注空气、氮气、二氧化碳、天然气、蒸汽等提采机理-

二氧化碳辅助蒸汽热采作用机理研究
稠油粘度高，密度大，流动性差，目前常规热采的效率低，成本高，消耗大，已不能满足现有油藏开采要求。

CO2作为一种新的改善特超稠油开采效果技术受到了越来越多研究者的关注。

本文首先对CO2对稠油物性及储层渗流特性的影响进行研究，实验结果表明，CO2在原油中的溶解能力约为天然气的4倍以上，为N2的12倍以上；CO2对原油的降粘率可达到96.1%，远高于N2的21.9%；油溶解CO2后体积系数增加14%以上，远高于N2、天然气；在地层中，CO2可大幅度萃取特超稠油的轻质组分，从而提高原油采收率。

实验结果表明CO2影响储层渗流特性，温度、压力对CO2在地层水中溶解度影响较大，矿化度的影响较小；CO2的注入对岩心的渗透率影响不大。

室内开展了CO2改善特超稠油开采效果的研究及提高采收率机理分析，高温蒸汽驱过程中伴注CO2和表面活性剂，不仅能能够提高高渗透岩心管的采收率，而且能够提高低渗透岩心管的采收率，最终采收率比纯蒸汽驱提高40%以上。

现场应用结果表明，CO2辅助蒸汽热采技术使胜利油田稠油区块有效地动用，取得显著应用效果。

注空气采油技术的使用【摘要】通过实验，研究可燃气体(甲烷)的爆炸极限规律和加入惰性气体(氮气)后可燃气体临界氧含量的变化规律，测定在特定条件下甲烷的爆炸极限范围和安全氧含量，根据实验结果，确定氧含量的安全标准并提出相应的事故预防与控制措施，确保注空气采油技术实施过程中的风险处于可控制范围内，使注空气采油技术得到更广泛的应用。

【关键词】注空气;爆炸极限;临界氧含量;风险;安全氧含量0前言目前，我国很多油田的油藏开发已进入中后期，存在油井含水率高、投入产出比大、常规注水技术挖潜困难等问题，而其他提高采收率有效技术的选择有限。

如改进注水、注聚技术一样，注气(如注二氧化碳、天然气或氮气等)已被证明是一种高效的提高采收率技术，但存在气源不足且成本高的情况，其应用受到限制，因而注空气技术受到越来越多的重视。

注空气开采轻质油油藏是一项富有创造性的提高采收率新技术。

空气来源广，成本廉价，既可以作为二次采油方式，也可用于3次采油。

(安全管理交流)与其他注气工艺不同的是，注空气过程中各个环节均存在着可燃性混合物爆炸的危险，这主要是因为注入空气中含有氧气，氧气与原油在油藏发生氧化反应，消耗部分氧气，但在氧化反应不完全的情况下，地层中的轻烃组分就会和氧气形成混合性爆炸气体，当混合气的浓度达到爆炸范围时，在一定条件下就会发生爆炸事故。

一旦发生爆炸事故，将直接导致生产井和注入井的废弃以及注气管线的全面破坏，更有甚者将会引起井喷造成更大的人员财产损失。

目前，井下可燃气体燃爆特性的现场研究国内外都不多，而且不同的油藏区块其压力和温度是不同的，在现有的文献资料范围内，不可能索取到可信的数据。

因此，需要针对不同的工况条件，对可能形成的可燃性混合气体进行燃爆特性的专项试验研究。

该项研究工作，由于现场条件的局限性，不可能在现场完成，而只能通过实验的方法，根据实验结果制定出现场氧含量监测的安全标准，通过实验结果还可以进一步评价注空气采油过程中存在风险的等级，制定相应的预防控制措施，降低注空气采油造成的事故后果。

气体混相驱提高采收率方法、注气驱帖子创建时间: 2014年11月19日10:36评论：0浏览：876投稿气体混相驱气体混相驱的目的是利用注入气怵能与原油达到混相的特性，使注入流体与原油之间的界面消失，即界面张力降低至零，从而驱替出油藏的残余油。

气体混相驱按混相机理可分为一次接触混相驱和多次接触混相驱。

按注入气体类型可分为烃类气体混相驱（如LPG 段塞驱、富气驱、贫气驱）和非烃类气体混相驱（如CO2驱和N2驱）。

（一）LPG 段塞混相驱液化石油气（简称LPG）段塞混相驱是指首先注入与地下原油能一次接触达到混相的溶剂段塞，如LPG、丙烷等，然后注入天然气、惰性气体或水。

LP G 段塞混相驱工艺中水段塞是用来控制流度、提高波及效率的）。

一般来说，L PG 段塞尺寸约为10％～15％孔隙体积，而后续的天然气或水的段塞尺寸就非常大。

LPG 段塞混相驱非常有效。

注入的LPG 段塞与原油达到混相后，残余的油滴及可动油都可能被采出，因此这种方法的采收率较高。

此外，混相压力低、适应性强等都是LPG 段塞混相驱的优点。

但是，LPG 段塞混相驱的成本高以及波及效率低等因素限制了该方法的应用。

（二）富气混相驱富气是富含丙烷、丁烷和戊烷的烃类气体。

富气混相驱是指往油层中注入富含C2—C6中间组分的烃类气体段塞，然后再注入干气段塞，通过富气与原油多次接触达到混相来提高采收率的方法。

注入富气与原油接触时，注入气中的C2—C6组分凝析而进入油相，形成一个由C2—C6富气和原油的混相带，如果注入的富气能保证足够的量时，混相带就会向前不断地把油推向生产井。

由于富气成本要比干气高，因此通常是富气段塞后紧接的是干气。

尽管富气驱的成本低于LPG 段塞驱，但是要求的混相压力相对较高。

富气驱的优点是基本上能完全驱替油层内所接触的残余油，而且一旦混相带被破坏能后自身修复，重新获得混相。

但是，富气驱仍然成本较高，而且重力超覆、粘性指进现象严重，波及效率较低。

CO2气提塔的气提过程\原理\结构和作用气提塔中气提过程：气提塔实际上是一个多管降膜式湿壁塔。

合成塔来的反应液，其中含氨：30.14％、二氧化碳：17.49％、尿素：34.49％。

通过合成塔出料调节阀HV201利用液位差进入气提塔上花板，每根气提管上部有一液体分布器，当液体流过分布器小孔后呈膜状向下沿管内壁流动。

随着阀开度的改变，分布器上液层高度也改变。

负荷高，液层高，流过小孔流量大，反之即小。

当液体下流后与下部来的二氧化碳气体相遇，首先是游离氨被逐出，再向下是甲铵分解即以两个氨分子一个二氧化碳分子这样的比例分解出来。

由于管外有压力为2.0MPa左右，温度为230℃的中压饱和蒸气供给热量，使分解反应能够不断进行。

气提过程之所以能实现是由于与反应液呈平衡的溶液表面上氨蒸汽压力始终大于气相中氨分压。

这样氨一直可以被分解出来，而二氧化碳则是由于化学平衡关系，当减低气相氨的浓度后，反应向左进行。

在加热和汽提的联合作用下，使尿素、氨基甲酸铵分解成氨和二氧化碳，并随气体介质一起从液体分布器上部的升气管出去进入高压甲铵冷凝器。

底部出来的尿素溶液送入后系统进一步减压分解其中的氨基甲酸铵。

气提塔中气提原理汽提是以一种气体通过反应混合物，从而降低另一种或几种气体的分压，使离解压力降低的过程。

所谓二氧化碳气提就是一种气体通过反应物，从而降低气相中氨和(或)二氧化碳的分压，使甲铵分解。

甲铵分解的反应方程式：NH2COONH4 (液) ＝ 2NH3 (气) + CO2 (气) －Q这是一个可逆吸热体积增大的反应，只要能提供热量、降低压力或降低气相中NH3和CO2某一组分的分压，都可以使反应向着甲铵分解的方向进行，以达到分解甲铵的目的。

采用液态甲铵的生成或分解来说明：2NH3(液)+CO2(液) = NH2COONH4(液)溶液中氨和二氧化碳与气相中的氨和二氧化碳处于平衡，假设它们分别符合拉乌尔与亨利定律，则有：PNH3 = P0NH3?〔NH3〕(液) PCO2=HCO2?〔CO2〕(液) PNH3 --- 溶液中氨的平衡分压PCO2 --- 溶液中二氧化碳的平衡分压P0NH3 ---- 纯氨的饱和蒸汽压HCO2 ---- 二氧化碳的亨利系数〔NH3〕(液) -- 液相中氨分子分率〔CO2〕(液) -- 液相中二氧化碳分子分率由上述各式可知：当用二氧化碳为气提剂时，气相中的氨分压趋近于零，则液相中氨的平衡分压大于实际气流中的氨分压，故液相中的氨不断汽化逸出，液相中〔NH3〕(液)降低，反应向着甲铵分解成氨和二氧化碳的方向进行。

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CO2混相驱和CO2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CO2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%。

一般稀油油藏主要采用CO2混相驱，而稠油油藏主要采用CO2非混相驱。

表1-1 混相驱油与非混相驱油对比表在稀油油藏条件下CO2易与原油发生混相，在混相压力下，处于超临界状态下的CO2可以降低所波及的油水界面张力。

CO2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CO2形成混相，可以提高原油采收率增加幅度。

非混相CO2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。

CO2在油中的溶解度随压力增加而增加。

当压力降低时，CO2从饱和CO2原油中溢出并驱动原油，形成溶解气驱。

气态CO2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CO2驱相关的另一个开采机理是由CO2形成的自由气可以部分代替油藏中的残余油。

CO2驱油机理主要有以下方面：（1）降低原油粘度溶于原油后，降低了原油粘度，原油粘度越高，粘度降低程度越大（表CO21-2）。

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%2后,原油粘度降低了60.173%；Maini和Sayegh研究发现,在(摩尔分率)CO2之后,其粘度从6822MPa·s降低到了226MPa·s。

61.55MPa下,稠油饱和CO2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（mPa.s）1000～9000 15～160100～600 3～510～100 1～31～9 0.5～0.9溶解度降低，降粘作用反而变差（图1-1）。

注co2前置段塞+n2顶替提高采收率机理
燃料中的氧化过程被称为燃烧，这一过程在一定程度内可以生产大量能量和二氧化碳。

然而，随着游离氧分子的释放，燃烧过程中产生了大量不稳定的反应物，这些反应物能够使燃烧过程减少，从而降低燃料的发动机效率。

因此，针对改善燃烧过程，在大多数发动机中采用了一种称为“CO2前置段塞＋N2顶替”的技术使燃烧更加有效。

CO2前置段塞+N2顶替技术的基本原理是在发动机的燃料燃烧过程中，将一个少量的二氧化碳（CO2）作为控制物，在燃烧过程中提前进入燃烧室，而代替部分氧气，空气里的氧分子被替换成了氮气（N2）作为控制物；增加的CO2可降低燃烧温度，这可以使燃烧过程更加有效，减少碳污染物的产生。

此外，CO2还可以在燃烧前端分解出气体，使热量和催化剂效果更优，这有效减少燃料运行在空调膨胀机构处的熔点，从而消除爆炸现象，提高燃料燃烧释放热量的效率和燃料采收率。

CO2前置段塞+N2顶替技术在发动机燃烧过程中运用得当，能够改善整个发动机的燃烧特性，从而有效减少碳污染物的排放，同时改善性能，提高发动机的采收率。

油田注气提高采收率开发应用技术研究随着全球能源需求的不断增长，油田注气提高采收率成为了石油行业的研究热点。

油田注气是指向油层中注入天然气或其他气体的一种采油方法，其目的是利用气体的溶解和膨胀性质来提高原油的采收率。

在中国，由于油田的老化和深度开采，注气开发技术已经成为了油田开发的重要手段。

本文将探讨油田注气提高采收率的开发应用技术研究及其意义。

一、油田注气提高采收率的原理油田注气提高采收率是指在油田开发中向油层中注入气体，通过气体的溶解和吸附作用来提高原油的采收率。

具体来说，注气开发可以通过以下几种方式来提高采收率：1.增加油层压力：注入气体可以增加油层的压力，从而驱动原油向采油井流动。

2.减小原油的粘度：气体的溶解可以减小原油的粘度，使得原油更容易被开采。

3.提高原油的置换率：气体的膨胀性质可以使原油与岩石孔隙中的水分离，从而提高原油的置换率。

二、油田注气提高采收率的应用技术研究1.气体选择和优化注气方案：不同的气体在油田注气中的作用机理不同，因此在选择注气气体时需要考虑气体的溶解性、膨胀性以及相对常压条件下的粘度等因素。

需要通过模拟和优化注气方案来确定合适的注气量和注气周期，以达到最佳的采收率提高效果。

2.注气井的选址和井筒设计：注气井的选址和井筒设计对注气开发的效果至关重要。

合理的选址可以最大限度地提高注气气体的利用率，而合理的井筒设计可以保证气体顺利注入到目标层位中。

3.表征和评价注气效果：通过地质勘探、物性实验和地震监测等手段，可以对油层中的气体分布和运移进行表征和评价，从而指导注气开发的实施和调整。

4.注气技术的改进和创新：研究新型气体的注气作用机理，改革传统注气方法，探索新的注气技术是提高油田注气采收率的重要途径。

通过超临界流体技术可以改善气体的溶解性和膨胀性质，从而提高采收率。

三、油田注气提高采收率的意义油田注气提高采收率的研究和应用对于提高油田开采效率、节约能源资源具有重要意义：1.提高采收率：通过注气开发可以提高原油的采收率，延长油田的生产周期，延缓油田的老化。

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CO2混相驱和CO2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CO2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％。

一般稀油油藏主要采用CO2混相驱,而稠油油藏主要采用CO2非混相驱.表1—1 混相驱油与非混相驱油对比表在稀油油藏条件下CO2易与原油发生混相，在混相压力下，处于超临界状态下的CO2可以降低所波及的油水界面张力。

CO2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CO2形成混相，可以提高原油采收率增加幅度。

非混相CO2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。

CO2在油中的溶解度随压力增加而增加。

当压力降低时，CO2从饱和CO2原油中溢出并驱动原油，形成溶解气驱。

气态CO2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CO2驱相关的另一个开采机理是由CO2形成的自由气可以部分代替油藏中的残余油。

CO2驱油机理主要有以下方面：（1）降低原油粘度溶于原油后,降低了原油粘度，原油粘度越高，粘度降低程度越大（表CO21-2）。

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％2后，原油粘度降低了60.173%；Maini和Sayegh研究发现,在（摩尔分率）CO2之后,其粘度从6822MPa·s降低到了226MPa·s。

61.55MPa下，稠油饱和CO2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。

二氧化碳气提法的原理二氧化碳气提法是一种将二氧化碳从气体混合物中分离和纯化的技术方法。

其原理主要基于二氧化碳的物理和化学特性。

1. 二氧化碳的物理特性二氧化碳是一种常见的气体，在大气中的存在量相对较高。

其分子结构为O=C=O，属于线性分子，并具有非极性。

由于相对较高的饱和蒸气压和相对较低的沸点（-78.5），使得二氧化碳易于从气体状态转变为液体和固体状态。

2. 二氧化碳的化学特性二氧化碳在常温下为稳定的分子，不容易发生化学反应，相对安全。

然而，二氧化碳在高温和高压下具有碱性，可以与酸反应生成碳酸盐，如二氧化碳和水反应生成碳酸。

基于二氧化碳的物理和化学特性，二氧化碳气提法的原理主要包括以下几个方面：1. 压力摩擦定律根据压力摩擦定律，当气体分子的平均自由程与容器壁的摩擦时，气体分子在容器内的排列会有所不同。

较重的分子，如二氧化碳分子，相对较容易与容器壁发生碰撞，附着在壁面上。

2. 吸附性能二氧化碳分子与许多固体表面有较强的吸附性能。

吸附过程主要包括物理吸附和化学吸附。

物理吸附是由于分子间的范德华力，主要随温度变化；而化学吸附是由于化学键的形成，相对较稳定，不易受温度影响。

3. 温度和压力控制由于二氧化碳在常温下易于从气体状态转变为液体状态，在二氧化碳气提法中，通常可以通过调节温度和压力来控制二氧化碳的状态转变。

例如，利用压力摩擦定律和吸附性能，可以通过适当的温度和压力控制，使二氧化碳与固体吸附，并形成稳定的混合物；而通过降低温度和/或增加压力，使二氧化碳从混合物中解吸并转变为液体状态。

基于以上原理，二氧化碳气提法的过程可以简单描述如下：1. 气体混合物进入吸附设备。

2. 在适当的温度和压力条件下，二氧化碳分子与固体表面发生吸附反应。

3. 吸附后的固体经过一定的处理，使吸附的二氧化碳从固体表面解吸出来。

4. 解吸的二氧化碳通过适当的温度和压力控制，转变为液体或固体状态，以便进行分离和纯化。

5. 分离和纯化后的二氧化碳可以进一步应用于工业、农业和环境保护等领域。

注空气提高采收率机理调研轻质油藏高压空气驱包含许多复杂的机理。

这些机理包括烟道气驱、油藏增压。

原油膨胀、黏度降低、原油中轻质组分的抽提效应以及热效应等。

早期的注空气应用主要是利用空气的增压保压等常规气驱机理。

因而空气驱过程中作为次要机理的热效应并没有考虑进来。

氧化热前缘直接驱替原油的程度取决于烟道气的波及程度。

1979年Chekalyuk等[1]认为注空气在提高原油采收率方面具有独特的经济和技术优势，在轻质油藏中具有如下机理：良好的驱替效率；近混相及烟道气对轻烃类具有较好的抽提能力；空气中的氧气几乎全部耗尽；高温下水蒸气的超级萃取效应。

1996年Fassihi等[2]对Medicine Pole Hills Unit和West Hackberry油藏进行空气驱经济性评价，认为注空气驱油主要考虑间接生成的烟道气的驱替作用，至于生成的热量则是次要的。

并针对实际油藏把空气驱机理分为以下2个模式：倾斜油藏中的重力驱替机制和水平井中氧化前缘驱替机制。

同时他们认为，就地燃烧过程中生成的（N285%+CO215%）烟道气会明显抽提大量的轻烃组分，随后形成类似于液化天然气（NGL）的作用。

1998年Greaves等[3]对North Sea等地的四个轻质油藏的氧化及驱替机理进行研究，结果表明，低温氧化产生的驱替气包括CO2、CO、N2及蒸馏/抽提的轻质烃类，气体突破之前，产出的为未氧化的原油，烟道气驱替波及区域中的油，并且一定条件下低温氧化最多产生7-9.2%的CO。

22002年Shokoya等[4]为了研究轻质油藏注空气就地生成的烟道气与原油混相情况及其对采收率的贡献开展了细管驱替实验，结果表明油藏条件下，烟道气无法与原油实现混相驱。

而在高于油藏压力条件下，向前多次蒸发/凝析过程中更多的轻质、中质组分抽提到气相中，并且在驱替前缘后面呈层状流动，类似于近混相驱，会大幅提高原油轻采收率。

2002年Moore等[5]某些情况下反应层的温度升高对采收率起重要作用。

CO2气提塔的气提过程\原理\结构和作用气提塔中气提过程：气提塔实际上是一个多管降膜式湿壁塔。

合成塔来的反应液，其中含氨：30.14％、二氧化碳：17.49％、尿素：34.49％。

通过合成塔出料调节阀HV201利用液位差进入气提塔上花板，每根气提管上部有一液体分布器，当液体流过分布器小孔后呈膜状向下沿管内壁流动。

随着阀开度的改变，分布器上液层高度也改变。

负荷高，液层高，流过小孔流量大，反之即小。

当液体下流后与下部来的二氧化碳气体相遇，首先是游离氨被逐出，再向下是甲铵分解即以两个氨分子一个二氧化碳分子这样的比例分解出来。

由于管外有压力为2.0MPa左右，温度为230℃的中压饱和蒸气供给热量，使分解反应能够不断进行。

气提过程之所以能实现是由于与反应液呈平衡的溶液表面上氨蒸汽压力始终大于气相中氨分压。

这样氨一直可以被分解出来，而二氧化碳则是由于化学平衡关系，当减低气相氨的浓度后，反应向左进行。

在加热和汽提的联合作用下，使尿素、氨基甲酸铵分解成氨和二氧化碳，并随气体介质一起从液体分布器上部的升气管出去进入高压甲铵冷凝器。

底部出来的尿素溶液送入后系统进一步减压分解其中的氨基甲酸铵。

气提塔中气提原理汽提是以一种气体通过反应混合物，从而降低另一种或几种气体的分压，使离解压力降低的过程。

所谓二氧化碳气提就是一种气体通过反应物，从而降低气相中氨和(或)二氧化碳的分压，使甲铵分解。

甲铵分解的反应方程式：NH2COONH4 (液) ＝ 2NH3 (气) + CO2 (气) －Q这是一个可逆吸热体积增大的反应，只要能提供热量、降低压力或降低气相中NH3和CO2某一组分的分压，都可以使反应向着甲铵分解的方向进行，以达到分解甲铵的目的。

采用液态甲铵的生成或分解来说明：2NH3(液)+CO2(液) = NH2COONH4(液)溶液中氨和二氧化碳与气相中的氨和二氧化碳处于平衡，假设它们分别符合拉乌尔与亨利定律，则有：PNH3 = P0NH3?〔NH3〕(液) PCO2=HCO2?〔CO2〕(液) PNH3 --- 溶液中氨的平衡分压PCO2 --- 溶液中二氧化碳的平衡分压P0NH3 ---- 纯氨的饱和蒸汽压HCO2 ---- 二氧化碳的亨利系数〔NH3〕(液) -- 液相中氨分子分率〔CO2〕(液) -- 液相中二氧化碳分子分率由上述各式可知：当用二氧化碳为气提剂时，气相中的氨分压趋近于零，则液相中氨的平衡分压大于实际气流中的氨分压，故液相中的氨不断汽化逸出，液相中〔NH3〕(液)降低，反应向着甲铵分解成氨和二氧化碳的方向进行。

注CO2提高致密气藏采收率机理及其影响因素研究在地层中注入CO2能够有效恢复地层压力，尽量避免因为地层压力损失而导致下沉或者水浸的现象。

在油田生产开采过程中通过实施CO2驱气，能够得到较好的流动比，而且还能够充分保证驱替前缘的稳定性，与此同时，在重力分异作用的影响下，能够有效提升高致密气层的开采效率。

CO2具有较高的注入性以及溶解性，而且整体回收效率也相對较高，因此可以极大的提升EDR的有效性。

标签：采收率;注二氧化碳;致密气藏;影响因素引言目前在国际上并没有针对致密气实施统一的标准，各个国家在实际生产开采过程中，根据不同生产开采时期以及致密气资源的实际状况、经济技术条件等各种情况来制定出本国的标准，随着目前对致密气认识的不断加深，相关的概念也在不断的改进过程中。

在我国，通常情况下都是按照储层的物性来对气藏进行明确分类，通常情况下，都会将渗透率小于0.1×10-3μm2的气藏定义为致密气藏。

与常规气藏相比较，致密气藏同时具备了达西流以及非达西流的渗流特征，而且其还具有一定的启动压力梯度，非均质性也相对较强，在实际开采过程中产能的差异性也比较大;整个地层中的弹性能量相对较小，压力下降非常明显，由此就导致在开采过程中会出现明显的产量递减。

1 注二氧化碳提高致密气藏采收率机理针对一些废弃的气体向其中注入二氧化碳能够有效提升气田的扫气效率，也能有效促进油气从地层压力恢复，在此基础上，就能充分调动油气从未开采储量。

在实际针对甲烷进行驱替的过程中，二氧化碳在气态、液态或者超临界状态下都能够充分发挥出其作用。

即使在二氧化碳突破的状态下仍然能够获得很好的甲烷采收率。

1.1筛滤置换作用二氧化碳分子的分子分布形式呈现出直线型状态，其分子直径要远远小于甲烷，因此其完全能够进入非常小的微孔隙中，但是甲烷却不能进入，二氧化碳的这种现象就被称为是筛滤置换作用[1]。

1.2竞争吸附置换作用在向储层中注入二氧化碳后，可以有效的提升甲烷的解析以及扩散速率，再注入二氧化碳后，会导致其渗流速度不断增加，从而导致甲烷的分压出现非常明显的下降，这样就能够有效促进甲烷实现解析和扩散;当气体进入岩层中后，两者之间产生的相互作用力主要是由伦敦色散力以及德邦主导力来共同构成，因此就会形成吸附势。

气举采油原理一、气举采油基本原理当地层能量不能将液体举升到地面或满足不了产量要求时，人为地把高压气体（天然气、N2、CO2）注入井内，依靠气体降低举升管中的流压梯度（气液混合物密度），并利用其能量举升液体的人工举升方法。

气举采油是基于“U”型管原理，通过地面向油套环空（反举）或油管（正举）注入高压气体，使之与地层流体混合，降低液柱密度和对井底的回压（井底流压），从而提高油井产量。

气举分为连续气举和间歇气举。

连续气举是将高压气体连续地注入井内，排出井筒中液体。

适应于供液能力较好、产量较高的油井。

间歇气举是向井筒周期性地注入气体，推动停注期间在井筒内聚集的油层流体段塞升至地面，从而排出井中液体。

主要用于油层供给能力差，产量低的油井。

气举采油产的井口和井下设备比较简单，管理比较方便，液量变化范围大，对于深井、油气比较高，出砂严重的井、斜井等较泵举方式更具优势。

但气举采油方式要求有充足的高压气源，气举井的井底回压较高，而且注入气的温度较低，会引起井筒结蜡。

二、气举启动气举采油的工作情况可以用环形进气的单层管方式加以说明。

停产时环空液面下降到油管鞋气体进入油管油井停产时，油管与套管的液面处于同一高度，当开始注气时，环形空间内的液面被挤压向下，环空中的液体进入油管，油管内液面上升。

在此过程中，注气压力不断升高，当环形空间内的液面下降到油管鞋时，注气压力达到最大，称为启动压力。

当压缩气体从油管鞋进入油管时，使油管内的油气混合，密度降低，液面不断上升，直至喷出地面。

环形空间继续进气，混合气液的密度越来越低，油管鞋处的压力急剧下降，此时井底压力和注气压力也急剧下降。

当井底压力低于地层压力时，地层流体进入井底。

由于底层出油使油管内的混气液密度又有增加，所以注气压力又有上升，经过一段时间后趋于稳定，此时井口的注气压力称为工作压力。

气举井启动时的压缩机压力随时间的变化曲线 环空液面到达管鞋，油管内液面情况环空气体到达管鞋，液面已经到达井口，这种情况所需的启动压力最大，可以按下式估算：环空气体到达管鞋(环空液体完全压入油管，忽略地层进液)，油管液面未到达井口，这时启动压力可以按下式估算：()e L p g h h ρ=+∆221ci ti D h hd ⎛⎫∆=- ⎪⎝⎭22cie L L tiD p g h gLd ρρ=≤停产时h油管液面到井口L油管液面未到井△hh油管液面不变D ci d tihp op epte L p L gρ=环空气体到达管鞋(环空液体完全压入地层)，油管液面不变，这时启动压力最小，可以按下式估算：故气举系统启动压力范围为：三、气举阀由于气举启动压力较高，压缩机的额定输出压力较高。

注 co2前置段塞 +n2顶替提高采收率机理燃煤热解制备气气井（GOG）是当前一种有效的提高天然气采收率的技术，其中采用CO2前置段塞和N2顶替技术作为关键工艺步骤，在控制含气率的情况下提高GOG的采收率是当前许多业主寻求的目标。

本文结合现有文献，分析了CO2前置段塞及N2顶替技术在提高GOG采收率的机理。

CO2前置段塞是一种在入口处添加低压CO2的技术，CO2可以有效地增加管道内流体的入口压力，使管道内流体更有利于推进，从而更有效地采出爆破井井口的瓦斯。

具体来说，CO2前置段塞与相对论动量守恒方程(包括斯密克定律及动量交换律)有关：当流体在管道内流动时，它的动量将受到系统的动量保持力的作用；因此，在CO2前置段塞处增加CO2便可以提高流体的动量，从而促使管道内的流体更有利的推进；此外，CO2前置段塞还可以起到实施地面压力管路网的作用，建立一个固定的地面压力，以便灌注水不与瓦斯混合。

因此，CO2前置段塞的实施可以帮助提高瓦斯采收率。

而N2顶替技术则主要依赖于物性理论，其核心思想是用比空气低热容空气（N2）替代大部分空气，从而减小矿井瓦斯中的氮气含量，进而提高其采收率，因为氮气是瓦斯的不可采收组分之一，所以减少氮气占比，实际上就等于提高了瓦斯的可采收率。

与CO2前置段塞技术不同，N2顶替技术不需要改变气井压力，而是利用比空气低热容空气来替代掉大部分空气，进而影响瓦斯的构成，从而间接提高瓦斯采收率。

因此，上述可以看出，应用CO2前置段塞及N2顶替技术可以有效地提高GOG采收率，大大改善瓦斯资源的开发情况，从而为全社会提供更优质的瓦斯资源。

然而，不可否认的现实是，CO2前置段塞技术与N2顶替技术也存在一定的局限性。

在实施CO2前置段塞的过程中，会受到爆破水的影响，从而影响CO2的作用效果。

因此，在实施过程中，应根据实际情况做出相应的调整，以提高CO2前置段塞技朮对GOG采收率的提高效果。

此外，在N2顶替技术中，也要考虑到加快井周地层体积膨胀和渗流等因素。