热化学复合开发是稠油蒸汽热采后期最具代表性的接替开发技术，已在国内辽河、胜利、新疆和河南油田以及加拿大阿尔伯塔省的油砂开采等项目中开展了大量矿场实践应用，增油效果显著。该技术通过充分发挥蒸汽、化学剂及非凝析气多元体系的协同作用机制，促进多孔介质中稠油的流动形态和渗流模式发生变化，产生原位乳化，生成乳液体系，并呈现剪切变形、破裂、卡断及聚并等物理现象，为典型的非等温非线性渗流，与常规蒸汽热采过程具有显著差异。目前，国内外学者已通过填砂实验、微观可视化实验及理论模拟等手段，对稠油的乳状液渗流机理、渗流规律等开展了研究，但多数为等温条件，对于非均质多孔介质条件下稠油热化学复合开发的非等温渗流规律研究有待进一步发展完善。针对这一问题，中国石油大学（北京）东晓虎副教授团队在实验研究基础上，充分考虑热化学复合体系协同作用对储层岩石流体物性的影响，建立了热化学复合开发的非等温相场控制数学模型，搭建了非均质多孔介质模型，开展了模拟计算，在与微流控芯片的实验结果比对的基础上，揭示了稠油热化学复合体系在多孔介质内的微观驱替与渗流规律，研究认识对蒸汽热采后期的稠油油藏提高采收率具有重要意义。相关研究认识刊登在《石油学报》第46卷第2期。
（1）建立了稠油热化学复合开发的非等温相场控制数学模型，利用非均质多孔介质模型，模拟了不同体系在多孔介质内的微观驱替与渗流特征，通过微流控芯片实验进行了结果验证，显示油水乳化效应是稠油热化学复合开发的最典型机理，可充分发挥气剂协同的传热传质机理，形成的O/W乳状液滴主要以分散相在多孔介质内运移，可有效抑制前缘指进、稳定驱替前缘、扩大热波及范围、拖拽盲端剩余油，对微观驱替和渗流特征影响较大。
（2）与单一蒸汽热采方式相比，CO2-化学剂热复合方式的波及范围可扩大12.5%，平均温度升高约15℃。化学剂的加入，会促使残留在孔喉中的油膜被乳化，形成包裹油滴，扩大波及。加入CO2后，充分发挥CO2溶解降黏、补充地层能量作用机理，导致油水乳化程度及稳定性提高，前缘指进现象减弱，扩大波及。
（3）研究表明提高注入流体温度可通过补充地层能量，在部分孔喉通道实现渗流突破，扩大波及范围。水湿孔喉条件和低界面张力下的开发效果较好，同时适当提高热复合体系中CO2的浓度有利于发挥溶解降黏、增强乳化、改善原油流动性、扩大波及的作用。
论文链接：http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202502007
