CO2气藏的物质平衡方程推导

基于CO2气藏开发过程中,不同的驱动类型的影响,同时考虑CO2在地层水中的溶解的特殊性,增加溶解气的影响分析.根据地下体积平衡原理,建立定容CO2气藏和水驱CO2气藏的物质平衡方程,并以实例分析证明该物质平衡方程的实用性.     

注伴生富化气近混相多级接触驱替机理研究

根据近混相驱理论,适当选择注入气的组成,形成湿气或富化气,在低于最小混相压力下可能会形成蒸发-凝析双重传质作用的近混相驱,在适当降低注入压力的同时能使驱替达到与混相驱相同的效果.以我国海上油田某一实际油藏为例,采用该油藏伴生的富化气进行回注,通过注入气体与地层原油之间互溶性膨胀实验以及多级接触PVT相态特征实验和模拟研究,描述了近混相驱多级接触过程中注入气和地层油之间组成变化特征以及PVT高压物性变化规律,探索了我国海上油田注伴生富化气近混相驱油机理.     

高温高压气体-原油分子扩散系数研究

分子扩散在注气开发过程中有重要作用,是影响气-液混相效果的重要参数.目前通用的相态计算软件在计算过程中均假设油气一接触就立刻达到平衡,由于扩散影响,实际上这种现象是不存在的.采用定容扩散方法及相关模型研究了高浓度CO_2、CH_4、N_2体系与油田地面分离器原油之间的扩散现象,研究表明:气-油体系并不是一接触立刻达到平衡,与组分的扩散速度有关;扩散系数为一变化值,随着压力的降低,扩散系数逐渐增加,直至体系达到平衡;而且在实验过程中发现不同位置液相的性质不同.实验研究为相态研究开辟了一条新的道路,所取得的成果对优化注气方案有一定的参考价值.     

基于油气相平衡的气顶底水油藏水平井垂向井位优化

气顶底水油藏油气水三相同时赋存，水平井垂向位置不合理，则极易发生气窜和水锥，导致油井产能下降。为了有效控制气窜和底水锥进，延长水平井稳产时间，基于热力学相平衡理论，结合气顶底水油藏流体分布特点，校正了状态方程计算逸度误差，计算了油气体系相平衡闪蒸模型，利用天然气状态方程和物质平衡方程进一步推导出了气顶指数、底水倍数与地层压力的垂向水平井布井位置评价模型，总结了水平井开发过程中随油藏地层压力下降油气相间传质规律。经实例计算及数值模拟验证，采用本方法得到的布井位置可以有效延长水平井稳产时间，为气顶底水油藏水平井部署提供一定的借鉴意义。     

英东油田注气驱室内实验研究

为了研究英东油田注气提高采收率的可行性,在室内开展细管实验和长岩芯驱替实验,确定注气开发的最小混相压力及不同注入开发方式下的驱油效率。研究结果表明:在原始地层压力条件下,英东油田注气开发方式应为非混相驱;直接气驱、气水交替驱和水驱后气水交替驱这3种不同的注气开发方案中,气水交替驱的驱油效率最高,可达到58.41%。     

不同种类气体注入对原油物性的影响研究

膨胀试验作为单井吞吐工艺试验的重要评价手段之一。在油田注气混相与非混相驱试验中已得到应用。目前对不同种类气体洲主对原油相态影响国内外虽作了些分析和研究,但针对同一种流体究竟那种注入气体国好,还研究得不多。首先对ＣＯ２注入时原油膨胀试验和未注气时的ＰＶＴ数据进行模拟后,对ＣＯ２、Ｎ２、ＣＨ４和烟道气四种不同的注入气体进行了模拟研究,给出了在不同种类气体注入时原油的膨胀系数和泡点压力的影响,同时对混合     

三维三相全组份模型的研制和应用

针对凝析油气田开发的特殊民政部和混相驱与非混相驱开发油田的实际需要，引进化工热力学理论，考虑粘滞力，重力和毛管力的作用，用有限差分方法建立了一个三维三相的全组份模型，并对一个凝析气田的气体回注开采过程进行了模拟计算，效果很好，该模型已应用于安塞油田枰桥区Ⅳ类储量注气开发可行性实验研究，结果证明，该模型合理，精度高，功能全，运算速度快，使用方便。     

高含硫气藏物质平衡方程

气藏物质平衡方程是气藏工程中的重要理论,可以确定气藏的原始地质储量和可采储量,判断气藏的驱动类型,以及预测气藏未来的开发动态.高含硫气藏是一种特殊的气藏类型,该类气藏在气体开采过程中,随着地层压力不断下降,会产生硫沉积现象.常规气藏物质平衡方程没有考虑硫沉积现象,因此,高含硫气藏物质平衡方程与常规气藏物质平衡方程存在一定的差异,直接利用常规气藏物质平衡方程预测高舍硫气藏的开发动态会产生一定误差.在考虑硫沉积的基础上,针对封闭气藏的情况,推导了高含硫气藏的物质平衡方程,为高含硫气藏开发动态分析及预测提供了一种有效的手段.     

渤海稠油油田注气配伍性及混相机理

渤海稠油储量十分丰富,目前热采采收率低,挖潜潜力巨大,探讨海上稠油油田注气开采可行性具有重要的现实意义。通过注气膨胀实验及多次接触实验,研究了不同注气介质(CO₂、N₂、天然气)对渤海不同黏度稠油(普I-1类、普I-2-A类、普I-2-B类)的增溶膨胀降黏效果及混相机理。注气膨胀实验结果表明,CO₂与稠油的配伍性优于天然气和N₂,CO₂对3类稠油的降黏率分别为78%、85%、90%,天然气对3类稠油的降黏率分别为29%、69%、62%,注CO₂更适用于普I-2-B类稠油,注天然气更适用于普I-2-A类稠油。多次接触实验结果表明,CO₂驱的传质机理以溶解凝析为主,N₂驱的传质机理以萃取抽提为主,天然气驱的传质机理为凝析-抽提平衡;理论最小混相压力均大于43.00 MPa,因此在驱替前缘均难以形成混相。研究结果可为渤海稠油油田注气提高采收率提供重要依据及技术支持。     

膨胀岩的膨胀机理及其对套管变形的影响

在蒙脱石含量较高的注水开发油气田中,由于注入水的窜流引起蒙脱石膨胀造成套管损伤变形（套变）,已经成为影响油田注水开发效果的一个重要因素。为进一步揭示膨胀岩吸水后膨胀挤压套管的现象和规律,运用膨胀岩晶格扩张理论,建立了膨胀岩的本构方程,并通过数值分析的方法对膨胀岩膨胀挤压套管造成套变的机理进行了研究。     

注气过程相态变化特征

注气混相驱和非混相驱已成为国内外提高原油采收率的重大方法之一。注气将改变原有油藏体系的组分、组成等热力学条件，使原油的一系列物理、化学性质发生改变。注气过程中流体相态研究是最基础的油藏工程研究内容，其结果为注气过程油藏开发设计、动态分析等提供基础依据。研究结果表明，对黑油油藏注天然气，油藏饱和压力将大幅度地提高，在温度一压力图上表现为泡点线变化大、而露点线变化小。     

N2与CH4对CO2非混相驱油效果的影响

在矿场应用中,注入CO2中混有的杂质气体会影响其驱油效果.为制定更加合理有效的开发方案,有必要研究杂质气体对CO2驱的影响.利用油藏数值模拟方法,在纯CO2气体注入参数优化的基础上,研究了N2与CH4两种杂质气体对CO2非混相驱体积波及系数、驱油效率、油井见气时间和采收率的影响;以尽量提高原油采收率为目标,确定了注入气中杂质气体的临界含量.结果表明,杂质气体的存在会导致CO2非混相驱体积波及系数增大,驱油效率降低,油井见气时间缩短;注入的CO2中N2的摩尔分数最高不应超过5%,CH4的摩尔分数最高不应超过14%.     

气水交替驱提高采收率室内实验研究

国内外矿场试验表明,WAG驱可进一步提高原油采收率5%~10%,是三次采油阶段经济、有效提高采收率的驱替方式。借助室内驱替实验,利用改进的模拟岩心,通过设置实验对照组,揭示和明确了WAG驱提高采收率的作用机理。结果表明,WAG驱可减缓气窜,改变不利的水油流度比。注入气加强了三相分子之间的交换、扩散、渗吸及突破作用。水气交替注入后水驱封堵高渗带,气驱驱扫微小孔隙,并伴随重力分异效果,且驱替过程是水在孔隙中的缚存状态不断打破、不断重建的一个动态过程;注入水交替封堵大孔隙,削弱了注入气对流体的突破作用,改善了吸水剖面,延长油井见水时间,有助于提高原油采收率。对于非均质性严重的储层,交替注水产生的动态封堵可进一步提高WAG驱油效果。     

强水敏油藏注气提高采收率实验研究

强水敏油藏采用注水方式开发,存在注水困难,易对储层造成伤害等问题.而采用注气驱的方法开发水敏油藏,既能避免对储层造成伤害,同时又可取得明显的增产效果;另外采用CO2驱还可以减少温室气体的排放.细管实验表明,CO2和液化气+天然气段塞在地层条件都能与原油混相,可以获得较好的增产效果.长岩心实验的研究证明,水驱造成了岩心渗透率明显下降,岩心渗流能力伤害严重,注入水最终无法注入.而注气驱的增产效果远远好于水驱,同时可有效地保护储层.     

倾斜多层油藏注N2非混相驱合理注气速度研究

注气速度对非混相驱的采率有很大的影响。在注气非混相驱替理论模型的基础上，分析了注水开发后单一储层注N2非混相驱界面稳定条件，给出了倾斜多层油藏注水开发后注气非混相驱考虑渗透率级差和有效吸气厚度影响的合理注N2速度界限的确定和注气动态分析方法，并对某实际油藏剖面进行注氮动态分析，用数值模拟进行了对比分析验证。结果表明：所给出的合理注气速度界限的确定方法和倾斜多层油藏的注N2动态分析方法是合理的。     

凝析气藏水驱机理研究

目前全世界凝析气田开发主要采用衰竭和注气两种开发方式.由于诸多条件的制约注气,应用受到限制;衰竭式开采凝析油采收率低,对于凝析油含量高的气藏开采效果不好.凝析气藏注水开发是一新的开发方式,国内对此方面研究较少,值得探索.以大港板桥废弃凝析气藏室内岩芯注水驱替实验为基础,对水驱的可行性及其机理进行了探讨.实验表明:凝析油和天然气的采收率最高可分别增加3.39%、10.11%;较高速度下注水效果好于在低速下水驱效果;存在一最佳注水量值;在废弃压力条件下注水效果优于复压后注水效果.     

K稠油油藏开采优化数值模拟研究

我国西部K油藏为浅层稠油油藏,油层平均埋深240 m,属于边缘氧化型稠油油藏.针对K油藏开发过程中注入蒸汽波及的效率低,热连通不充分,油汽比低,经济效益差的现状,选择该油藏有代表性的井组,利用数值模拟方法,对该油藏连续汽驱、间歇汽驱、低干度汽驱等技术方案进行了深入的研究,综合经济因素和最终采收率确定了合理的开发方案为高注汽强度的间歇汽驱,注汽强度80～100 m3/d,注汽周期为6个月.数值模拟结果对油田实际开发有指导作用.     

用状态方程模拟注气对凝析气藏采收率的影响

提高凝析油采收率和整体开发效益是凝析气藏开发的目标，注气是防止凝析出从面提高凝析油采收率的较好方法。以一个真实的凝析气藏为例，使用自行开发的PVTCOG软件和PR状态方程研究和对比了凝析气藏定容衰竭不同阶段，注干气、氮气及二氧化碳对露点的影响、对注气时机、对凝析油储量和凝析油采收率的影响。研究表明不同注入气影响露点的趋势不同，随注入气增加凝析油储量下降，但凝析油采收率上升，注入时机不一定是在于高于露点压力时最好。