水驱油物理模拟理论和相似准则

以相似理论为基础，考虑微可压缩流流体的非稳态流动，研究了注水井网模拟实验理论。方程分析法（检验分析法），推导出水驱油二维模拟的相似准则，用Ｂｕｃｋｉｎｇｈａｍ的Ⅱ定理进行验证，可知得出的相似准则中所含无量纲乘积（Ⅱ）个数少，物理意义明确，数据换算清楚。对于平面水驱油模拟实验，在流体不可压缩情况下，其结果可以大为简化。给出的相似准则的相似变量为：残余条件下的油水流度经、无因次时间、无因次压力以及折算     

超稠油SAGP采油物理模拟相似准则及其应用

蒸汽与天然气驱（SAGP）是一项开采稠油的新技术。根据SAGP开采方式的机理,建立了SAGP开采过程中渗流场、温度场的数学模型,采用方程分析法推导出SAGP采油物理模拟的相似准则数群,结合SAGP采油的工程判断,给出了一套适用于SAGP采油物理模拟研究的主要相。似准则。应用这一套相似准则,建立SAGP采油的高温高压三维物理模型实验系统,通过物理模拟实验对比研究了SAGP和蒸汽辅助重力泄油（SAGD）两种开采方式的生产效果,为SAGP技术的应用提供决策依据。     

水驱油物理模拟相似准则研究

为确定水驱油物理模拟主要相似准数,运用方程分析法,推导了注采井定压生产的三维水驱油物理模拟相似准则,得到24个物理意义明确的相似准数。通过敏感性数值分析,计算得到敏感因子取值为10^-5～10¹,定量确定了各个相似准数的主次关系,发现储层渗透率、流体饱和度在物理模拟实验中占据重要地位。研究表明：敏感因子大小随原油黏度变化而变化,从而划分了不同黏度条件下的主要相似准数,并且所推导的相似准数可以推广到不同构造倾角的油藏。该研究对水驱油物理模拟模型设计和实验运行具有指导意义。     

水平井比例模型的相似准则研究方法

水平井井筒内流体的流动情况与直井相比差异较大,水平井内的压力降对水平井的产能起着十分重要的影响.在给出了一套完整的蒸汽驱比例模型相似准则的同时,重点介绍了水平井筒内流体流动的相似准则的研究方法,并对结果做了简要讨论.     

降压法开采天然气水合物藏物理模拟相似准则分析

考虑降压法开采天然气水合物藏中所涉及到的水合物分解动力学过程、多相渗流过程、相变及传热等几个重要因素,推导出了三维降压法开采水合物藏物理模拟实验应满足的相似准则,并对各个相似参数的物理意义进行了分析。     

低渗致密气藏开发动态物理模拟实验相似准则

低渗致密气藏地质条件复杂,普遍含有孔隙水,渗流规律不清,开发动态早期难以预测。根据低渗致密气藏地质与开发特征,筛选出影响气藏开发动态的主要影响因素,并依据π定理确定了气藏开发物理模拟实验相似准数,阐述了其物理意义;以鄂尔多斯盆地低渗气藏X井为例,根据相似性准则,开展了气藏开发物理模拟实验研究,并与X井生产动态进行对比。结果表明:应用所建相似准则进行气藏开发物理模拟可以较好地预测气藏开发动态,得出的相似准则合理;关键相似准数为动力相似、运动相似和含水饱和度相似。研究成果对于低渗致密气藏有效开发具有重要的理论指导意义。     

非均质油藏两相渗流三维定量物理模拟相似准则

物理模拟是研究非均质油藏油水两相渗流规律的重要手段,其理论基础即相似准则。基于相似理论和方程分析法,考虑流体粘滞力、毛管力和重力,推导出注采井定压和定产条件下非均质油藏水驱油三维物理模拟相似准则。针对微尺度管流存在的摩阻效应,提出了井径等价处理方法,保证了模型与原型的全面相似关系。基于相似准则和井径等价处理方法建立的实验模型,可对油藏开发过程进行定量物理模拟。     

水平井蒸汽驱温度场与黏度场平面物理模拟

为了明确均质与非均质储层水平井正对排状井网蒸汽驱过程中温度场和黏度场的变化规律,进行了驱替实验研究。利用实验室平面物理模型中布置的高精度温度传感器,测量了驱替过程中不同时间点模型温度场的分布,得到了水平井正对排状井网蒸汽驱时的蒸汽腔形状、蒸气腔发育规律、含水上升规律及最终采收率。根据黏温关系,利用插值得到了黏度场分布及变化规律。实验对比了水平注采井间存在高渗带时,高渗带对蒸汽腔发育、含水上升规律和最终采收率的影响。实验结果表明,存在高渗带且低渗带与高渗带渗透率之比为1∶8时,均质模型最终采收率比非均质模型高17.14%。      

火烧油层物理模拟相似原理研究

根据火烧油层燃烧特征,提出一种表征稠油燃烧过程参与反应的四相七组分化学动力学关系式,建立了描述火烧油层采油过程中质变、传质、传热数学模型。采用无因次处理及量纲分析方法,推导出较为完整的火烧油层物理模拟相似准则数群,示例了3种条件下的相似准则数,并对其适应性进行了分析。该研究可用于指导火烧油层物理模拟实验研究工作。     

蒸汽驱低压比例物理模型改变注采井网试验

为了改变注采井网关系，在蒸汽驱高压比例物理模型和蒸汽驱真空比例物理模型基础，建立了蒸汽驱低压比例物理模型。利用试验温场图，可显著地观察到蒸汽驱油的宏观过程，为研究蒸汽驱工艺机理提供了较完善的物理模拟方法。     

砂砾岩稠油油藏蒸汽驱数值模拟研究

对砂砾岩稠油油藏进行注蒸汽热力采油，在吞吐阶段历史拟合、汽驱阶段跟踪拟合的基础上，进行方案优选。确定该类型油藏吞吐７～８周期为最佳转驱时机；汽驱阶段最佳注汽速度为６～８ｔ／ｈ；汽驱阶段边角井蒸汽引效能实现较好的开发效果；采用略大于１．０的采注比，按最优方案生产，汽驱阶段采出程度为１７％～１８％。     

原油蒸汽蒸馏作用对蒸汽驱开发效果的影响

根据原油蒸汽蒸馏特性，建立蒸汽蒸馏的理想模型，利用模拟方法分析蒸汽驱中的蒸汽蒸馏机理，以分析原油蒸汽蒸馏作用对蒸汽驱开发效果的影响。蒸汽蒸馏作用对蒸汽驱开发有一定的贡献，特别是轻油的贡献不可忽略；对于稀油油藏，如果进行蒸汽驱，需要考虑所蒸馏作用的影响。原油的蒸汽蒸馏率与原油粘度有一定的关系，原油粘度越小，其蒸汽蒸馏率越大；对于蒸汽蒸馏率大的原油，忽略蒸馏作用所造成的计算偏差过大；当原油粘度小于50mPa.s时，蒸馏作用不可忽略。     

水平井蒸汽驱开采稠油数值模拟研究

方法利用数值模拟方法,研究了水平井蒸汽驱过程中注汽速度、蒸汽干度及水平注采井距对蒸汽驱效果的影响。目的提高水平井蒸汽驱开采稠油的开发效果。结果注汽速度越高,相同时间内采出程度越大;注汽速度对累积油汽比的影响在不同时期有不同的规律;根据模拟结果,计算了不同注汽速度下净产油量的净现值,确定出开发期内的最佳注汽速度,本油藏模拟期内的最佳注汽速度为１２７ｍ３／ｄ;蒸汽干度对蒸汽驱效果的影响受注汽速度制约,注汽速度较低时,蒸汽干度越高,开发效果越好,但注汽速度较高时,蒸汽干度过高,反而使开发效果变差;注采井距对蒸汽驱效果,特别是蒸汽突破时间影响显著,注采井距应大于水平段长度。结论水平井蒸汽驱开采稠油主要受注汽速度、蒸汽干度和注采井距的影响,只有合理选择上述参数,才能取得较好的开发效果     

高温高压注蒸汽采油三维比例物理模拟新技术

为了解决现有热采物理模拟装置模型热损失大、模型内压控制精度低、实验过程监控不足等问题,自主研制成功了新型高温高压三维比例物理模拟实验装置并提出了注蒸汽采油高温高压三维比例物理模拟实验技术路线。该装置采用热流数值模拟、PID自动控制及三维数据场平面设计方法,重点解决了以下难题并形成特色技术：①采用高温高压热采模型热损失比例模化技术,比例控制模型顶底散热量,实现汽腔持续发育;②采用高温高压三维地层温/压模拟技术,实现模型压力均匀稳定控制,高压舱内各点温差小于±2 ℃;③采用模型三维数据场在线监测与可视化分析技术,实时监测与调控油藏动态。利用该实验装置开展了特稠油水平井与直井组合热采及超稠油双水平井SAGD三维比例物理模拟实验研究,完整刻画了汽腔发育规律,深化了对双水平井SAGD开采机理和生产动态规律的认识。图5参15     

蒸汽驱用隔热油管的研制

新研制的蒸汽驱用隔热油管采用预应力真空隔热双层结构,主要由内管、外管、隔热衬套、衬管和接箍等组成。隔热油管联接采用长圆螺纹,具有良好的密封和抗粘扣性能;管材化学成分中加入耐高温和适当的合金元素,其力学性能和焊接性能满足要求;隔热油管的视导热系数达到E级。辽河油田分公司齐40块和高3区的蒸汽驱先导试验表明,这种隔热油管使用时未发生变形,测井仪器下放不受影响,各项性能满足设计要求。     

高3-4-066试验区蒸汽驱数值模拟研究

高 3 - 4 - 0 6 6试验区使用STARS热采数值模拟软件建立了 3 0× 3 1× 1 5网格系统 ,采用水、油和溶解气的三相、三组分模型 ,进行了常规采油、蒸汽吞吐和蒸汽驱试验的生产历史拟合及转蒸汽驱优化研究 ,优选了射孔方式、井底蒸汽干度、注汽速度及转间歇汽驱时机、间歇时间等 ,推荐了优化方案 ,预测了蒸汽驱开发指标     

胜利油田超稠油油藏蒸汽驱三维物理模拟与应用

针对胜利油田单56区块油藏条件,利用蒸汽驱三维物理模拟装置,开展了20% 、40% 、60% 蒸汽干度条件下反九点井网超稠油油藏蒸汽驱实验。分析了单井及井组生产动态,并在蒸汽驱的基础上研究了采用氮气泡沫的方式改善超稠油蒸汽驱的开发效果。实验结果表明,超稠油油藏汽窜较为严重,综合含水上升较快,蒸汽腔发育不均匀;边井生产效果较好,角井温度场发育较差,产液量和产油量较低,对井组贡献率较低。通过提高蒸汽干度可以有效提高蒸汽驱阶段的采收率,当注入油藏蒸汽干度从20% 提高到60%,蒸汽驱阶段的采出程度提高19.86%。段塞注入0.093 PV的泡沫体系时,蒸汽汽窜得到有效抑制,边井产液量和综合含水均出现明显下降,角井温度场开始发育,角井产液量和产油量显著增加,阶段综合含水下降7%,提高采收率15% 以上。通过提高蒸汽干度和辅助氮气泡沫调剖工艺,超稠油油藏可以转为蒸汽驱进一步提高采收率。     

蒸汽驱油井流入动态研究

以蒸汽驱井网中油井不同受效范围的复合油层模式为基础,建立了蒸汽驱油井的采油指数和流入动态变化关系.研究表明,蒸汽驱受效后油井的采油指数同时与受效范围和粘度降低程度有关,油井采油指数随受效范围和粘度降低程度增加而增加,其变化特征与蒸汽吞吐井所得结论是相同的,蒸汽驱受效阶段与启动阶段相比,油井的产能关系得到较大程度的改善,且改善程度随受效范围增大;综合流入动态关系涵盖了等温与非等温渗流条件,同样适用于常规生产井的产能预测.     

稠油蒸汽驱热效率影响因素研究

通过建立稠油蒸汽驱的开发地质模型,对蒸汽驱开发过程中的蒸汽注入速度、蒸汽注入干度、不同地层渗透率纵向分布,以及油层中存在隔夹层等影响稠油热采热效率的影响因素进行了分析。结果表明：蒸汽的井底干度越大,地层渗透率为正韵律分布时稠油油田蒸汽驱的热效率越高;地层渗透率为反韵律分布时,良好的隔夹层可以提高稠油蒸汽驱热效率;较高的蒸汽注入速度可以提高油田采收率,但会降低热效率。