近年来,随着轻质油藏高压注空气技术成功地在美国进行商业化实施,注空气正作为有效的提高采收率被国内外学者广泛关注和研究。空气资源取之不尽用之不竭,可就地取材,价格低廉。空气驱适合于多种岩石类型(碳酸盐岩、砂岩等)的油藏,尤其适合于那些其他常规采收率技术不能有效实施或不经济的油藏,如低渗/超低渗注水开发困难的油藏,老油田高含水油藏,聚驱后油藏以及化学驱油技术不能够有效实施的高温高盐复杂油藏等。注空气驱油不同于其他气驱,注入空气在油藏条件下会与原油发生氧化反应。这种氧化反应的存在使得空气驱不仅具有其他气驱的物理驱油作用(油藏增压作用等),而且产生了其他附加的化学驱油和物理驱油作用(包括氧化后的烟道气驱,热效应,热前缘的蒸馏作用,氧化作用导致的原油组成和原油物理性质的改变等),驱油机理更加复杂。在各种机理的综合作用下,空气驱会使得原油采收率得到大幅度提高。空气驱的驱油机理主要通过低温氧化反应实现,因此研究原油与空气的低温氧化非常重要。空气与原油的低温氧化反应受多种因素控制,其中,储层岩石矿物与粘土矿物对原油氧化特性和氧化动力学方面有重要的影响,因此有必要开展不同类型的粘土矿物对原油氧化影响的研究。本论文以X油田T油藏的稠油和C油田L油藏的轻质油为研究对象,首先通过大量文献调研,分析了目前国内外注空气技术的应用现状,空气驱油机理研究进展,粘土矿物对原油氧化的影响以及研究原油低温氧化反应的手段。通过X射线衍射技术对两组岩屑进行分析,测得岩石矿物组成和粘土矿物的类型及含量。并通过x射线荧光光谱仪(XRF)测试了四种粘土矿物所含元素的含量。通过测量长细氧化管物理模拟实验前后气相中02含量、C02含量以及C1-C6轻质组分的含量分析了四种粘土矿物绿泥石、伊利石、蒙脱石和高岭石对x油田T油藏的稠油和C油田L油藏的轻质油低温氧化反应的影响。结果表明,粘土矿物对稠油和轻质油的氧化均有催化作用,但不同粘土矿物对原油的催化效果不同,催化效果的差异主要取决于不同粘土矿物中所含金属盐类及含量。采用TG/DTG/DTA热分析手段,对稠油和轻质油的氧化特性进行了分析,两种原油的低温氧化反应历程均表现出三个明显的反应阶段,低温氧化阶段,燃料沉积阶段和高温燃烧反应阶段,两种原油的TG、DTG、DTA曲线表现出明显差异。对比分析了两种岩屑对原油氧化的影响,粘土矿物含量高的砂岩岩屑对原油氧化的影响比主要含量为方解石的碳酸盐岩岩屑大。通过Arrhenius方法计算了原油及原油在多孔介质中反应的氧化动力学参数,并进一步通过活化能分析了粘土矿物对原油氧化动力学的影响,结果与第三章物理模拟实验相一致。研究粘土矿物对原油氧化反应的影响对于判断空气驱在不同岩石类型(主要指粘土及含量不同)油藏的适应性有重要指导意义。