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我国稠油资源极为丰富,目前主要采用热采技术开发,热采技术适用于埋藏较浅的油藏,对埋深深的油藏热损失大,经济效益差,因此部分深层稠油无法进行有效的开发动用。天然气吞吐技术对降低深层稠油地层原油粘度、提高单井产量有很好的效果,是一项新的深层稠油开采技术,具有良好的推广应用前景。本文在前人注气提高采收率和稠油CO2吞吐研究基础上,研制了天然气吞吐物理模拟装置,开展了稠油/天然气平衡状态及非平衡状态性质及变化规律、天然气吞吐物理模拟实验研究,总结了天然气吞吐的一般规律,提出了天然气吞吐的主要增产机理为人工激励形成泡沫油的观点,建立了天然气吞吐过程中的分区渗流模型,并对天然气吞吐过程中的压力变化规律和流体变化规律进行了分析。利用物模和数模对天然气吞吐制度进行了优化研究,对矿场试验效果进行了分析评价。为天然气吞吐技术的推广应用提供了重要的理论和指导依据。通过深入细致的研究,取得的成果主要有:1、研究得到了天然气和稠油相互作用的机理和性质变化。采用室内实验的方法,确定了吐哈稠油的PVT性质,稠油和天然气非平衡状态的溶解、降粘规律。天然气吞吐开发机理除了常规的溶解降粘外,还存在“泡沫油”现象。为天然气吞吐开采稠油奠定了基础。2、建立了天然气吞吐开采稠油的物理模型。根据天然气吞吐开采深层稠油的特点,研制了天然气吞吐开采稠油的物理试验模型,为开展注天然气吞吐开采稠油提供了室内实验论证工具。3、利用所研制的实验装置,研究了天然气吞吐开采稠油的生产特点。天然气吞吐过程中,从注气井井底到地层远端,地层依次分为过饱和区、拟饱和区、饱和区及欠饱和区,拟饱和区为油井的主要生产期。4、用物理模拟的方法,模拟了天然气吞吐开采稠油的不同开采方式。天然气吞吐开发中最好的方法是保持地层压力回采。5、针对吐哈油田稠油油稠的特点,优化了矿场实施天然气吞吐开采的工作制度,得到了生产周期、注入量、注入速度、焖井时间等对生产动态的影响,并进行了矿场试验,取得了很好的效果。