压缩空气泡沫传输阻力损失研究

通过开展压缩空气泡沫管网输送实验,研究泡沫流量、气液比、泡沫种类对输送管路压力变化的影响规律及摩擦阻力损失。实验结果表明,压力及压力损失随泡沫流量的增大而增大;压力随气液比增大而减小,不同流量下,压力损失随气液比的变化趋势有所不同;1%A类泡沫输送管道摩阻损失较3%AFFF大。研究可为压缩空气泡沫管网输送理论计算提供实验支撑。     

低渗透油藏CO_2泡沫驱室内评价及数值模拟研究

腰英台油田CO2驱油先导试验中,CO2过早气窜,降低了波及体积,影响区块产能。采用岩心切割技术制作了低渗透裂缝性岩心模型,通过室内实验,研究了CO2泡沫在低渗透裂缝性岩心中的封堵能力以及水驱或气驱后CO2泡沫驱提高采收率的效果。基于数值模拟方法,分析了泡沫中各组分的作用机制以及泡沫调驱提高低渗透裂缝性油藏采收率机理。研究表明,CO2泡沫能增加流体在裂缝中的流动阻力,有效降低驱替液流度,阻力因子在46~80之间;泡沫在裂缝中存在启动压力,它将影响泡沫在初始阶段的流动。对于水驱和气驱之后采用泡沫驱的岩心,采收率分别增加了26%和35%,揭示了泡沫在裂缝与基质间形成的横向压差是提高低渗透裂缝性油藏采收率的机理。     

裂缝-孔洞型碳酸盐岩凝析气井出水特征及预测

随着开采时间的增加,塔中I号坡折带上奥陶统裂缝孔洞型碳酸盐岩凝析气藏产水井数目和产水量都有所增加,从而降低了凝析气井产量,影响凝析气藏开发的整体效果。在总结塔中地区裂缝孔洞型碳酸盐岩凝析气井生产特征的基础上,利用流动物质平衡法对试采井进行能量评价,对有较强地层能量补充的试采井,利用生产气油比和天然气烃类组分的变化规律进行出水预测研究。研究结果表明,碳酸盐岩凝析气井自喷生产期间,随着地层压力下降,气油比缓慢上升,随着地层能量的补充,气油比在一段时间内会相对稳定(约4 000 m~3/t),出水前生产气油比缓慢下降至2 000 m~3/t,产水后气油比快速上升;同时,在产水前天然气烃类组分发生变化,轻质组分C_1+N_2含量降低约3%～6%,重质组分C_(7+)含量较稳定生产时增加19倍以上。     

裂缝性油藏二氧化碳驱的多组分数值计算模型

对于预测油藏二氧化碳驱的效果,黑油模型不再适用,必须采用组分模型。研究了裂缝性油藏二氧化碳驱的三相多组分数值计算模型,给出了相关的计算方法和公式。采用多重连续介质理论来模拟裂缝性油藏中的输运过程,每个组分的质量传输包括传导和扩散过程。多相流体的流动采用Darcy定律来描述;组分的扩散采用Fick定律来描述。二氧化碳在岩石颗粒上的吸附及油相重组分在岩石骨架上的沉淀采用非线性等温吸附来描述。用串状毛管模型来考虑沥青质沉积对储层渗透率的影响。采用积分差分法对各组分的质量守恒方程进行空间离散,并按全隐式格式通过Newton迭代法进行求解。根据Soave-Redlich-Kwong状态方程计算流体的物性。对于油–水–气(二氧化碳)三相的相平衡计算,分别给出了平衡常数法、闪蒸计算法和最小Gibbs自由能法的计算公式。     

CO_2驱油泡沫防气窜技术实验研究

腰英台油田CO_2驱油先导试验中CO_2过早气窜,降低波及体积,影响区块产能。采用岩芯切割技术制作了低渗透裂缝性岩芯模型,通过岩芯驱替实验研究了不同CO_2泡沫注入方式对低渗透裂缝性岩芯封堵能力的影响以及水驱或气驱后CO_2泡沫驱提高采收率的效果。实验结果表明:CO_2泡沫能增加流体在裂缝中的流动阻力,有效降低驱替液流度,阻力因子在46~80;泡沫在裂缝中存在启动压力,它将影响泡沫起始阶段的流动。对于水驱和气驱之后采用泡沫驱的岩芯,采收率分别增加了26%和35%,揭示了泡沫提高低渗透裂缝性油藏采收率机理。     

致密油储层气驱油核磁共振实验研究

针对鄂尔多斯盆地致密油储层岩心,将核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)技术与气驱油物模实验相结合,对储层原油赋存特征和气驱油后微观剩余油分布特征进行研究。研究表明:气驱油前目标储层总含油率较高,但微米孔隙(>1μm)赋存油量较少(7.27%),原油主要赋存于亚微米(0.1～1μm,包括0.1μm及1μm)和纳米孔隙(<0.1μm)中(分别为27.67%和24.00%);气驱油1 PV(pore volume)后,微米孔隙原油相对采出程度R较高(64.34%),亚微米孔隙次之(37.27%),纳米孔隙较低,气驱早期首先将赋存于较大孔隙内的原油驱出,较小孔隙内原油动用程度较低;气驱油50 PV后,储层微米孔隙几乎无剩余油,R达到90%以上,亚微米孔隙有一定量剩余油,R约为60%,纳米孔隙R较低,是剩余油主要赋存空间;随渗透率的降低,储层较大孔喉比例减少,微观非均质性降低,气驱油微观波及程度增加,亚微米孔隙采出油量有增加的趋势;致密油储层注气能力明显优于注水能力,且渗透率越低,注气能力优势越明显。研究成果可为致密油有效开发及制定合理开发方式提供依据。     

稠油油藏尿素泡沫蒸汽驱油藏适应性试验

针对目前尿素泡沫辅助蒸汽驱对稠油油藏的适应性研究的不足,以河南油田CJ稠油区块储层参数为研究对象,利用尿素泡沫辅助蒸汽驱的三维物理模拟试验,通过控制变量法,研究了油藏压力、含油饱和度、油层厚度和原油黏度对尿素泡沫辅助蒸汽驱采出程度的影响,得出尿素泡沫辅助蒸汽驱适用的范围为:适当的油藏压力(3.5 MPa为最佳),含油饱和度大于51%,较厚的油层(试验中大于15cm),原油黏度小于30Pa·s。利用试验结果对CJ稠油区块某一井组5口井进行尿素泡沫辅助蒸汽驱的先导试验,结果取得了明显的经济效益。室内试验及油田现场应用证明,尿素泡沫辅助蒸汽驱是稠油开发的一项可行性技术。     

水平井注蒸汽非稳态传热与流动分析

水平井注汽采油在稠油开采过程中得到广泛的应用,建立热采注汽过程中水平井井筒-储层耦合的非稳态传热与渗流模型,利用数值方法研究注蒸汽阶段的油、水、汽在井筒和油藏中三相非稳态流动与传热规律,分析井筒内积存原油对蒸汽推进的影响;同时计算分析湿蒸汽参数沿水平井段变化特点。研究结果表明:新建模型揭示了井筒内蒸汽前沿推进机制;在注汽速度8 t/h、注汽干度0.7时,注汽5 d后井筒内积存原油被驱替;受井筒内蒸汽流量变化和井筒与油藏热交换影响,湿蒸汽比焓(或干度)从水平井跟端到趾端下降较快;随着注汽速度和注汽干度的增大水平井吸汽段长度增加。     

负压闪蒸原油稳定工艺的模拟与运行参数优化

采用原油实沸点蒸馏-天然气组分混合模型对油气混合物进行表征,利用流程模拟软件对联合站的负压闪蒸原油稳定工艺进行模拟,对不同运行参数下的综合效益进行预测及分析,确定优化运行参数。流程模拟中,采用原油实沸点蒸馏实验数据和天然气组分测试数据对稳定塔进料进行表征,利用Aspen HYSYS对实际流程进行模拟,并将模拟结果与现场运行参数进行对比,验证模拟计算的准确性。对不同稳定塔操作压力、压缩机出口压力、气提气流量、进料温度条件下的工艺流程进行了模拟,并对不同条件下的产品产量和能耗进行综合分析,优化分析结果表明:1当稳定塔操作压力为-0.065~-0.06 MPa时,轻烃产量较高;2气提气工艺可有效提高轻烃回收率;3当稳定塔进料温度为75~90℃时,综合效益较高。     

微流量控制钻井中两相许用钻杆下行速度研究

针对微流量控制钻井中气液两相许用钻杆下行速度问题,考虑气体滑脱、相与环空壁面阻力、回压及井底压差,开展了对不同井深的气液两相许用钻杆下行速度半经验模型的研究,获得了气液两相许用钻杆下行速度的变化规律。当钻杆在气液两相中下行运动时,回压的增大使井筒空隙率减小、气液两相密度增大,加载在井底的有效压力增大,从而使许用钻杆下行速度减小;当井底气侵量增大,此时井底压力小于地层压力,许用钻杆下行速度增大,可借助增大的激动压力消除一部分井底与地层欠压差;当井底安全压差减小,许用钻杆下行速度呈减小趋势。控压钻井中精确计算钻杆许用下行速度,可增大钻井时效。