预测石蜡沉积的热力学模型

溶解石蜡的原油在稳定状态下为真溶液,当热力学条件改变时,石蜡以结晶方式析出而沉积于孔隙介质表面或管壁,引起严重堵塞,给油田生产造成巨大危害。提出了预测石蜡从原油中沉积的热力学模型,根据正规溶液理论对固体混合物的非理想性进行了校正。该模型采用状态方程统一描述气相和液相,能够体现体系组成、压力、温度以及不同组分间相互作用的影响,使热力学模型能够更真实地反映多相相平衡规律;考虑了液相、固相的热容差对石蜡沉积的影响,能够确定石蜡从原油中开始析出的温度(或压力),以及随着温度的降低(或压力的改变)所沉积出的石蜡数量。用该模型预测的石蜡沉积起始温度与实验数据一致性较好。图2表2参6(邓春萍摘)     

CO2驱油实验研究

为研究CO2驱油机理，并为制定开发方案提供基础数据，严格按照规定取样，按拟合泡点压力的配样原则配样，通过室内高压相态实验、CO2减黏效果评价实验和细管驱油实验，测定CO2-原油多组分体系的相行为，评价压力-体积关系和CO2减黏效果，认识CO2驱的机理和规律。细管驱油实验结果表明，通过采收率随驱替压力曲线的变化规律来确定混相条件最为准确，本次实验油样(胜利油田油样)最小混相压力为26MPa。对比总结国内外大量相关资料，认为对于特定油田的不同油样，相对饱和压力、归一化体积系数、膨胀系数、CO2溶解度和相对黏度等参数与CO2注入浓度的关系曲线是一定的，可以用回归的曲线进行有关预测。图4表1参13     

含蜡原油石蜡沉积模拟方法研究

对从苏丹Unity油田现场取得有代表性的原油样品进行了原油组分分析和析蜡点测试。并针对油田的生产状况,利用与美国德士古石油公司合作建立的自动化高压石蜡沉积循环管道模拟系统,采用冷却实验步骤测试了苏丹原油从高于原油析蜡点温度到较低环境温度范围内在现场流速、油温和环境温度下的石蜡沉积速率,定量研究了流速和油温对石蜡沉积速率的影响,并采用分子扩散和剪切效应的总效应来描述石蜡沉积机理。利用临界蜡张力作为模拟放大因子,采用半经验的石蜡沉积数学模型,预测了Unity油田21井的生产井筒在现场生产条件下的石蜡沉积情况,模拟了不同产量和不同时间的蜡沉积剖面。结果表明,该油井在目前高产条件下,未发生石蜡沉积问题;在低产时,须考虑清蜡和防蜡措施。     

高含蜡凝析气井石蜡沉积实验研究

国内外研究学者在石蜡沉积研究中对石蜡沉积机理及沉积模型模拟预测等方面进行了大量研究。为了研究某高含蜡气井的析蜡条件及预防措施,针对高含蜡凝析气井的脱气油,进行了石蜡沉积实验研究,发现在模拟研究井筒中油气多次接触过程中,脱气油的析蜡点和溶蜡点以及石蜡的沉积量随着接触次数的增加呈现先下降后上升的趋势。沉积点的测定研究能判断井筒是否结蜡,沉积量的测定研究能够预测井筒析蜡状况,以保证气井正常生产。研究表明该井在地层中不会出现石蜡沉积,同时,井口的温度应不低于42℃,井筒中也不会出现石蜡沉积。     

��������ʯ������ʵ���о�

文章针对某高温高压含蜡凝析气井在开采过程中是否存在石蜡沉积展开实验评价研究，利用自行开发的固溶物沉积实验激光测试系统，测试了脱气油在不同压力下的析蜡温度和溶蜡温度。结果表明，脱气油的析蜡温度和溶蜡温度随压力降低基本呈直线下降，析蜡温度比溶蜡温度低10～20 ℃，升温溶蜡曲线滞后于降温析蜡曲线，说明蜡一旦析出，更难溶化。该井压力在0.10～60 MPa，脱气油的析蜡温度在38～49 ℃，溶蜡温度在52～63 ℃，因此在地层中不会出现石蜡沉积，同时，只要井口温度不低于38℃，井筒中也不会出现石蜡沉积。一旦有蜡析出，采用热清蜡技术的加热或热油温度必须高于70～80 ℃。在常压下，粘温曲线法和密度温度曲线法测试的析蜡点与激光法接近。实验还发现，脱气油石蜡结晶在一定温度范围内具有触变性，表观粘度呈现出无规律的变化，这是因为结晶石蜡所形成的网状结构较弱，持续剪切使结晶石蜡网状结构容易被破坏。     

CO_2驱替下沥青质沉积实验研究

详细介绍了CO2驱油过程中沥青质沉积对油田开发效果的影响。室内实验采用7块渗透率相近的人造岩心,研究了不同CO2注入压力下的采收率、沥青质沉积量、岩心渗透率的变化情况。结果表明:煤油和模拟油采收率均随注入压力的增加而提高。在CO2驱油过程中,部分沥青质沉积在岩心中,两种油样的采收率差值随着注入压力的升高先增加后降低,在25MPa时最大,为18.8%。随着CO2注入压力的增加,沥青质沉积量和岩心渗透率降幅先增加后减小。在注入压力为28MPa时,沥青质沉积量最大,为45.53%,岩心渗透率也降至最低,降幅达27.9%。沉积量主要受沉积效应和溶解效应的综合影响。     

塔河油田TK305井井筒沥青质沉积防治

塔河油田奥陶系油藏(地温126℃)多口采油井井筒出现沥青质沉积,其中TK305井多次处理无效而停产,连续注入掺沥青分散稳定剂SLAD-02(主要成分为大分子含氟表面活性剂)的原油,使该井恢复生产。TK305井沥青质沉积物含沥青质60.19%,含胶质7.64%,85℃时不流动,95℃时较易流动,在120℃不溶于性质与TK305井原油相近的S86井原油(稀油),在塔一联原油(稠油)中溶解率为4.8%,在加入0.4%SLAD-02的塔一联原油中溶解率达30.13%,混入高达50%的模拟地层水基本上不影响加剂塔一联原油对沥青质沉积物的溶解率。溶解了沥青质沉积物的加剂塔一联原油与S86井原油的等量混合油,30~60℃黏度在50~350 mPa.s之间,在井筒内可正常举升。TK305井井筒沉积沥青质沉积物4800 m,用SLAD-02处理解堵后,2005年8月13日~10月6日期间通过环空注入加剂塔一联原油,根据产出油黏度调整加剂原油注入量和地层产油量,10月1日~6日期间进行评价,累计注入加剂原油550.2 m3,累计地层产油399.9 m3,注采比1∶0.73,该井恢复了生产。图4表4参5。     

CO_2在准噶尔盆地昌吉油田吉7井区稠油中的溶解性研究

为论证CO_2驱油技术在准噶尔盆地昌吉油田吉7井区稠油开发中的可行性,开展了原油注CO_2膨胀实验及细管驱替实验,以研究CO_2在研究区稠油中的溶解特性。实验结果表明:(1)在目前16.41MPa地层压力的条件下,当CO_2注入比例达到50mol/mol时可使原油黏度降低42.3%~66.7%,原油密度由0.9011g/cm3降低至0.8428g/cm3,体积系数增大20%,原油膨胀系数增加至1.13~1.24,气油比增加6.3~8倍,饱和压力增大140%~306%;(2)随注入压力提高,地层原油采收率不断增加,气体突破较晚,当注入压力为45MPa时,地层原油采收率为46.68%,表现为非混相驱特征;(3)实验结果表明CO_2对研究区稠油具有很好的降黏和膨胀作用,表明CO_2非混相驱油技术适用于研究区特深层稠油油藏开发。     

X区块低渗油藏注气可行性研究

为研究X区块低渗油藏注气混相驱油的可行性,通过室内实验探讨了原油相态特征和注入气与地层流体的相态特征,开展细管实验测试了注入气与地层流体的最小混相压力,为X区块低渗油藏注CO2和注伴生气可行性提供基础。实验主要得到以下结论:该区块原始地层压力为31.1 MPa,饱和压力为11.03 MPa;注CO2在保压、降黏膨胀和抽提方面的效果好于注伴生气;两种气体注入与地层流体不能实现一次接触混相驱,可以实现多级接触混相,压力分别为27.85 MPa和29.2 MPa。细管实验的驱替效率在94.2%,确定了CO2与原油的最小混相压力为23.56 MPa,由此可见X区块油藏适合注CO2混相驱油,为目标区块后续注CO2驱油提供了理论依据。     

������Ը��¸�ѹ�����������¶ȼ���Ӧ��

针对柯深101井异常高温高压含蜡凝析气井出现石蜡堵塞现象，开展了室内实验和现场评价的研究。文章利用自行开发的固溶物沉积激光测试系统，测试了凝析气平衡油在不同压力下的析蜡温度。结果表明，凝析气平衡油液—固两相析蜡温度随压力下降而升高，压力越低析蜡温度上升越快，而且平衡油的析蜡规律与脱气油相反；该井凝析气中平衡油在压力60.00～0.10 MPa的析蜡温度为27.7～38 ℃。研究得到的气—液—固三相相图表明，当温度低于液—固两相析蜡温度后，预测的气—液两相等液量线开始偏离正常，并快速上翘。利用析蜡实验数据预测出了析蜡位置，使得任何时候地层中都不会析蜡；在生产测试时,井筒中的蜡在距井口465 m油管以上析出，预测结果与现场试验吻合。提高产量或加热、保温等措施，使井口流温高于38 ℃，井筒中不会析蜡；将分离器及其上游管线温度从32 ℃提高到36 ℃以上，可以防止凝析油在地面流动中析蜡。     

肯基亚克油田盐下8010井沥青质初始沉积压力温度预测

原油温度、压力和组成的改变均会引起沥青质发生絮凝和沉积,造成储层伤害和井筒堵塞。建立一种沥青质沉积条件的预测模型,根据盐下油田8010．井的井筒流体组成、原油和C7,组分的相对分子质量、原油和各组分的密度、沸点等数据,可以方便快速地确定原油沥青质沉积初始压力和温度。结果表明,肯基亚克8010井原油的沉积初始温度为70％,沉积初始压力为38．6MPa,比地层温度下的原油饱和压力高出6．6MPa。相应地可以推测出在1300-1400m井筒处开始发生沥青质沉积,沉积过程可能会持续几百米甚至直到地面泵阀处。实际发生的情况证实了这一预测的可靠性,为该油田制定预防和解除油井发生沥青质沉积的具体措施提供了理论依据。     

苏里格气田凝析油反凝析污染对地层伤害程度研究

鄂尔多斯盆地苏里格气田部分井试采产少量凝析油。利用该气田的脱气油样、气样和水样．在气油和气水共渗情况下测定3口井9块(次)岩心的相对渗透率．测试结果表明：在含水饱和度从0增至最小原生水饱和度时渗透率下降较慢；从最小原生水饱和度增至最大原生水饱和度时渗透率下降较快，对地层渗透率的伤害比较严重。但增加的液相中相当一部分是凝析油析出与吸附作用所致，实际渗透率伤害程度比实验分析结果要低，男据5口井样品的相态实验结果，实际生产中地层压力下降后，最大凝析液体积远小于烃类流体总体积，因此在苏里格气田开发中后期，凝析油反凝析污染或凝析油吸附对地层渗透率的伤害不严重。图1表3参5     

延长油田乔家洼油区CO_2驱沥青质沉积规律研究

为了明确延长油田乔家洼油区CO_2驱油藏沥青质沉积条件和规律,以该试验区油藏条件为基础,开展了原油和CO_2不同物质的量比条件下的沥青质沉积实验。研究结果表明:随着压力的增加,CO_2与原油作用产生的沥青质沉积量先是缓慢增加,然后大幅上升,直到变化不再明显。沥青质沉积点压力随CO_2含量的增加而降低,两者几乎成线性变化关系。因此,在CO_2驱油过程当中,注入井近井地带和混相驱的混相带是容易产生沥青质沉积的地方,易造成储层伤害。     

CO2驱沥青质沉积量对致密砂岩油藏采收率的影响机理

为揭示CO_2驱过程中沥青质沉积量对致密砂岩油藏采收率的影响机理,选取3种不同沥青质含量的原油样品及相同渗透率的石英砂环氧树脂胶结人造岩心,模拟实际地层的温度、压力进行室内驱替实验,并通过核磁共振技术分析沥青质沉积对不同尺度孔喉中原油采收率的影响。实验结果表明:原油中沥青质含量越大,驱替过程中其沉积量越大;同时,岩心样品中的沥青质沉积量也随着CO_2注入量的增加而增加;驱替实验的最终采收率受沥青质沉积量的影响,沉积量越大,采收率越低。核磁共振技术测试结果表明,沥青质沉积对较大孔喉(2.0~200.0 ms)的采收率无明显影响。但是,对于较小孔喉(0.1~2.0 ms),沥青质沉积会产生一定程度的堵塞效应,导致剩余油难以采出,最终影响整体的采收率。     

石蜡沉积实验与热力学模型研究

 在石油开采和输送过程中由于石蜡沉积造成的经济损失每年达数十亿美元。为避免或减小石蜡沉积可能造成的不利影响和危害，以模拟油体系为研究对象，对石蜡沉积规律进行了实验和模型化研究。采用离心分离机测定了不同温度下模拟油的析蜡量，采用气相色谱法测定了模拟油中石蜡的组成以及不同温度下析出蜡的组成。采用笔者建立的改进正规溶液理论模型，对上述实验体系进行了模拟计算。结果表明，随着温度的降低，模拟油的析蜡量逐渐增加；与模拟油中石蜡的组成相比，析出蜡晶中重组分所占质量分数明显增加；模型计算结果与实验结果吻合很好。     

有机固相沉积模型研究与应用

根据油气烃类体系的组成特点，提出了气液固三相相平衡热力学模型，对气相和液相采用状态方程描述，使用溶液理论处理固相。该模型可以模拟计算由于压力、温度或组成改变而造成的有机固相沉积起始点和沉积量，计算的固相沉积起始点与实测值接近。为油气开采过程、集输过程、石油化工生产过程以及气驱采油过程，由于温度、压力或组成的改变而造成的石蜡、沥青等有机固相沉积给生产造成的危害，提供了预测方法。     

泡沫油油藏数值模拟研究

泡沫油是一种含有大量分散性小气泡的稠油,衰竭开发泡沫油具有产量高、气油比低、地层压力下降缓慢和采收率高等特点。提出了利用数值模拟技术模拟泡沫油的关键方法,并建立了泡沫油数值模型。通过与常规溶解气驱数值模拟结果的比较以及与室内实验结果的拟合,从定性和定量2个方面证明了所建立模型的可靠性,并利用该模型进一步研究了泡沫油的驱油机理。泡沫油油藏开发过程中产生的分散气,一方面增加了原油的流动能力,当平均地层压力降低到泡点压力以下后仍然能够以初始产量生产1a以上;另一方面增加了体系的膨胀能,减缓了地层压力下降速度,地层压力从6.0MPa降低到5.1MPa的时间接近于从10.0MPa降低到6.0MPa的时间。     

带气顶特稠油油藏流体性质的不确定性探讨——以L16油田为例

原油流动性差使得L16油田难以取得合格的地下含气原油样品,无法直接掌握地层原油的高压物性,流体性质具有较强的不确定性。统计分析40个国内主要稠油油藏脱气原油黏度和气油比,回归出二者之间的对数关系式。根据L16-3井脱气原油黏度计算L16油田地层原油的气油比为8.67 m3/m3。结合室内原油复配实验,进一步得出地层含气原油的饱和压力约为3.77 MPa,黏度约为10299 m Pa·s。发现带气顶的L16油田原油饱和压力远小于地层压力(11.4 MPa),存在与经典油层物理理论相悖的现象。通过对国内外同类油藏的深度调研比对,结合L16油田的自身特点,认为L16油田在长期的油水气相互作用过程中,极有可能形成具有封隔作用的沥青壳,从而将油藏形成的气顶与原油隔离开来,使得天然气难以回溶至地层原油内。表现为虽存在气顶,但原油的饱和压力却远低于地层压力,最终合理地解释了油藏流体存在的不确定性和矛盾。     

地层原油组成差异对高压物性参数的影响

地层油高压物性参数主要受温度、压力等因素的影响,而地层油自身的组成也对其有着重要影响。对S48井、G942井和F154井的地层油进行了一系列的高压物性实验研究。结果表明：相同气油比,原油含蜡量越高,地层油泡点压力越高,体积系数越大;当压力高于泡点压力时,原油含蜡量越低,溶解气量越多,地层油体积系数和密度受压力的影响越显著;含蜡量越高,体积系数和密度受压力的影响越小。含蜡量高的地层油溶解天然气后的降黏效果明显好于含蜡量低的地层油。     

南华201区块高压物性实验研究

地层油高压物性参数主要受温度、压力等因素的影响,而地层油自身的组成也对其有着重要影响,对南华201区块的地层进行了一系列高压物性实验研究.实验结果表明:随着地层压力的不断增大,地层原油体积不断减少,在减小过程中,出现明显的拐点,该点即为地层饱和压力4.25 MPa;根据实验结果,地层原油的相对体积与地层压力呈现负相关;...