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目前,注空气驱技术广泛应用于低渗轻质油藏的开采,空气中的氧气主要通过低温氧化消耗掉,以确保注空气的安全性,而延长油矿地层温度偏低,只有30℃左右,与常规认识(一般认为油藏温度在60℃以上是实现低温氧化的界限)有较大差距,在此类油藏中是否可进行空气驱存在争议,但延长唐80井区空气泡沫驱先导试验表明,生产井很少有氧气产出,氧气可能存在其他消耗途径。
文章通过低温动、静态耗氧实验分析甘谷驿原油消耗氧气的能力;计算了唐80井区地层亏空;根据储层的成分特征分析氧气与地层岩石矿物可能发生的氧化反应,研究发现,地层中可能存在大量的Fe2+离子,并通过实验分析了甘谷驿地层水条件下Fe2+离子的氧化规律:利用气体溶解度模型计算了氧气在地层水及原油中的溶解度。
根据上述理论及试验的研究,以唐114井长61油层为计算示例估算以及对比了各个途径消耗氧气的总量,结果表明,原油总耗氧量最大,是耗氧的主要途径,即使油藏温度低,由于氧气易溶解于原油中,也能消耗一定量的氧气;黄铁矿有消耗大量氧气的潜力,耗氧量受黄铁矿溶解度的影响;绿泥石等含Fe2+离子的岩石矿物会由于各种物理化学因素将Fe2+离子释放到地层水中,由于地层水量巨大,也能消耗不少氧气;氧气在地层水的溶解总量不容忽视。
通过对超低温条件下耗氧机理的研究指出,可以利用Fe2+离子的低温反应特性将其作为超低温轻质油藏的耗氧调剖剂:Fe2+离子消耗空气中的氧气使产出气氧含量低于安全氧含量,反应Fe2+离子氧化后生成的沉淀用于封堵高渗层。