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我国稠油资源丰富,有近15×108t的储量,主要分布在辽河、新疆、胜利、河南等油田。稠油在石油资源中占据着重要的地位,但稠油具有相当高的黏度,使得注水开发普通稠油油藏的采收率比常规油田至少低10%,而气体既容易流动,又有溶解降黏、膨胀增能、抽提、降低界面张力等多重作用,相比于热采更加经济,因此被越来越多的应用于稠油的开采。YD油藏原油属于普通稠油,采用衰竭式开发,地层能量不足,大部分油井出现了供液不足的现象,原油采出程度低,拟采用注CO2/N2吞吐进行开采。本文在充分调研国内外稠油注气吞吐开采技术的基础上,结合高压物性实验、物理模拟和数值模拟等手段研究了CO2/N2与原油作用机理,并开展了CO2/N2吞吐物理模拟效果研究,建立机理模型对CO2/N2吞吐储层参数敏感性进行了分析,最后在相态拟合和生产动态拟合的基础上对目标区块注CO2/N2吞吐注入参数进行了优化,并对开采效果进行了预测和对比。论文的主要成果和认识大致可以分为以下几个方面:(1)CO2在稠油中的溶解性远高于N2,对原油的膨胀降黏作用强于N2。在YD油藏温度和压力条件下,N2溶解气油比为9.23m3/m3,注入N2可以使原油体积系数增加3.7%,降黏率达34.84%,N2对原油无抽提作用;而C02溶解气油比可以达到87.85m3/m3,注入CO2可以使原油体积系数增加18.5%,降黏率达84.33%,C02对原油抽提作用不明显,基本可以忽略;(2)C02吞吐物理模拟实验的增油效果高于N2,在压力衰竭至7MPa时注气吞吐,注气压力14MPa,N2可提高采收率1.78%,CO2可提高采收率3.23%;(3)影响注CO2/N2吞吐效果最为敏感的储层参数是渗透率、油层厚度和原油黏度,其次是孔隙度和储层非均质性;相比于C02,N2吞吐对含油饱和度更为敏感;(4)目标区块N2吞吐注入参数优化结果为:注入量360000m3,注入速度15000m3/d,焖井时间2-4天,吞吐轮次在2-3次为宜;C02吞吐优化结果为:注入量216000m3,注入速度20000m3/d,焖井时间10天,C02吞吐轮次可以适当增加;在最优注入参数下,CO2换油率明显大于N2;(5)对于YD油藏稠油,CO2吞吐主要的增油机理是溶解降黏,而N2吞吐是补充地层能量,保持地层压力。研究成果可以为CO2/N2吞吐在YD稠油油藏的应用提供一定的理论基础和技术指导,在一定程度上也可作为开发同类油藏的借鉴。