油藏在經(jīng)歷一次采油(衰竭式采油)和二次采油(注水采油)后平均采收率僅能達(dá)到15-20％左右，CO2氣體具有降低原油粘度、膨脹系數(shù)大、與原油混相降低界面張力等優(yōu)點(diǎn)，可在油田注水開發(fā)基礎(chǔ)上提高采收率約5～10個(gè)百分點(diǎn)。

CO2驅(qū)油可分為非混相驅(qū)與混相驅(qū)，混相驅(qū)提高采收率的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非混相驅(qū)，非混相驅(qū)與混相驅(qū)最重要的區(qū)別為是否形成CO2-原油混相帶，混相帶的運(yùn)移類似于活塞式驅(qū)油，CO2與原油通過多次接觸形成混相之后，界面張力消失，毛管力等于零，理論上的洗油效率能達(dá)100％。

CO2-原油混相帶的運(yùn)移在地層中無法直觀的觀察到，多孔介質(zhì)中混相帶的運(yùn)移難以描述，CO2混相驅(qū)開發(fā)動(dòng)態(tài)特征難以預(yù)測，會(huì)影響采油方案的調(diào)整和注氣參數(shù)的制定，降低CO2混相驅(qū)的開發(fā)效率與CO2的利用效率。本方法基于B-L方程提出考慮CO2與原油之間混相程度、儲(chǔ)層重力效應(yīng)的CO2混相驅(qū)混相帶前緣位置的新方法，對(duì)揭示CO2混相驅(qū)油規(guī)律有重大意義。

一種確定油藏尺度CO2混相驅(qū)混相帶前緣位置的新方法，包括如下步驟：

步驟1、獲取儲(chǔ)層的孔隙度Φ、滲透率K、井距L、地層傾角θ、油相密度ρo、氣相密度ρg、油相粘度μo、氣相粘度μg

基本信息；

步驟2、利用界面張力消失法獲取CO2-原油最小混相壓力，并根據(jù)不同壓力下油氣界面張力計(jì)算CO2-原油混相指數(shù)；

界面張力消失法獲取CO2-原油最小混相壓力及CO2-原油混相指數(shù)的計(jì)算如下：

使用石油醚將高溫高壓界面張力儀中的懸滴室清洗干凈，清洗之后用熱氮?dú)獯祾?，將懸滴室抽至真空?

將測試系統(tǒng)加熱至地層溫度后保持恒定，隨后向懸滴室內(nèi)逐漸注入CO2的同時(shí)對(duì)系統(tǒng)加壓達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)定壓力值；

測試系統(tǒng)壓力和溫度趨于穩(wěn)定后，在預(yù)定的壓力值下將地層原油樣品通過毛細(xì)探針緩慢地向懸滴室注入，當(dāng)油滴在探針頂端形成穩(wěn)定的油滴時(shí)，用裝置中的攝像系統(tǒng)拍下油滴形狀的圖片，根據(jù)油滴的形狀用Andreas選面法計(jì)算出CO2-原油間的界面張力。至此完成一個(gè)壓力下的界面張力測試；

將懸滴室重新洗凈，改變壓力重復(fù)上述步驟進(jìn)行其他壓力下的CO2-原油界面張力測試，直至油相在懸滴室中的CO2中不能形成完整的油滴時(shí)結(jié)束實(shí)驗(yàn)。

基于不同壓力CO2-油界面張力變化計(jì)算CO2-原油混相指數(shù)的公式為：

步驟3、在CO2驅(qū)油過程中，存在氣相與油相兩相速度場，基于達(dá)西定律計(jì)算傾斜儲(chǔ)層中油相與氣相的運(yùn)移速度；

基于達(dá)西定律計(jì)算傾斜儲(chǔ)層中油相與氣相的運(yùn)移速度的公式如下：

步驟4、基于B-L方程、質(zhì)量守恒方程、氣體分流率方程，利用油藏中油/氣運(yùn)移速度方程得到CO2混相驅(qū)混相帶前緣位置模型。

結(jié)合CO2黏度、原油黏度，推導(dǎo)出具有重力效應(yīng)的帶傾角儲(chǔ)層氣體分流率方程為：

將速度場方程與氣體分流率方程結(jié)合，在遵循氣體質(zhì)量守恒的基礎(chǔ)上，從CO2入口端到混相帶前緣對(duì)含氣飽和度進(jìn)行積分，并用朗伯W函數(shù)求解得出混相前緣的位置，其表達(dá)式如下：