气藏多孔介质中组分吸附等温线的建立

根据吸附位势(位能)理论. 利用Dubinin吸附势的定义。对于同一种类型的吸附剂(多孔介质),对不同吸附质在不同温度条件下测得的吸附实验数据.将其吸附量和吸附势相关联_拟合得到相应的回归方程。并利 用拟合得到的回归方程,针对某个气藏(Case2).在确定的平均气层岩心参数的条件下,建立该气藏在给定气层温度下所有组分的吸附等温线。此项研究工作将为开展多孔介质中吸附作用的各种研究(如吸附平衡相态模拟和油气藏数值模拟研究等)提供重要的基础数据和研究方法,     

单组分吸附数据的回归及应用

作为地层多孔介质中油气藏烃类体系二相(气相和吸附相)或三相(气相、液相和吸附相)相平衡模拟计算的基础研究工作，本文根据吸附位势(位能)理论，利用Dubinin吸附势的定义，对于同一种类型的吸附剂(多孔介质)，对不同吸附质在不同温度条件下测得的吸附实验数据，将其吸附量和吸附势相关联，拟合得到相应的回归方程。并利用拟合得到的回归方程，针对某个气藏(Case2)，在确定的平均气层岩心参数的条件下，生成该气藏在给定气层温度下所有组分的吸附等温线。     

吸附测试数据的处理与应用

根据吸附位势(位能)理论，利用Dubinin吸附势定义，对于同一种类型的吸附剂(多孔介质)，对不同吸附质在不同温度条件下测得吸附实验数据，将吸附量和吸附势相关联，拟舍得到相应的回归方程。并利用拟舍得到的回归方程，针对某个气藏(Case2)，在确定的平均气层岩心参数条件下，生成该气藏在给定气层温度下所有组分的吸附等温线。此项研究工作为开展考虑多孔介质中吸附现象作用的各种研究(如吸附平衡相态模拟和油气藏数值模拟研究等)提供了重要的基础数据和研究方法。     

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文章在提出多孔介质中气相、液相与吸附相的三相相平衡假设条件之后,应用空穴溶液气体吸附FHVSM模型建立了气相、液相与吸附相之间的三相相平衡计算热力学模型。并针对某个气藏Case 2,在确定的平均气层岩心参数的条件下,生成该气藏在给定气层温度下所有组分的吸附等温线;在等容衰竭实验模拟计算中,分别研究了有多孔介质和无多孔介质、考虑毛细管压力和不考虑毛细管压力、以及考虑吸附作用和不考虑吸附作用时,地层流体高压物性参数的变化和差异,并由此得出相应的研究结论。     

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由于气藏储层孔除介质中贮存的天然气几乎都是多组分的，因此，气藏储层孔隙介质中的气体吸附问题只能用多组分模型才能最终得到解决。章在对化工领域中应用得最为广泛的10个多孔介质多组分气体吸附理论模型进行再研究的基础上，利用拟合得到的单组分模型参数值，以及相应的储层孔隙介质多组分气体等温吸附实验数据对这些模型进行了储层孔隙介质气体吸附适用性研究。结果表明：①当气体组分数目较少，可以利用Wilson VSM模型对储层孔隙介质混合气吸附进行关联，若考虑到计算的简便，则DSL模型是最佳选择；②当气体组分数目较多，用FHVSM模型计算所得的吸附数据和储层孔隙介质中的偏差最小；③由于气蒸气体组分的数目都大于3个，因此将FHVSM模型运用于实际气藏吸附计算时将获得比其它模型更好的效果。     

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气藏烃类流体储存于地下的多孔介质中，部分烃类气体会吸附在多孔介质固体表面，从而会应影响气藏储量计算、气井产能计算、气藏开发动态分析等气藏工程计算的准确性。文章分析、研究了烃类气体在储层多孔介质表面上的吸附机理，应用F—HVSM模型，通过实例计算，得到了烃类气体混合物在储层多孔介质表面的吸附情况。研究表明：烃类气体混合物在储层孔隙介质中的吸附量随温度的升高而减少，随压力的升高而增大；在同一孔隙介质中，当温度、压力相同时，重组分含量相对较高的烃类气体体系，其吸附量相应较大；对同一烃类气体体系而言，在相同的温度、压力下，孔隙介质渗透率越低，比表面越大，其吸附量也越大；烃类气体混合物在中、低渗储层多孔介质表面的吸附量的数量级为10-2mol/kg。     

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凝析油气相平衡过程发生在地层的多孔介质中。多孔介质由于其巨大的比面积而具有较强的吸附能力，流体因而以吸附态和自由态两种状态存在。在常规相平衡分析的基础上，应用气体吸附理论，建立了地层条件下混合气体在储层多孔介质表面吸附时对相平衡影响的数学模型，提出了考虑多孔介质吸附的相平衡计算方法，并通过实例计算分析了多孔介质吸附对相平衡的影响，结论：凝析油气渗流应考虑多孔介质的吸附作用；重烃组分优先吸附，随压力降低解吸的重烃组分比轻烃组分多；吸附量随温度增高而降低；气藏孔隙度愈低，吸附态气体相对愈多。     

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地下多孔介质因具有较大的比面积而对凝析油气流体具有较强的吸附能力，多孔介质对凝析油气藏中流体的渗流具有不可忽略的影响，文章根据天然裂缝性凝析气藏渗流特点，首次将多孔介质吸附影响项直接纳入渗流微分方程中，并建立了考虑多孔介质吸附影响的天然裂缝凝析气藏试井分析模型。利用拉普拉氏变换得出了模型的解，绘制了试井分析理论曲线，分析了理论曲线的特征，给出了试井分析步骤，并进行了实例分析。结果表明：多孔介质吸附对试井解释结果具有较大影响，考虑多孔介质吸附影响下的试井分析所得地层有效渗透率低不考虑吸附影响时的情况，但视表皮因子则相反；考虑多孔介质吸附影响时的窜流系数低于不考虑吸附影响时的结果，弹性储容比则相反。在进行实际试井分析时有必要考虑多孔介质吸附的影响。     

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目前在气藏工程中广泛应用的露点实验和计算方法都没有考虑多孔介的影响，得到的露点力值与真实值产生偏差。文章应用气体吸附理论，建立了地层条件下混合气体在油气储集层多孔介质表面吸附时对露点影响的数学模型，提出了考虑吸附的露点压力计算方法和计算实例。     

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文章建立了考虑多孔介质界面吸附现象影响的真实组成相平衡计算模型，可以计算在任何温度、压力、多孔介质比表面下的凝析气藏的真实组成，论述了吸附作用对井流物组成的影响程度和特征，并用实例计算了我国一凝析气藏油气的原始真实组成。研究结果表明，在考虑吸附的影响时，计算的地下真实组成与井流物的组成还存在着很大的差别。     

两种聚合物在多孔介质中的渗流特性

疏水缔合水溶性聚合物(HAWP)是大分子链中含有少量疏水基团的水溶性聚合物，在模拟某一油藏条件下，研究了HAWP和ASG两种不同类型聚合物溶液在多孔介质中的渗流特性。研究结果表明，由于HAWP分子疏水基团发生分子间缔合作用，形成动态物理交联网络，HAWP溶液表现出很强的流度控制能力；在远离注入端的多孔介质中，HAWP溶液比ASG溶液具有更高的抗冲刷性和降低孔隙介质渗透率的能力。两种聚合物溶液在多孔介质中表现出的不同渗流特性与聚合物的分子结构有密切关系。     

采油微生物在多孔介质中的迁移滞留机制

采油微生物在多孔介质迁移过程中的滞留特征明显。以2株典型采油微生物Pseudomonas aeruginosa WJ-1和Bacillus subtilis SLY-3为研究对象,通过等温吸附实验和流动实验研究了其迁移滞留规律。研究结果表明:多孔介质的比表面积越大,吸附位点越多,菌体的吸附量越大。菌体和多孔介质表面的疏水性关系影响菌体在多孔介质表面的吸附量。采油微生物在油藏多孔介质环境中的总菌浓度一般低于3.5×108cfu/mL,在此条件下,采油微生物在油藏多孔介质中的吸附符合Freundlich吸附等温线。体积较大的微生物运移速度超前,说明采油微生物在多孔介质运移过程中存在不可及孔隙体积。采油微生物在多孔介质运移过程中受到平衡吸附和架桥筛分的共同作用,且架桥筛分的作用相比于平衡吸附更加突出。基于实验研究确定了微生物的迁移滞留机制,并在此基础上修改完善了微生物迁移数学模型。研究成果为微生物采油数值模拟软件的研发与优化提供了实验依据及理论基础。     

凝析气藏近井地层油气产状及渗流特征

提出了孔隙介质条件下凝析油气相态特征预测的相平衡模拟方法。将该方法应用于牙哈等凝析气藏的露点、反凝析油饱和度等相态特征研究,取得了令人满意的结果。将孔隙介质条件下凝析油气体系相平衡计算方法引入凝析油气渗流理论,得到了考虑吸附和毛管凝聚作用影响的凝析油气体系物化渗流模型,给出了考虑界面现象影响的凝析气井产能方程及描述凝析气藏近井地层反凝析油饱和度分布规律、气相相对渗透率分布规律、压降漏斗分布规律的数学模型。通过牙哈凝析气藏气井产能、反凝析油饱和度分布规律以及气相相对渗透率分布规律的预测计算,表明多孔介质界面现象的作用会加剧地层反凝析现象,产生附加的反凝析动态地层伤害,引起凝析气井气相相对渗透率和产能降低。     

多孔介质对凝析气露点压力影响研究

关于多孔介质对凝析气露点压力的影响,不同学者研究得出的结论各不相同,有的结论甚至相反.到目前为止还没有一种理论能较好地解释这种矛盾现象.在大量调研国内外多孔介质对相变影响的基础上开展实验研究,得出了多孔介质对凝析气露点压力有影响的结论;进行理论研究,建立了分别考虑毛细管压力和吸附现象的露点压力计算模型.针对中原油田白庙、桥口凝析气以及模拟凝析气流体分别进行了实例计算.结果证明毛细管压力和吸附现象对凝析气露点压力有影响.