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在二次采油结束时，由于毛细作用，不少原油残留在岩石缝隙间，而不能流向生产井，不论用水或烃类气体驱油都是一种非均相驱，油与水（或气体）均不能相溶形成一相，而是在两相之间形成界面。
必须具有足够大的驱动力才能将原油从岩石缝隙间挤出，否则一部分原油就停留下来。
如果能注入一种同油相混溶的物质，即与原油形成均匀的一相，孔隙中滞留油的毛细作用力就会降低和消失，原油就能被驱向生产井。
设法提高原油采收率的关键是找到一种能与原油完全相溶的合适的溶剂，从50年代开始进行这方面的探索与研究，曾经使用丙烷等轻组分烃类化合物，它可以与原油完全混溶，但成本较高。
油田现场生产的天然气也可作为混相驱，但经济上也不合算。
后来又对非烃类物质进行了研究，其中之一是CO2，它能通过逐级提取原油中的轻组分与原油达到完全互溶。
CO2驱油提高采收率的机理主要有以下几点：（1）降低原油粘度CO2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。
原油粘度降低时，原油流动能力增加，从而提高了原油产量。
（2）改善原油与水的流度比大量的CO2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45℃和12.7MPa的条件下进行了有关试验，试验表明，CO2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CO2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%以上，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。
（3）使原油体积膨胀CO2大量溶于原油中，可使原油体积膨胀，原油体积膨胀的大小，不但取决于原油分子量的大小，而且也取决于CO2的溶解量。
CO2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。
（4）使原油中轻烃萃取和汽化当压力超过一定值时，CO2混合物能使原油中不同组分的轻质烃萃取和汽化，降低原油相对密度，从而提高采收率。
第一章 二氧化碳驱油机理第一节 驱油机理2CO 是一种在油和水中溶解度都很高的气体，当它大量溶解于原油中时，可以是原油体积膨胀，粘度下降，还可降低油水间的界面张力；2CO 溶于水后形成的探索还可以起到酸化作用。
它不受井深、温度、压力、地层水矿化度等条件的影响，由于以上各种作用和广泛的使用条件，注2CO 提高采收率的应用十分广泛。
人们通过大量的室内和现场试验，都证明了2CO 是一种有效的驱油剂，并相继提出了许多注入方案。
包括：连续注2CO 气体；注碳酸水法；注2CO 气体或液体段塞后紧接着注水；注2CO 气体或液体段塞后交替注水和2CO 气体（W AG 法)；同时注2CO 气体和水。
连续注入2CO 驱替油层时，由于不利的流度比及密度差，宏观波及系数很低，2CO 用量比较大，实施起来不够经济，用廉价的顶替液驱动2CO 段塞在经济上更有吸引力。
用碳酸水驱油实质是利用注入的水和2CO 溶液与地层油接触后，从其中扩散出来的2CO 来驱油，但此扩散过程较慢，与注入纯2CO 段塞相比达到的采收率比较低。
注2CO 段塞的工艺包括；注2CO 段塞后注水、注段塞后交替注水和注2CO 气体，前一种方法是水驱动2CO 段塞驱扫描整个油层，尾随的水不混相地驱替2CO ，在油层中留下一个残余的2CO 饱和度，后一种方法，其目的在于降低2CO 的流度，提高油层的波及系数。
提出的另外一种工艺是通过双注水系统同时注水和2CO （见下图），但是这种工艺的施工和完井的成本高，经济风险更大。
沃纳（Warner1977）和费耶尔斯（Fayers ）等人在模拟研究中证明，W AG 注入法要比连续或单段塞注入法优越。
沃纳的研究结果还表明，连续注入2CO 可采出潜在剩余油量的20%；注入2CO 段塞可采出25%；而WAG 法可采出注水后地下原油的38%；同时注入气与水可采出47%的原油，但此法仍存在着严重的操作问题。
由此看来，W AG 法仍然是最经济可行的2CO 驱工艺，但它不适合于低渗透砂岩，因为在这种砂岩中，由于水的流度很低，变换注入方式可能造成注入速度严重降低。
混相驱驱油机理及筛选标准
本文从CO2驱提高采收率的机理出发，论证了CO2的混相驱油机理，分析了CO2混相驱油的油藏适应条件，最后将苏北溱潼凹陷17个适于CO2驱的油藏进行筛选评价。
标签：CO2驱混相驱驱油评价
1 CO2驱提高采收率的机理
CO2驱提高采收率的机理主要是：降低原油粘度、膨胀原油体积、蒸发原油中间烃组分（CO2是非常强的蒸发剂，可萃取C5～C30范围的烃类）、利用混相效应、降低界面张力、溶解气驱和增加注入率。
1.1膨胀原油体积、降低原油粘度
（1）CO2易溶于原油，可以使原油的体积膨胀，实验物理模拟表明，当草舍油田Et油藏原油中的CO2浓度达到71mol%时，在地层压力下达到饱和，这时的膨胀系数为1.5089，从而使充满油的孔隙体积增大，给油在孔隙介质中的流动提供了有利条件；当CO2含量增加到为83.5mol%时，已很难区分泡点压力和露点压力，已达到一次接触混相状态。
（2）随着原油中溶解的CO2量的增多，地层原油的粘度大幅度下降，粘度而降低，原油流动性和驱油效率提高；实验结果表明，草舍油田Et油藏原油中的CO2在地层压力下达到饱和时，地层原油粘度由原始的7.02mPa.s下降到1.35mPa.s，降低了5.2倍。
1.2降低油水界面张力，增加注入能力
CO2易溶于水，在油、水中的扩散系数较高，其扩散作用可使水的粘度增加；从而使油/水粘度比变小；CO2水溶液能与岩石的碳酸盐成分发生反应，使其溶解，从而提高储集层的渗透率性能，降低油水界面的表面张力，使注入井的吸收能力增强。
1.3萃取重烃组份，提高驱油效率
注入CO2可促进原油中的（C2～C30）烃类被抽提出来，改变油水相对渗透率曲线，使残余油饱和度明显降低；不同的原油成分、在一定的温、压条件下，CO2具有无限制地与原油混相的能力，CO2能使毛细管的吸渗作用得到改善，而使油层扫油范围扩大，从而达到很好的驱油目的。
2 CO2的混相驱油机理
注CO2提高采收率的最佳状态是CO2与地下原油达到混相，根据长岩心和填砂细管的驱替试验表明，在足够高的压力下CO2与许多油藏原油可以达到动态混相驱替，通常CO2与原油的最低混相压力要比烃气、烟道气或氮气的混相压力低很多，CO2可以比甲烷在更低的压力下达到动态混相。
甲烷主要是抽提C2～C5的烃以达到汽化气驱混相，CO2可从原油中汽化或抽提如天然汽油和气/油馏分等重烃。
在驱替的前缘，流体与CO2一富气在油藏温度下产生汽化，同时在驱替前缘流体与CO2一富液在油藏温度下产生抽提。
即在最低混相压力以上，油藏发生汽化一抽提从而改变驱替前缘上驱替流体的组成，使CO2与油藏原油在充分接触之后达到动态混相。
CO2混相驱与注水相比由于CO2的粘度比原油的粘度低，使大部分CO2混相驱的流度比变得不利，影响驱替波及体积。
WAG交替混相驱可以改善段塞尾部的流度比，提高驱替波及体积。
3 CO2混相驱油的油藏适应条件分析
3.1注气混相驱的限制因素
（1）混相对压力和组成的要求；
（2）足够的CO2气源
3.2筛选适合CO2混相驱油藏的指导原则
（1）达到混相原则：一个油藏要开展CO2混相驱油，必须在油藏范围内的地层压力大部分地区达到混相压力。
CO2的混相压力比天然气、烟道气或氮气的混相压力低很多，所以应用天然气、烟道气或氮气混相驱的机会，往往由于许多油藏达不到动态混相而受到限制。
这样，CO2就有可能在更浅的油藏中与多种原油达到混相，但也不是在所有油藏中者能混相，对油藏的深度和原油的密度有一定的要求，P/MMP≥0.95是适合注CO2驱油储层的一个筛选标准。
（2）比较有利的流度比原则：原油粘度较高的油藏不适合CO2混相驱，一般建议将10～12厘泊作为粗略的筛选标准。
（3）避免严重非均质性原则：严重非均质油藏中应用CO2混相驱可能导致CO2过早气窜。
因此，严重的层状非均质性或裂缝性油藏应避免采用CO2混相驱。
（4）最低含油饱和度原则：为了确保CO2混相驱提高采收率的经济效益，在实施注CO2之前的剩余油饱和度应大于0.25。
4区块筛选
按油藏物性可将苏北溱潼凹陷17个适于CO2驱的油藏分成三种类型：
4.1中低渗油藏
适合于CO2混相驱的草舍油田泰州组油藏地质储量142万吨。
4.2中高渗油藏
已研究确定的适合于CO2非混相驱的储家楼油田戴南组、三垛组一段，洲城油田三垛组一段，角墩子油田三垛组一段、戴南组一段，草舍油田戴南组、三垛组一段，溪南庄油田三垛组一段、陶思庄油田戴南组、三垛组一段等中高渗油藏。
4.3高凝稠油油藏
适合于CO2非混相驱的殷庄油田泰州组高凝油藏的洲Ⅲ断块稠油等特殊油藏。
开展二氧化碳驱三次采油先导性试验，通过提高采收率，可改变因勘探区块小，储量增长困难，储采产比不合理的困境。
通过选区评价，分析每个油藏的CO2驱适应条件，优选在草舍油田泰州组油藏率先开展CO2混相驱，为矿场推广应用提供必要的技术储备。
根据筛选结果，对泰州组的地质特征、构造特征、储层特征、试油特征、水驱存在问题及潜力等方面进行了泰州组CO2可行性综合评价。
参考文献
[1]杨振骄，混相驱驱油机理研究及应用前景展望[J] ，油气采收率技术，1998.
[2]周显民，二氧化碳混相驱驱油研究现状[J]，大庆石油地质与开发，1987.。
