性、可混相性及腐蚀性。根据烟道气中所含气体的组成，提高采收率机理主要 是二氧化碳驱和氮气驱机理。由于烟道气中二氧化碳的浓度不高， 所以不容易达到混相驱的要求，主要是 利用二氧化碳的非混相驱

24、机理:(1) 降低原油粘度，使原油膨胀。由于二氧化碳在油中的溶解度大，在一定的温度及压力下，当原油与 CO接触时，原油体积增加，粘度降低。(2) 溶解气驱及降压开采。CO在油中的溶解度随压力的增加而增加，当压 力降低时，饱和了 CO的原油中的CO就会溢出，形成溶解气驱。(3) 乳化作用。CO在原油中的溶解可以降低界面张力及形成酸性乳化液。(4) 与CO驱相关的另一个开采机理是由 CO形成的自由气饱和度可以部分代替油藏中的残余油。注烟道气中氮气部分提高采收率机理主要有:(1) 氮气具有比较好的膨胀性，使其具有良好的驱替、气举和助排等作用；可以保持油气藏流体的压力；(2)氮气可以进入水不能进入的低

25、渗透层段，可降低渗透带处于束缚状态的原油驱替成为可流动的原油；(3)氮气被注入油层后，可在油层中形成束缚气饱和度，从而使含水饱和度及水相渗透率降低， 在一定程 度上提高后续水驱的波及体积；(4)氮气不溶于水，微溶于油，能够形成微气泡, 与油水形成乳状液，降低原油粘度，提高采收率。氮气与地层油接触产生的溶解及抽提效应，一方面溶解效应使原油粘度、密 度下降，改善原油性质，使处于驱替前缘被富化的气体粘度、 密度等性质接近于 地层原油，气一油两相间的界面张力则不断降低，在合适的油层压力下甚至降到 零而产生混相状态，在这种状态下，注氮气驱油效率将明显提高；另一方面，抽 提效应使原油性质变差，这种抽提作用

26、在油井近井地带表现更明显、更强烈。烟道气驱更适用于稠油油藏、低深透油藏、凝析气藏和陡构造油藏。5.注天然气吞吐采油机理(1) 降低原油粘度天然气吞吐降粘过程依赖天然气在原油中的溶解度， 当原油中溶解一定量的 天然气后，原油的粘度大大降低。(2)原油体积膨胀随着天然气在原油中的溶解度增加，原油体积膨胀系数增大，残余油体积膨胀，使部分的残余油从其滞留的空间“溢出”而形成可采出油，另外地层孔隙压力增高，提高了原油的弹性能量，从而提高了原油流动性能。(3)降低界面张力天然气在原油中的溶解，碳数较小的分子与碳数较大的分子混溶， 使得原油密度降低，分子间作用力产生的界面张力下降(4)压力下降造成溶解气驱随

27、着生产过程油藏压力的下降，溶解到稠油中气体逐渐脱出，形成溶解气驱,其机理与正常开采一个油田期间溶解气驱一样。即当油藏压力下降至低于饱和压力时，随着油层压力的进一步降低，原处于溶解状态的气体将分离出来， 气泡的膨胀能将原油趋向井底。(5)抽提原油中的轻质组分天然气可以在不同相之间发生传质作用， 通过这种作用，可以萃取原油中的轻质组分，这种作用随地层温度、压力不同而有所区别。(6)提高近井地带油藏的压力，增大生产压差天然气的注入以及原油体积的膨胀能够提高近井地带油藏的压力，增大生产压差，提高原油的采收率。6.注空气提高采收率机理6.1、注空气提高采收率机理空气注入轻质油藏后，氧气与原油发生低温氧化

28、反应，氧气被消耗，生成碳 的氧化物，并且反应产生的热量使油层温度有所升高，促使轻质组分蒸发。因此,直接起驱替作用的并不是空气，而是在油层内生成的 分等组成的烟道气。CO CO以及由2和轻烃组稠油油藏注空气是借助原油燃烧产生大量的热,油藏注空气一般具有以下几种驱替机理：使稠油降粘而流动。而轻质(1) 高压注空气提高或维持了油藏压力；(2) 通过原油低温氧化将空气中的氧气全部消耗掉，至少可实现氮气驱或间 接的烟道气驱;(3)烟道气可能与原油之间发展为混相驱;(4) 由于氧化反应的热效应和产生的可以降低原油粘度，使原油体积膨胀,热膨胀效应;(5) 对陡峭或倾斜的油藏顶部注空气还能产生重力驱替作用。6

29、.2、注空气开发影响因素在注空气开发油藏过程中，多种因素对开发效果都会造成影响， 以下是影响 注空气开发效果的主要影响因素:(1)原油流动性注空气之前，地下流体体系必须能够流动。对于流动性差或无法流动的油藏(例如：沥青质油藏)，需要进行预热，其方法可以是通过向注入井注入一个小的蒸汽段塞进行预热。(2) 油藏构造早期实践表明，油藏倾角在5°左右时，注入空气易于沿构造倾角往下移动, 因此，如果油藏存在倾角，在构造高部位注空气可以得到很好的开发效果。(3) 点火方式点火方式通常分为自燃点火和人工点火。 原油的反应性能和油藏温度决定了 油藏的点火方式。对于深层稀油油藏，油藏温度高，原油具有很

30、好的反应性能, 当高速注入空气时可以自燃。对于原油反应性能差的稠油或沥青质油藏，通常采 用人工点火。常用的人工点火方法包括使用井下电加热器或天然气燃烧管来加热 注入的空气，使其与原油接触时达到着火点。(4) 腐蚀作用在对注入空气进行多级分离过程中，空气中的大部分水分已经脱去。经过3到5个阶段的压缩与分离，注入气已经变成了干空气，此外，可以在压缩机出口 处添加润滑剂，使之和空气一起注入，并在注气管线、阀门、以及套管内壁上形CG、成一层油膜，从而降低注入体系的腐蚀作用。生产井的腐蚀因素包括水、H2S、Q以及高温高压。生产井的油套环空应该用永久型注入封隔器隔离环空, 或采用其他防腐措施进行保护，其中

31、的防腐办法之一就是定期在环空循环原油, 使其附着在油套壁上。(5)爆炸由于润滑剂或润滑剂沉积造成压缩机和管线的爆炸。 采用合成双酯润滑剂,定期清除管道内的润滑剂沉积，设计的压缩机有足够的级数，排气温度在149C以下，可防止爆炸的发生。停注和重新启动后，烃类流体向井筒回流造成注入井爆炸。 国外油田注空气的开发试验过程中，一般是当压缩机的停机时间超过30 min时，就采用一套净化洗井液系统，向井内泵入氮气、水或2%的氯化钾水溶液，将剩余的空气推入地层，以阻止烃类流体向井筒回流。其中氯化钾水溶液用于防止地层粘土遇淡 水膨胀，与氮气相比，成本低，但在井筒条件下，氯化钾水与氧气的混合物反应 会造成注气井

32、的油管和套管严重腐蚀， 应在涂料油管的注气井中使用。经过几个 月的注气开采后，当近井地带的烃大部分已燃烧掉或被驱替时， 方可停止使用洗 井液系统。由于氧气突破造成生产设施爆炸。目前，国外主要是通过监测产出流体中 的氧气而加以预防。如采用与现场自动化防控、警报系统相连的氧气探测器监测 生产，测试设备中的氧气含量，产出气样定期送往实验室做分析等。7.蒸汽吞吐提高采收率机理蒸汽吞吐是指先向油井注入一定量的蒸汽，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再井生产的一种开采稠油的增产方法。(1)加热降粘作用稠油的突出特征是对温度非常敏感， 可由粘度一温度曲线上看到。当向油层 注入250350C高温高压蒸汽

33、和热水后，近井地带相当距离内的油层和原油被加热。这样形成的加热带中的原油粘度将由几千到几万毫帕秒降低到几毫帕秒， 原油流向井底的阻力大大减小，流动系数(Kh/卩)成几十倍地增加，油井产量 必然增加许多倍。(2)加热后油层弹性能量的释放对于油层压力较高的油层，油层的弹性能量在加热油层后充分释放出来， 成为驱油能量。而且，受热后的原油产生膨胀，一般在200r时体积膨胀10%左右, 原来油层中如果存在少量的游离气，也将溶解于热原油中。(3) 重力驱作用对于厚油层，热原油流向井底时，除油层压力驱动外，还受到重力驱动作用。回采过程中吸收余热。当油井注汽后回采时，随着蒸汽加热的原油及蒸汽凝结水 在较大的生

34、产压差下采出过程中，带走了大量热能，但加热带附近的冷原油将以 极低的流速流向近井地带，补充到降压的加热带。(4) 地层的压实作用据研究，地层压实作用驱出的油量高达 15%左右。(5) 蒸汽吞吐过程中的油层解堵作用稠油油藏在钻井完井、井下作业及采油过程中，入井液及沥青胶质很容易堵 塞油层，造成严重的油层损害。蒸汽吞吐后的解堵机理在于：注入蒸汽加热油层 及原油大幅度降粘后，在开井回采时改变了液流方向，油、蒸汽及凝结水在放大 生产压差条件下高速流入井筒，将近井眼地带的堵塞物排出，大大改善了油井渗 流条件。(6) 蒸汽膨胀的驱动作用注入油层的蒸汽回采时具有一定的驱动作用。分布在蒸汽加热带的蒸汽，在 回采降低井底压力过程中，蒸汽将大大膨胀，部分高压凝结热水则由于突然降压 闪蒸为蒸汽。这些都具有一定驱动作用。(7) 溶剂抽提作用油层中的原油在