一、致密油藏CO₂驱提高采收率机理
致密油藏注CO₂提高采收率效果显著，可通过多重作用机制实现大于15% 的采收率提升幅度（混相驱）或4%~12%（非混相驱），明显优于水驱和N₂驱等传统方式。其核心效果体现在：在超临界状态下，CO₂与原油形成混相或近混相，大幅降低原油粘度（可达90%以上）并减小界面张力，同时使原油体积膨胀10%~30%，增强其流动能力；其次CO₂优先进入基质孔隙系统，通过分子扩散与远离裂缝的原油充分接触，实现微-中-宏多尺度孔隙的原油同步采收，显著提高驱替效率，室内实验中 CO₂驱替采收率可达70%以上，远超N₂驱的45%左右；此外，CO₂还能萃取原油中的轻质组分，改善原油流动性，并通过渗吸作用置换微孔道中的束缚油，进一步提升波及体积。矿场实践表明，该技术可使直井日产油超14 吨，同时实现CO₂地质封存，兼具经济效益与环保价值，成为致密油藏高效开发的关键技术路径。
致密油藏具有基质渗透率极低、孔隙结构多尺度非均质性强、天然裂缝发育的核心特征，CO₂吞吐开发过程中，超临界 CO₂与原油的多组分相行为、基质-裂缝双重介质渗流、注-焖-采多阶段循环动态的刻画精度，直接决定模拟结果的可靠性。基于 tNavigator平台可实现上述全部模拟过程，为用户提供了快速、便捷的油藏模拟平台。
二、tNavigator平台CO₂吞吐全流程模拟关键操作技巧
以XX油田某致密油藏为例，来演示CO₂吞吐全流程。
1、注入流体组分自定义：以 5 组分油藏模型为例，在Composition of Injection Stream模块中，明确 CO₂组分的排序位次，将其摩尔分数设置为 1，其余烃类及非烃组分摩尔分数均设置为 0，同步将注入流名称自定义为 CO₂，指定纯 CO₂注入体系，避免组分偏差导致相行为计算结果偏离实际。
2、单井注入介质匹配：在Well Injected Gas Nature模块中，完成目标井与已定义 CO₂注入流的一一绑定，明确指定目标井注入气体的成分为纯 CO₂体系；通过Add Wells to Table功能可批量添加目标井，实现多井同步注入设置，大幅提升多井组吞吐模拟的操作效率。（参考图1，图2，图3）
图1 设置Composition of Injection Stream与Well Injected Gas Nature
图2 设置Composition of Injection Stream定义注入流体组分
图3 设置Well Injected Gas Nature定义井注入流体
CO₂吞吐的核心是 “注入-焖井-生产”三段式循环开发，tNavigator 平台通过Cyclic Rule模块可实现全周期循环规则的可视化、自动化配置，核心设置要点如下：
3、循环阶段划分与切换逻辑：按照 CO₂吞吐的开发机理，设置3个核心循环阶段，分别定义为 stage1 注气阶段、stage2 焖井阶段、stage3 生产阶段，明确各阶段的开发类型；同时设置阶段切换规则，单阶段结束后自动跳转至下一阶段，最后一个生产阶段结束后自动回到注气阶段，实现多轮次吞吐循环的自动连续计算。
4、单阶段时长精准控制：勾选Use Time for Duration Control启用时长控制功能，基于储层物性与现场作业经验，精准设置各阶段持续时长，常规致密油藏可设置为注气阶段 30 天、焖井阶段 30 天、生产阶段 30 天，单轮次吞吐周期 90 天；同时可通过Limit the Number of Cycles设置最大循环轮次，通过Total Time Length设置整体模拟的总开发年限，完全适配矿场中长期开发规划的模拟需求。在注气阶段的Cycle Part Well Limits模块中，将注入流体类型设置为 Gas，优先选择Injection Rate作为核心控制模式，基于油藏注入能力、井口压力上限，设置地面注入速率（如 50000 sm³/day）；同时可根据模拟需求，切换为井底流压、油藏注入速率等控制模式，适配不同注入压力约束、不同井型的注入工况模拟。
5、循环约束边界设置：在全局设置中，通过Limit Time of Rule Work设置循环规则的生效时间窗口，规避与历史生产阶段的时间冲突；通过Stage to Switch After Time Limit设置异常工况下的阶段切换兜底规则，保障模拟计算的连续性与稳定性。在生产阶段设置界面中，将阶段类型设置为 Production，例如选择Liquid Rate作为核心控制模式，设置合理的地面产液速率（如 30 sm³/day），同步将产油、产水、产气速率的强制约束值设置为 0，避免不合理的产量约束截断真实生产动态。（参考图4，图5a，图5b）
图4 设置Cyclic Rule
图5a 设置Cyclic Rule关键参数
图5b 设置Cyclic Rule关键参数
从模拟输出的生产动态曲线可清晰看出，致密油藏 CO₂吞吐呈现显著的阶段式产量变化特征：注气阶段油井关井注气，日产油为0，CO₂持续进入储层裂缝与基质孔隙；焖井阶段油井保持关井状态，CO₂通过分子扩散与基质原油充分接触，完成降粘、体积膨胀、混相接触等关键作用；开井生产初期，受CO₂补充的地层能量与改善的原油流动性驱动，油井呈现显著的高产特征，随着生产时间延长，地层能量逐步释放，CO₂驱动效应衰减，产量呈现递减趋势，需通过新一轮吞吐循环实现产量回升，完全契合致密油藏 CO₂吞吐的现场生产规律。（参考图6，图7a，图7b）
图6 XX油田某单井CO2吞吐模拟效果
图7a 单井附近原油粘度变化
图7b 单井附近CO2在原油中摩尔分数变化
tNavigator平台凭借高效的并行计算能力、精准的多组分相行为模拟算法、灵活可视化的循环规则配置功能，可完美适配致密油藏CO₂吞吐的全流程数值模拟需求，通过精细化的参数设置、多方案对比优化与全维度结果分析，可为现场 CO₂吞吐开发方案的编制、优化与调整提供精准的量化依据。
