挥发油油藏在注气过程中的相态变化

根据气液两相相平衡热力学模型研究了某挥发油油藏在注天然气过程中油藏体系相态特征的变化规律。挥发油油藏注天然气,对原始油藏体系的相态会产生较大的影响,表现在P_1、相图上：主要改变泡点线,而对露点线影响小;使气液两相相边界曲线向上方移动,临界点也相应地向左上方偏移;使泡点线抬高,气液两相相边界曲线变宽,气液两相区范围扩大。挥发油油藏注天然气,使油藏的饱和压力有较大幅度的提高。     

考虑毛细管压力作用的挥发油气体系相平衡模型

建立了考虑毛细管压力作用的挥发油气体系相平衡计算模型。针对我国某个实际挥发油藏 ,利用研制的相态模拟分析软件分别对该油气体系的毛细管压力、泡点压力和恒组成膨胀过程中液相含量和相对体积进行了相态模拟计算 ,讨论了毛细管压力作用对挥发油气体系相平衡的影响     

组成变化对原油体系相态的影响

在油气加工、开采和输运过程中,经常会遇到体系的组分、组成、压力和温度等热力学条件的改变,从而引起体系一系列物理化学性质的变化。根据气—液相平衡理论,研究了黑油和挥发油体系在组成改变情形时的相态变化过程。研究结果表明,无论是对黑油还是挥发油体系,在体系组分变轻的过程中,其相态的变化趋势均表现出相似之处,在温度—压力图上主要使泡点线抬高,而露点线改变甚微。该研究结果可为油气多组分体系的相平衡理论研究和混相机理研究提供参考依据。     

挥发性油气体系相平衡中的毛细管压力作用

考虑多孔介质界面现象对挥发油气体系相平衡规律和渗流规律的影响，能更真实地反映挥发油气体系在储集层多孔介质中的相态特征和渗流特征，从而更为准确地认识挥发油藏的开发动态规律，以便更合理、有效地开发该类油藏。针对我国某一挥发性油藏，利用研制的相态模拟分析软件分别对该油气体系的毛管压力、泡点压力和恒组成膨胀过程中液相含量和相对体积进行了相态模拟计算，认为毛细管压力对挥发油气体系相平衡起着复杂而重要的影响。     

考虑毛细管压力作用的挥发油气体系相平衡模型

建立了考虑毛细管压力作用的挥发油气体系相平衡计算模型。针对我国某个实际挥发油藏，利用研制的相态模拟分析软件分别对该油气体系的毛细管压力，泡点压力和恒组成膨胀过程中液相含量和相对体积进行了相态模拟计算，讨论了毛细管压力作用对挥发油气体系相平衡的影响。     

注气对挥发性原油饱和压力的影响

注入气与地 下原油混合将改变原油藏流体的饱和压力,影响原油流动能力。饱和压力的改变尤其容易影响挥发性油藏的开发动态。在不考虑多孔介质对相态的影响,假定注入气与原油在PVT筒中直接充分混合的条件下,利用气液两相平衡原理,根据油田实际资料,分析了注入气对挥发性原油饱和压力的影响。研究结果表明,将天然气、甲烷或氮气注入到原油中,随着注入量增加,原油饱和压力增加,相同注入量下注入氮气使饱和压力增加的幅度最高;注入气中间组分含量增加趋于使原油饱和压力降低;注入量增加使注入气与原油的混相压力趋于上升。     

凝析气井流入动态预测方法

根据天然气和反凝析液在地层中的渗流特征, 结合凝析油气体系相态理论及闪蒸计算方法, 考虑流体相态和组分变化, 引入稳态理论计算的两相拟压力函数, 建立了凝析气井油、气两相均服从达西渗流的产能方程和气相服从非达西渗流、油相服从达西渗流的产能方程以及油、气两相均服从非达西渗流的产能方程。通过实例得到: ①考虑相态变化的产能方程所得的流入动态曲线在井底压力为露点压力处均有一拐点, 符合凝析气井的特点; ②凝析气井流入动态预测应采用气服从非达西渗流、油服从达西渗流的产能方程。     

含水气贫凝析气体系的相态及渗流特征

常规凝析气体系的相态分析忽略了水气的影响，而在实际生产中发现水气对凝析气井的生产产生的影响已不可忽视。文章针对低含凝析油的凝析气体系，采用实验的方法对比研究了含水气体系和不含水气体系的相态特征，发现水气的存在使低含油的凝析气体系的相态发生较大变化，凝析液量的析出区间与常规相态分析不重合，存在较大的偏移。在此基础上，提出用水膜的形式来描述低渗凝析气藏的开发过程中凝析水对油气渗流影响，并给出了相应的数学模型；用一实际体系研究了凝析水析出对相渗曲线的影响，结果表明凝析水的析出改变了凝析油气的渗流，它使其相渗曲线发生偏移，加速了近井地带凝析油饱和度的聚集速度。研究认为，凝析气中水气的存在会加速重烃的凝析，改变凝析气的反凝析区间，渗流过程中水气形成的凝析水将加剧近井地带凝析油饱和度的聚集作用，大幅度降低低渗凝析气井的产能。     

泉28断块注天然气混相驱开发效果影响因素分析

天然气驱作为提高采收率的主要方法已在世界范围内得到了广泛应用。为提高油藏的最终采收率,增大油田的经济效益,必须了解注天然气提高采收率的各种影响因素及其对注烃气开发效果的影响程度,从而制定出合理可行的注气方案。以泉28断块为例,针对该区地质及开发特点,建立了精细地质模型,在流体相态拟合的基础上,结合细管实验确定最小混相压力29 MPa,应用油藏数值模拟技术对注烃气混相驱开发效果影响因素进行了优化研究。结果表明,最佳注入方式为气水交替驱。最佳气水交替注入参数:在目前生产状态下继续注水开发0.5年后转注气,注气段塞尺寸为0.25~0.3 PV,注气段塞数目保持在12~16个,注气速度为0.05~0.06 PV/a,气水比为1∶1~1.5∶1。为该区油藏后续注天然气开发提供了依据     

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。     

挥发油非平衡相变对脱气影响的定量评价模型

为了定量评价非平衡相变对油气系统脱气的影响和准确确定不同采油速度下油气系统的泡点压力,以亨利模型为基础,考虑挥发油非平衡相变,建立了考虑压降影响的气体溶解度计算模型。利用变压器油和二氧化碳组成的油气系统在不同压降速度下进行脱气实验,分别测量非平衡相变和平衡相变状态下的脱气速度,经计算、拟合得到表征油气系统非平衡性的重量函数,最后计算出不同压降速度时的脱气速度和泡点压力,并定量评价非平衡相变对脱气的影响程度及泡点压力偏离程度。考虑油气系统非平衡相变模型的计算精度高于未考虑非平衡相变的亨利模型,计算结果表明,挥发油藏开发过程中,油气非平衡相变降低了油藏泡点压力,延缓了挥发油脱气进程,压力降落速度和压力降落幅度决定非平衡相变对脱气的影响程度:压力降落幅度越大、压力降落速度越大,非平衡相变对脱气影响越明显,泡点压力越低、脱气速度越小。     

板桥地区凝析油气藏气液两相渗流机理及水驱特征

板桥地区板2油组为典型的凝析油气藏,其流体渗流机理及水驱特征复杂,致使开发调整工作难度较大。通过开展气液两相渗流实验,认为伴有相变过程的气液两相流体随着流动状态和压力的变化而发生相变和相间质量传递,流体的挥发与气液流动速度、状态以及压力有一定的关系,压力降低有利于液体挥发产生气体。实验表明降压注水开采过程中,当压力低于临界饱和压力时,气泡成为原油流动的阻力,合适的注水时机为压力降到泡点压力的87%以上。此外,气体作用的强弱对剩余油的形成与分布具有明显的影响。     

牙哈凝析气藏注气开发过程反蒸发动态相态特征

针对牙哈凝析气藏出现的反凝析问题,利用油气相平衡理论,在对典型气井YH301井地层流体相态实验拟合的基础上,模拟研究了该凝析气藏的反凝析相态特征和组分变化特征,同时分析了注入气与地层剩余凝析油和剩余井流物的反蒸发相态变化特征。结果表明：①随着地层压力的降低,凝析气中C1含量逐渐增加,C₁₀⁺的含量逐渐降低,反之也成立;②加载不同比例注入气后,随着注入气比例从20%增加到80%,地层反凝析油的ｐ-T相图临界点从右向左偏移,当注入气摩尔含量超过40%后,整个体系在地层温度134 ℃下已经变成露点状态;③地下剩余流体注气后混合物体系反凝析液量降低,注入气所占摩尔含量越高,反凝析液量降低越多;④注入气摩尔含量大于40%有利于降低体系露点压力和反凝析液量,使凝析气不会再显著发生反凝析损失,反凝析饱和度明显降低,有利于牙哈凝析气藏开发中后期进一步提高凝析油的采收率。     

塔里木盆地近临界油气藏相态特征

近临界流体相态变化非常复杂,易挥发油和凝析气的性质相近,常规方法难以判断其是油藏还是气藏。以塔里木盆地塔中1号气田中古43井区和金跃201井2类近临界地层流体为研究对象,通过观测近临界"乳光现象",应用气油比、相图、密度及组分等不同方法对油气藏类型进行判定,综合不同方法对比研究表明:利用测试时流体图像与无因次压力关系曲线法相结合判断近临界流体类型比较准确;塔中1号气田中古43井区属于特高含凝析油凝析气相态特征,金跃201井属于近临界挥发油相态特征。通过注气实验,近临界油气藏出现干气、凝析气、凝析液三相共存的流体特征,造成不同位置的生产井气油比差异较大。     

高效开发深层轻质油气藏的途径

深层常蕴藏丰富的轻质油、凝析气及天然气,构成经济价值很高的特殊油、气田。高温高压下,液态烃溶解于气态烃中,开采时压力降到露点压力后储层流体出现反凝析现象,致使油层内残留反凝析油,为此国外为高效开发轻质油藏而采用注氮气混相驱以提高凝析油、气藏的地层压力,获取较高的采收率。 混相驱替存在两种类型,其中的多次接触混相驱又称动力混相驱,它是通过多次蒸发或萃取完成的。本文举出美国福多奇(Fordoche) 油田注氮混相驱实例,预计最终采收率可达54.5％;最后,为开发好凝析气田及挥发性油田提出几点做法。     

A Laboratory Investigation into Carbon Dioxide Flooding by Focusing on the Viscosity and Swelling Factor Changes

Abstract

Carbon dioxide flooding is an efficacious method of enhanced oil recovery (EOR) that has become one of the most important EOR processes. It is a very complicated process, involving phase behavior that can increase oil recovery by means of swelling, evaporating, and lowering oil viscosity. The present investigation reports the results of extensive experimental and theoretical work (using Eclipse 300 [2007]) to determine the viscosity and swelling factor changes of the live oil in the Cheshmeh Khoshk reservoir in southwestern Iran (Ilam District); minimum miscible pressure (MMP) was also determined. In this study, the potential of carbon dioxide injection application in improving oil recovery by simulating slim-tube experiments was studied. In order to obtain representative fluid samples of a reservoir, the right operation of mixing the separator oil and gas samples to match the bubble point pressure was necessary. The potential application of the study is that a good estimate of the recovery improvement under carbon dioxide gas injection, which will be the basic input parameters for the economic feasibility study, and a decision can then be made whether to implement or abandon the prospective project.     

超稠油注气次生泡沫油生成机理及渗流特征

为探索泡沫油在超稠油油藏中的形成机理、渗流特征及驱油效果，采用准噶尔盆地西北缘乌夏断裂带侏罗系齐古组原油及油藏参数，进行注气形成泡沫油介质筛选及原油泡点压力测定实验，并开展注气微观可视化和填砂管驱油实验，深入解析注气形成泡沫油过程中的渗流特征，评价了注气泡沫油驱油效果。研究结果表明：①准噶尔盆地西北缘乌夏断裂带侏罗系齐古组原油泡点压力为9.7 MPa，拟泡点压力随着注气量的增加而增加，随温度的上升而上升，50℃的拟泡点压力随着CO₂注入量的增加而增大，压力上升速度较缓，储层具有较好的注气特性。②研究区的泡沫油渗流可分为5个阶段：无气泡阶段、气泡析出阶段、气泡扩张阶段、气泡聚并阶段和气泡消亡阶段。③研究区蒸汽+CO₂方式驱油开采过程较纯蒸汽填砂管驱的采收率可提升13.3%，开采过程中随着压力的释放，气泡数目逐渐增多，产油量逐步缓慢上升；当压力降至泡点压力后，气泡数目趋于平稳，形成较稳定的泡沫油，产油量大幅提升，为主力产油期；当压力释放至拟泡点压力后，气泡数目迅速下降，泡沫油逐渐消亡，产油量缓慢下降。     

注天然气油井沥青质析出规律研究

目的 解决东河区块原油在注气开采过程中沥青质沉积堵塞井筒问题。方法 采用高温高压固相沉积规律测试装置,基于光散射理论,研究了温度、压力、气油比等因素对沥青质析出特征的影响。结果 温度升高会增加沥青质在原油中的溶解度,促进原油稳定;等温降压过程中,沥青质随着压力降低逐渐析出,在泡点压力附近达到最大析出量,发生沥青质沉积堵塞油井的风险最大。DH-1井泡点压力对应井深2 140 m,与油井生产实际遇阻位置1 969 m接近,泡点压力可初步用于预测油井堵塞位置;溶解注气量越大,沥青质初始析出压力越大,沥青质析出压力区间也增大,沥青质沉积位置向油井深度下移。结论 研究揭示了注气过程沥青质的析出规律,对注天然气油井沥青质析出防治具有重要指导作用。     

低渗砂岩油藏CO2驱相态及组分变化规律

为了解低渗砂岩油藏W区块注气开发过程中的相态、油气组分变化和储层原油对注气的反应,利用质量守恒和状态方程等经典理论,以CO₂气体为注入介质,通过注气膨胀、气相色谱实验和PVT相平衡模拟软件进行原油组分变化特征研究。结果表明:CO₂注入量增至0.814 mol时,泡点压力升高了0.96倍,样品体积膨胀了2.09倍,流体中CO₂含量由背景值的0.6%逐渐升至81.0%,说明该区泡点压力主要受轻烃组分控制,原油组分因气体的溶解和分离发生明显改变。该研究可为东濮凹陷低渗砂岩油藏注气提高采收率、油气输运工艺设计、开发方案编制提供技术支持,对其开发具有重要的实际意义。