大芦湖油田樊124块地层油与二氧化碳最小混相压力的确定

大芦湖油田樊124块是胜利油区拟开展二氧化碳混驱的先导试验区，通过长细管驱替实验，确定了该区块地层油二氧化碳的最小混相压力，为该区进行二氧化碳混相驱先导试验提供决策依据。     

大庆油田二氧化碳驱油最小混相压力预测

本文综合分析了见诸国外文献的18种二氧化碳驱油最小混相压力预测方法的应用条件。不同油田的原油性质不同,要得到符合实际的最小混相压力预测值,必须根据应用条件认真选用适合本油田原油的预测公式。本文在分析对比各种公式的基础上,找出了适用于预测大庆油田石蜡基原油与二氧化碳最小混相压力的Silva方法。     

确定CO2最小混相压力的状态方程法

混相压力是确定油藏能否采用混相驱的重要依据,测定混相压力的最好方法是细管实验法,但室内实验法测定费时费力。基于细管实验的结果,结合“混相函数”的概念,提出了一种利用组分分割和组合的方法,即将C1^＋组分分割为几种以后,对利用修正的Redlich—kwong状态方程确定CO2最小混相压力的方法进行了研究和改进,克服了原方法中重组分临界值难以确定的缺点;同时提高了温度对计算结果的敏感性。计算结果与实验结果对比表明,确定的最小混相压力误差小于5％,充分证明该方法的有效性。     

改进的CO2-原油最小混相压力计算模型

利用试验测定的多个油田CO2-原油最小混相压力(MMP)数据,建立了改进的MMP预测模型,并将该模型与其他模型进行了对比。结果表明,改进模型相比于其他模型具有更高的计算精度和稳定性,尤其在20～30MPa的混相压力范围内比其他模型计算精度更高,平均误差仅为2.32%。对国内外35个典型的陆相和海相原油组分组成及相应MMP的统计分析发现,由于陆相原油组分中C2～C6的平均含量要明显低于海相的,重组分C1+6的含量又明显高于海相的,导致CO2与陆相原油的MMP明显高于海相原油的。利用该模型对吉林油田和胜利油田不同区块油样的CO2驱最小混相压力进行了计算,其计算值与试验值的误差均在平均误差之内,验证了改进的模型对我国陆相油田原油的适用性。     

原油组分对CO2最小混相压力的影响

为研究原油组分对CO2与原油最小混相压力的影响程度,在不同压力条件下开展两组细管驱油实验。结果表明,当原油中组分C5-C9和C10-C14含量降低,C15-C19、C20-C24和C25-C33含量增加时,CO2与原油最小混相压力升高至36 MPa,较第1组实验最小混相压力上升约5.88%。     

CO2驱最小混相压力的测定与预测

在细管驱替实验数据的基础上,对确定CO2驱最小混相压力的各种方法进行了评价.对于细管驱替实验,混相条件的判断标准应该是采收率随驱替压力变化曲线上的拐点,而不是高的采收率.经验关联式计算最小混相压力简单、方便,但可靠性较差,且对于高温、高CH4和N2含量、高气油比等比较特殊的原油,须进一步增加关联参数.状态方程能较准确快速地计算最小混相压力,但对混相函数值难以给出一个实用的判断标准,计算时应根据泡点压力变化、温度、CO2浓度和混相函数值综合确定体系的最小混相压力.综合研究对比表明,细管驱替实验仍是最准确的、不可替代的确定最小混相压力的方法.     

BP神经网络预测最小混相压力

应用BP神经网络预测CO2最小混相压力,选择C5＋分子量、油藏温度、挥发油（CH4和氮气）的摩尔分数、中间油（C2-C10）的摩尔分数作为参数,用相关文献的实验结果作为样本进行训练,选取网络模型各层函数、隐含层节点数和算法得出适合的BP神经网络,结合实际细管实验的数据及相关参数修改网络输入参数应用于实际油藏,预测最小混相压力并分析相关的影响因素,指导生产和相应理论研究。     

基于广义回归神经网络的CO2驱最小混相压力预测

针对传统的最小混相压力预测方法应用不便或误差较大等问题,提出利用广义回归神经网络进行CO2驱最小混相压力预测。以油藏温度、C5+分子量、中间组分摩尔分数、挥发组分摩尔分数为输入变量,以最小混相压力为输出变量,建立广义回归神经网络预测模型,对CO2驱最小混相压力进行预测,将结果与其他预测方法进行对比,并做误差分析。实例计算结果表明,广义回归神经网络用于CO2驱最小混相压力预测是可行的,且具有精度高、收敛快、适用范围广、使用简便等特点。     

苏北低渗油藏CO_2驱最小混相压力计算方法研究

CO_2驱最小混相压力预测主要有细管驱替实验法和公式法两种,细管驱替实验法较为准确,但样品要求高、实验工作量较大;公式法具有简便、成本低的优势,但目前国内外研究成果无法满足苏北深层低渗油藏的要求。在充分研究吸收国内外前人研究成果的基础上,依据细管实验测定的几组具有代表性的最小混相压力,推导出了适合苏北低渗油藏埋藏深、地层温度高、油质重特点的理论计算公式,与实验结果验证,精度满足要求。     

不同实验方法探究CO2与原油的最小混相压力

为了优选CO2与原油间最小混相压力的测量方法,对两种不同的实验方法进行了比较分析。采用界面张力法和细长管实验法测量模拟地层温度为108℃,地层压力为24～40 MPa条件下的CO2与原油间的最小混相压力。实验发现,界面张力随压力的增加近乎呈线性下降。利用悬滴法测得的最小混相压力为38.094 MPa,利用细长管实验法测得的最小混相压力为39.2 MPa,两者与通过线性回归外推法得到的最小混相压力38.715 MPa相比,相对误差分别为1.60%和1.25%。通过比较,细长管实验法的精确度更好。     

降混剂对二氧化碳在稠油中的溶解度和最小混相压力的影响

针对CO₂ 驱油过程中,稠油体系与CO₂ 难混相,最小混相压力高于地层破裂压力的问题,对CO₂ 与原油的混合体系进行了分子模拟,考察了降混剂种类和加量、温度、压力的影响。由径向分布函数得到混相过程中CO₂ 分 子及沥青质分子的聚集程度,进而明确各类分子的分散状态,分析其作用机理。在此基础上,开展高温高压PVT 相态实验,测定CO₂ 与原油混合体系中添加不同降混剂后的体积膨胀系数和CO₂ 溶解度,对分子模拟结果进行验证。最后,对柠檬酸三甲酯、苯甲醇、苯甲酸乙酯3种降混剂进行优选,得到最优复配配方,并通过细管实验评价其降混性能。分子模拟结果表明,柠檬酸三甲酯的降混效果最为显著,可有效增大CO₂ 分子间的聚集程度,降低 沥青质分子间的聚集程度;在高压（6.90MPa）低温（308.15K）的条件下,降混剂更能发挥其作用。PVT相态实验 结果表明,0.23%柠檬酸三甲酯的增溶与增膨作用最佳,与分子模拟结果一致。降混剂最优复配配方为80%柠檬 酸三甲酯+20%苯甲酸乙酯。在原油-CO₂ 体系中加入0.23%复配降混剂,最小混相压力降幅为21.47%,CO₂ 溶解 度和原油采收率提高。降混剂含有亲油的烃类基团和亲CO₂ 的酯基,不仅能与原油体系中的极性分子结合,拆散各沥青分子的聚集体,同时在双亲性能作用下,能吸附在原油与CO₂ 的界面上,降低原油与CO₂ 的界面张力,进而降低最小混相压力。     

高压氮气混相／非混相驱提高采收率

注高压氮气是用于裂缝性厚碳酸盐岩储层的提高采收率工艺。该储层含有轻油 ,轻油下面有无限大含水层。注氮气的目的是保持储层压力 ,以经济地提高最终原油采收率。本文描述了注氮气前进行的一些评价研究 :①细管驱替试验显示 ,在氮气前注一C2 ～C6 烃溶剂窄带将最小混相压力(MMP)从 5 30 0lb/in2 降低到了 35 0 0lb/in2 ,大约降低了 34% ;②用 1m长、渗透率为10mD的均质岩心进行了采油试验 ,在 35 0 0lb/in2 注入压力下注 1 2PV (孔隙体积 )氮气达到混相时 ,采收率提高了 15 % ;③在混相条件下在该油田的单井中进行的注氮气试验显示 ,平均日采油量增加了 3m3。     

CO2驱油与埋存研究进展

详细介绍了CO2驱油与埋存研究的现状。目前CO2驱油在国外已取得较好的经济效益,在国内正在进行矿场先导试验。而CO2埋存在国内外均处于探索阶段。CO2驱油与埋存研究中存在的问题主要包括提高采收率方面的扩大波及体积等关键问题、CO2埋存介质和方法的选择、CO2驱油对地层的伤害、CO2驱油与埋存的气源问题、CO2驱油与埋存产业协调和整体规划5大方面。指出了该项研究的发展趋势。     

热CO2驱提高原油采收率技术

热CO2驱采油新技术,将热力采油和溶剂萃取技术相结合,其中混相与黏度降低是关注的焦点.实施过程中,首先要加热CO2,使其温度高于油藏温度,热CO2注入地层后,使原油黏度降低,同时CO2与部分原油混合提高了原油的流动能力,从而达到提高采收率的目的.文中对土耳其Bati Raman稠油油田的常规CO2驱和热CO2驱进行了比较,理论计算结果表明,热CO2驱可提高原油采收率.     

注CO_2混相驱油藏合理采收率确定

为确定CO2混相驱油藏合理采收率,基于水驱油分流量方程、Buckley-Leverett水驱油非活塞理论及CO2混相驱特性(即混相驱油藏不存在界面张力,各相渗透率与对应相饱和度成正比),将水驱油分流量方程进行适当改进,其物理性影响因素更加明显,更适用于CO2混相驱油藏,并推导出CO2气体分流系数关系式和原油采出程度与累积注气量之间的关系式,用来设计和预测CO2混相驱开发参数。同时对采出程度与累计注气量之间的数学关系式求导,得到了注CO2混相驱油藏合理采收率导数方程的数学模型,可为计算合理注入CO2量及注CO2混相驱最终采收率提供参考。     

CO2混相压裂液对低渗透储层岩心的微观作用机理

为明确CO₂混相压裂液与储层岩心的作用机理,以柳赞断块储层岩心为实例,利用岩心驱替、SEM、XRD和CT 等实验方法开展 CO₂混相压裂液体系中不返排酸、CO₂+增溶剂(或缩膨剂或降黏剂)在地层压力和地层温度下与岩心相互作用前后岩心孔隙结构、岩心矿物成分及渗透率的变化规律实验。研究表明：不返排酸和CO₂与不同水溶性添加剂混合形成碳酸溶液均具有溶蚀长石和黏土矿物的作用,且优先溶蚀长石,溶蚀后可生成高岭石和石英等矿物,其中不返排酸的溶蚀作用最强,其次是CO₂与增溶剂混合液、CO₂与降黏剂混合液;CO₂混相压裂液注入前后液测渗透率与气测渗透率呈相同的增大趋势,且液测渗透率增大幅度随气测渗透率的变化关系表现为很强的乘幂关系。该研究成果对CO₂混相压裂提高采收率技术提供一定的技术支持。     

醚类助溶剂在超临界二氧化碳中的浊点压力及对二氧化碳-C16混相压力的影响

助溶剂和CO₂ 对提高原油采收率有着协同增效作用。研究超临界CO₂ -助溶剂体系的浊点压力和与原油的 混相压力,对于CO₂ 提高原油采收率及CO₂ 埋存有着重要意义。使用改进的CO₂ 相平衡实验装置,采用根据光敏 原理改进的测量方法,研究了3种助溶剂二乙二醇二甲醚（DDME）、三乙二醇二甲醚（TEDM）、四乙二醇二甲醚 （TGDE）在CO₂ 中的浊点压力,考察了温度、助溶剂加量、助溶剂类型的影响;然后将这3种醚类助溶剂和常见的 助溶剂乙醇对比,研究其降低CO₂ -C_{16/sub> 混相压力的效果。结果表明,随着温度的升高,DDME、TEDM、TGDE的浊 点压力逐渐升高,且呈现出低临界会溶温度（LCST）相行为。随着加量的增大,DDME、TEDM、TGDE的浊点压 力逐渐升高,但增幅较小。DDME、TEDM、TGDE的极性越来越大,其与CO2 之间的分子间作用力逐渐减弱,导致浊点压力依次升高。在3种结构相似的醚类助溶剂中,DDME的浊点压力最低,TGDE的浊点压力最高。当 DDME的质量分数为3.0%、温度为60℃时,浊点压力仅为10.14MPa。DDME降低CO2 -C16 混相压力的效果最 好,在50℃时,1.0%DDME可使混相压力的降幅达到11.25%,高于乙醇的10.62%。在温度低于50℃时,TEDM 的作用效果优于乙醇,但高温下乙醇效果略优于TEDM和TGDE。DDME具有较低的浊点压力和较好的降低混 相压力的能力,与CO2 具有较好的配伍性,也适用于地层压力较低的油藏。}     

CO2混相驱注气速率对重力超覆的影响规律

CO₂驱可以改善低渗透油藏的开发效果,并通过置换油气等方式实现CO₂地质埋存,但由于油气密度差的存在,会形成CO₂重力超覆而影响驱油效果。为明确油层厚度较大的低渗油藏中CO₂混相驱条件下注气速率对重力超覆程度的影响规律,分别采用室内物理模拟实验和数值模拟等方法进行研究,并通过建立的数值模型和超覆程度表征方法,系统评价注气速率的影响规律,从而对注入量等参数进行优化。结果表明,混相驱条件下仍存在一定程度的重力分异,且随注气速率的增加,重力超覆程度减弱,混相驱采收率提高,但相比非混相条件,超覆程度较低,通过注气速率优化减弱其影响的效果更为明显。针对给定模型的模拟计算结果表明,当注入量大于10 t/d后超覆程度影响减弱,因此,为保证厚油层CO₂混相驱油效果,在不发生气窜的前提下应适当采用较大的注气速率以减弱重力超覆的影响。研究结果对于CO₂驱油现场试验方案设计和注气参数优化具有一定的指导意义。     

采用液面推算静压的方法及认识

随着胜坨油田特高含水期开采难度的增大，各种动态监测技术的综合运用显得尤为重要，油井压力的录取是油田开发重要的动态监测手段，压力资料是确定单元合理注采比，制定单元注采调整方案的重要依据．在分析传统的推算静压方法的基础上提出不停井用动液面计算静压的方法，从而减少产量损失，全面及时掌握地层压力变化状况，以利于油藏开发.