Nach erschöpfender Förderung und Wasserinjektion in tiefen, gering durchlässigen Öllagerstätten verbleiben im Untergrund immer noch etwa 60 % der ursprünglichen Ölreserven, was ein Schlüsselproblem darstellt, das die effiziente Nutzung von Öl- und Gasressourcen einschränkt. Die CO₂-mischphasen-Verdrängungstechnologie als effizientes Mittel zur Steigerung der Förderrate hat in den letzten Jahren große Aufmerksamkeit erhalten, jedoch tritt bei der praktischen Anwendung häufig das Phänomen des vorstoßenden Frontvorsprungs auf, was zu einer ungleichmäßigen Erfassung führt und die gesamte Verdrängungseffizienz erheblich beeinträchtigt. Die Studie verwendete eine Kombination aus Kernspinresonanz (NMR) und CT-Scans, wählte Tiefenproben mit unterschiedlichen Durchlässigkeitsgraden aus und führte systematische experimentelle Untersuchungen zu den Migrationsmerkmalen der CO₂-mischphasen-Front und den mikroskopischen Mobilisierungsmechanismen durch. Die Ergebnisse zeigen, dass die Permeabilität der Probe einen signifikanten Einfluss auf die Stabilität und das Migrationsverhalten der CO₂-mischphasen-Front hat. Mit sinkender Permeabilität wird der nahezu kolbenartige Verdrängungszustand der Front früher zerstört, der Grad der ungleichmäßigen Vorwärtsbewegung nimmt zu, was sich in einer Verkürzung der dimensionslosen Migrationsdistanz und einer deutlichen Verringerung der Ölrückgewinnung im hinteren Bereich der Probe zeigt. Hinsichtlich der mikroskopischen Porennutzung zeigt CO₂ eine deutliche sequenzielle Selektivität: Es dringt zunächst in große Poren ein und breitet sich dann allmählich auf mittlere und kleine Poren aus. Mit steigender Permeabilität der Probe verbessert sich die Ölmobilisierung in den Kanälen mittlerer Poren deutlich, was auf eine bessere homogene Verdrängung hinweist. Die weitere Korrelationsanalyse zeigt eine positive Beziehung zwischen der Gesamtförderrate und der dimensionslosen Migrationsdistanz der Front, was darauf hinweist, dass die Frontstabilität ein entscheidender Faktor für die Verdrängungseffizienz ist. Die Studie enthüllt aus makro- und mikroskopischer Perspektive die Migrationsregeln der CO₂-mischphasen-Front und die ölbeweglichen Mechanismen auf Porenebene in tiefen, gering durchlässigen Lagerstätten. Die gewonnenen Erkenntnisse bieten wichtige Referenzwerte zur Optimierung von Injektions- und Förderprozessen sowie zur Verbesserung der Entwicklungseffizienz und liefern theoretische und technische Grundlagen für die effiziente Entwicklung der CO₂-Verdrängung in tiefen, gering durchlässigen Öllagerstätten.

Tiefe, gering durchlässige Öllagerstätten; CO₂-Mischphasenförderung; Migrationsmerkmale der Front; mikroskopische Mobilisierungsmechanismen; Ölrückgewinnungseffizienz