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随着全球常规油藏勘探开发程度的进一步提高,常规油藏的储量不断下降,开发难度增大,致密油藏逐渐成为全球关注的热点。我国的致密油资源分布范围广泛,并且开发前景广阔,根据近年油气资源评价显示,致密油资源占国内可开采石油资源的40%。新疆M致密砂砾岩油藏天然能量较低、地层压力和产量快速递减,且补充地层能量难度较大,现阶段采收率低。结合地质及油藏特征,分析认为采用CO2吞吐对该油藏的开发具有一定潜力。论文通过对M致密砂砾岩油藏CO2吞吐的相关实验研究,明确CO2吞吐补充能量的潜力,可以对该油藏CO2吞吐开发提供一定的理论参考。通过研究岩心基本特征,结果表明,岩石整体致密,在颗粒表面及粒间孔隙内部,分布有高岭石等黏土矿物。岩石矿物组成主要为石英、长石及黏土矿物;地层水离子组分分析表明,地层水为CaCl2型,总矿化度较高;通过CO2-地层水-岩石相互作用研究,结果表明,随着岩石与CO2及地层水反应时间增加,地层水中K+及Na+含量上升较为明显,钾长石等矿物发生了溶蚀现象,出现少量溶蚀孔隙,黏土矿物颗粒等的运移与沉积会造成一定的储层伤害,岩石表面亲水性变强。通过研究原油特征及CO2对原油高压物性的影响,结果表明,随着温度升高,原油黏度降低;原油中含量较高的组分集中在C7～C15之间,轻质及重质组分的含量较低;随着CO2注入量增加,原油黏度降低,泡点压力、体积系数、膨胀系数及溶解气油比增大。CO2吞吐物理模拟实验表明,在合理的范围内,增加CO2注入量、吞吐轮次及焖井时间,有利于提高CO2吞吐的采收率;岩心渗透率越大,越有利于原油的采出;原油气油比及体积系数等越大,密度及黏度越小,CO2吞吐的采收率越高,且CO2吞吐存在一个合理的时机;CO2吞吐提高采收率最高幅度达到24.16%。CO2吞吐核磁共振实验表明,在衰竭式开发过程中,主要是大孔喉中的原油被开采出来,而在CO2吞吐过程中,中等孔喉和小孔喉也得到了一定程度的动用,并且随着吞吐轮次增加,单轮次采出的油量明显减少。