火驱+蒸汽复合驱室内实验研究

应用自主设计的火驱物理模拟系统,进行火驱+蒸汽复合驱室内实验研究。实验结果表明,采用空气、蒸汽混合注入的火驱+蒸汽复合驱,比单一火驱方式更具优势。由于生氢、加氢反应中会放出大量的热量,因此在复合驱方式下温度提高了150℃以上,高温区域面积扩大了1倍,原油改质效果更佳;同时,采用复合驱方式时,蒸汽呈过热状态,可改善原油的流动性。     

微生物驱油物理模拟实验研究

根据物理模拟实验的相似性准则，进行了微生物在多孔介质中运移实验、微生物驱油提高采收率实验、不同的代谢产物对采收率的影响实验及复配菌种的增殖作用对采收率的影响实验，结果表明，N80菌种能够随着注入水在多孔介质中生长和运移，其代谢产物各组分对采收率影响随代谢产物浓度的增加而增加，对采收率提高值贡献最大的是代谢产物中的表面活性剂，其次为代谢产生的酸及气体，并发现单个代谢产物的驱油效率的代数和小于各组分共同作用时的驱油效率，表明微生物代谢产物中各组分间的协同作用有助于提高采收率。     

热力泡沫复合驱提高稠油采收率研究

蒸汽驱开采稠油油藏时存在蒸汽超覆和蒸汽窜流,降低了蒸汽的波及效率.国内外采用注蒸汽的同时添加非凝析气体和耐高温起泡剂,进行热力泡沫复合驱,取得了令人满意的效果.利用物理模拟驱替实验和数值模拟技术,研究了热力泡沫复合驱提高稠油采收率的机理及开发效果.实验研究表明:蒸汽驱转热力泡沫复合驱后,驱油效率在蒸汽驱的基础上提高38.5%,达到81.0%.辽河高升油田的数值模拟研究表明:热力泡沫复合驱的采收率高于单一蒸汽驱,泡沫能够封堵蒸汽窜流通道,抑止蒸汽超覆,改善油藏的温度分布,是一种行之有效的三次采油方式.     

CO2-原油体系混相状态的渗流特性

为研究CO2-地层原油在混相驱替过程中的渗流特性,分别利用一维填砂模型和平板砂岩模型在油藏条件下进行实验.一维填砂模型实验着重分析了驱替过程中流体组分的含量变化,而平板砂岩模型实验从宏观角度显示了CO2在岩石孔隙中的渗流特征.结果显示:CO2对原油中的轻质组分具有明显的抽提作用.采收率、含水和气油比曲线亦表现出CO2在孔隙介质中渗流的复杂特征,证实CO2混相驱油可以大幅提高采收率.根据含水饱和度分布场图可知:CO2与原油混相后,流体黏度降低、渗流阻力减小,同时CO2/原油相与部分接触水能形成近似于三相混相的状态,这是提高采收率的重要原因之一;实验研究还表明CO2以高密度气体形式进入饱和水、饱和油无法进入的微孔隙,从而扩大了波及体积.     

不同韵律油藏蒸汽驱后转热水驱物理模拟研究

针对普通稠油油藏,利用三维剖面模型分别进行反韵律、正韵律和复合韵律油藏注蒸汽开发,后期进行转热水驱或水汽交替注入开发的物理模拟研究。结果表明,注入蒸汽由于重力超覆作用而向油藏顶部运移,和正韵律油藏相比,反韵律油藏顶部更容易形成蒸汽的窜流通道;而转热水驱或水汽交替注入后,注入热水携带油藏中蒸汽的剩余热量向油藏下部运移,从而有效动用油藏中蒸汽驱的剩余油,改善稠油油藏的开发效果,降低生产井的含水率。蒸汽驱后转水汽交替注入的驱油效率比转热水驱的驱油效率有所提高,水汽交替注入实施过程中含水率出现大幅度降低,增油效果明显。     

黑59区块回注气驱CO2浓度优选

国内部分油田进入了三次采油期.采用CO2驱油提高采收率,具有低碳环保、经济高效等优势,已经得到了推广应用.回注气驱油技术作为CO2驱替技术的一个延伸,其组分的确定对矿场提高采收率具有十分重要的意义.本文针对松辽盆地的油藏特征,进行了细管实验分析和数值模拟研究,分析了回注气组成对最小混相压力的影响以及不同CO2纯度下的驱油效率特征.同时,应用油藏工程方法,确定了回注气提高采收率的工程技术指标,为矿场回注气的高效开发提供技术参考.实验分析和数值模拟结果均表明,黑59区块回注气CO2浓度比例不低于93%时,驱油效果最佳.     

过热蒸汽与稠油之间的水热裂解实验

高温水热裂解实验一般都是在稠油与高温高压热水间进行,而过热蒸汽与稠油间的水热裂解反应目前尚无研究.为了展开此项研究,在调研的基础上设计了一种可变体积的高温高压反应釜替换定体积反应釜,实现了稠油过热蒸汽下的水热裂解实验.通过该设备实验研究了不同温度、不同含水量条件下过热蒸汽对稠油水热裂解的影响规律.实验结果表明,原油与过热蒸汽之间发生了明显的水热裂解反应.进一步分析可知,水热裂解反应后,原油黏度降低,饱和烃与芳香烃增加,胶质、沥青质含量降低,原油中的碳原子含量降低,氢原子含量明显增加,硫原子含量减小.随着含水量的增加,反应后原油的黏度先减小后增加,含水量为30%时,原油黏度最小.     

肇源油田高温混合气驱油物理模拟实验研究

针对肇源油田综合含水高,注水开发效果差的特点,开展了高温混合气驱油物理模拟实验.采用基础管式物理模拟试验装置,分别进行了不同气汽比对比、不同大小注气段塞对比、不同温度以及地层温度注气与气水同注的高温混合气驱油室内实验.结果表明,随着混合气温度的提高,驱油效率增加,气汽比为1:1 、采用段塞驱、烟道气与水复合同注时,驱油效果最好.     

低渗油藏注CO2/N2组合段塞改善驱油效率实验

针对江苏高集低渗低饱和低能量油藏,开展了先注CO2前置段塞再后续N2段塞顶替的驱油机理研究.通过高集油藏地层原油加注CO2/N2气体互溶性膨胀相态机理、多次接触抽提-凝析过程相态机理以及交替注CO2/N2组合段塞细管驱替最小混相压力测试、长岩芯驱替效率等实验和模拟研究,对CO2/N2组合段塞注气驱油机理及效果进行了分析评价.结果显示,先注CO2前置段塞再后续注N2顶替的驱替方式能更有效地发挥CO2增溶膨胀、近混相和N2弹性膨胀驱油的优势,其驱油效率能达到甚至超过单纯注CO2的驱油效率.这种驱替方式不仅有利于改善注非烃气体的驱替效率,还可减轻令人担忧的采油井气窜后所带来的采油管柱和设备的腐蚀问题.此外将这一方式推广到注CO2前置段塞再后续注烟道气的驱替过程,还可在提高油藏采收率的同时实现工业温室气体地下环保埋存.     

卧式成品油储罐油蒸汽置换规律数值研究

成品油储罐在定期检修、清洗、改造等施工之前须对内部的油蒸汽进行置换,现场凭经验进行置换作业的方式效率低且发生事故概率较高。为深入研究储罐油蒸汽置换过程,保证置换过程的安全高效。综合守恒方程、组分输运方程及湍流理论建立了油蒸汽置换过程的数学模型,研究了抽吸速率、抽吸管插入深度以及抽吸时间对置换效率的影响,并获得了油蒸汽浓度随时间变化的动态规律,结果发现,对于只能通过顶部开口进行油蒸汽置换的埋地储罐,抽吸管插入深度较深时,其置换效果较好。为使研究结果适用于不同设计储罐,还探究了具有不同进出气口位置的卧式储罐的油蒸汽置换规律。模拟结果表明,对于2种常用型号的卧式储罐,进出口位置相对较远的储罐置换效果更好。     

过热蒸汽吞吐直井产能预测模型

随着过热蒸汽吞吐已经进入工业化应用,关于过热蒸汽吞吐产能的研究需求增加。在直井过热蒸汽吞吐加热半径计算模型基础上,将油藏内热区和冷区内渗流分开计算。冷区稠油由供给边界流向热区边界,热区稠油由热区边界流向生产井底。利用有界地层中心一口井不稳定渗流微分方程的拟稳态解得到产能模型。利用本文方法对库姆萨伊油田目标区块两个吞吐周期进行定油拟合计算,累计产水量计算值与实测值相对误差均小于0.5%。     

过热蒸汽吞吐水平井注采参数多因素正交试验研究

过热蒸汽吞吐是哈国库姆萨伊油田提高稠油采收率的经济有效方法之一,合理选取注汽参数可以提高经济效益。利用多因素正交试验方法研究了影响采出程度的主控因素,结果表明：周期注汽量、过热蒸汽温度是最主要因素,过热度、焖井时间等影响较小。利用单因素分析法研究了适合该区块的合理注汽参数,结果表明：最优周期注汽量为2500 t,过热蒸汽温度为290℃,过热度为20℃,注汽速度为150 t/d,焖井时间为8 d。     

矩阵电导法测量湿饱和蒸汽干度的研究

在地下石油矿储中,除了较易开采的轻质油,还有许多不能直接开采的稠油,稠油油藏常用注汽热采的方式进行开采.蒸汽干度是稠油热采工艺中衡量湿饱和蒸汽品质的重要参数,对稠油热采效率有重要影响.提出了一种新的注汽管道内湿饱和蒸汽干度测量方法——矩阵电导法,并在此基础上结合水和蒸汽的热力学性质,建立了矩阵电导法测量湿饱和蒸汽干度的...     

海上稠油低温热化学机理研究与应用

稠油油田存在汽窜、含水率上升、低产低效井等问题。针对存在问题,提出了低温热化学技术,利用自主研发的适应于海上稠油油田高效开发化学体系-磺酸盐类化学体系L⁃B,协同低温蒸汽的热作用,达到降本增效并提高驱油效率的目的。该体系的静态洗油效率达28.7%。在56 ℃与原油的界面张力为0.086 mN/m,相比于原油与地层水的界面张力降低了99.3%。120 ℃驱油效率可达65.00%,相比于同等温度蒸汽驱提高了8.50%,达到了200 ℃的驱油效果。该技术在渤海某油田应用后,单井最高日产油达32 m3,提高了52.4%,对海上稠油油田提高原油采收率研究具有一定的指导和借鉴意义。     

高效稠油降粘剂的性能评价及现场应用

稠油超稠油区块进入多轮次吞吐后期普遍存在蒸汽驱替效率低、油汽比低、经济性差的问题。部分区块由于注汽压力高而导致无法正常注汽。通过室内实验研究表明，伴蒸汽注入高效稠油降粘剂CY—2可以明显提高蒸汽的驱替效率、降低注汽压力，提高注汽周期的产量及油汽比。该项技术在滨南单家寺油田大面积推广，取得了良好的经济效益，为提高稠油超稠油区块注汽开发的效果及经济性提供新的途径。     

稠油油藏注蒸汽开发井间汽窜描述与影响因素

稠油油藏在注蒸汽热力采油过程中,井间一旦发生汽窜,导致蒸汽无效循环,将严重制约蒸汽波及体积的扩展和原油采收率的提高。用二维可视化实验装置,研究稠油油藏注蒸汽开发过程中的汽窜现象以及剩余油分布特征,再利用数值模拟方法研究井间汽窜的影响因素。结果表明,多孔介质中蒸汽的推进实际为蒸汽驱动冷凝水与变温热水驱动原油的渗流过程;驱动前缘以外,油藏温度逐渐降低,呈现常规非活塞水驱油特征,水的渗流速度快于原油,呈现明显的突进现象,窜流通道两侧留有大量剩余油,注采井间汽窜时的平面波及系数仅为43.16%;而在热波及区域内,存在绕流残余油与角隅滞留油。影响井间汽窜的主控因素包括：井位与高渗带位置关系、平面非均质性、厚度、原油黏度、注汽速度等。     

注汽锅炉高含盐回用水引发爆管分析

辽河油田锦州采油厂注汽锅炉采用回注水生产蒸汽,由于回注水水质超标使二氧化硅和盐在过热段结垢和结晶,造成炉管局部过热,导致炉管材料的许用应力急剧下降,发生爆管。由于注汽锅炉使用油作燃料,火焰最大直径为3m,二氧化硅和盐在此同时结垢和结晶,这两种最恶劣工况同时在此发生,导致爆管。降低蒸汽干度或干度交替变化,使这两种最恶劣工况在此不同时发生是解决问题的主要方法。     

注汽锅炉剩余饱和水余热再利用技术

注汽锅炉是油田热采的主要动力设备、耗能设备之一。汽水分离器分离出的高温饱和水的热焓一般通过换热器加以利用。但是,注汽锅炉水处理系统简单,而分离出来的饱和水中富含的钙、镁等离子易使管道表面结垢,从而影响换热设备的换热效率。利用具有自洁能力的螺杆膨胀机回收饱和水余热,与未使用该设备的情况相比,可提高注汽锅炉的热效率约10.2%,在服务期内可节省约4.56×107度电,折合标煤约18 422.4t,效果显著。     

注汽锅炉高含盐回用水引发爆管分析

辽河油田锦州采油厂注汽锅炉采用回注水生产蒸汽,由于回注水水质超标使二氧化硅和盐在过热段结垢和结晶,造成炉管局部过热,导致炉管材料的许用应力急剧下降,发生爆管。由于注汽锅炉使用油作燃料,火焰最大直径为3m,二氧化硅和盐在此同时结垢和结晶,这两种最恶劣工况同时在此发生,导致爆管。降低蒸汽干度或干度交替变化,使这两种最恶劣工况在此不同时发生是解决问题的主要方法。     

特稠油过热蒸汽吞吐产能预测模型

基于普通稠油提出的冷区流体流向热区进行压力补充的传统产能公式对特稠油不适用。通过引入过热蒸汽状态方程,利用能量守恒定律推导出加热半径计算公式。针对特稠油的性质特点,忽略冷区内稠油的流动性,只考虑热区内的流动。利用弹性介质不稳定渗流拟稳态解与推导的加热半径模型融合得到完整的产能计算模型。利用该产能模型对哈萨克斯坦莫尔图克油田某井进行产能计算,计算结果与生产动态数据吻合很好。