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。     

低渗透油藏CO_2驱最小混相压力预测研究

注CO2提高低渗透油藏采收率研究中,最小混相压力是CO2驱过程中的重要参数。以国内某低渗透油藏流体为研究对象,在室内相态实验研究基础上,综合运用多级接触和多因素回归分析方法,考虑原油组分和温度,建立适合目标油藏实际的CO2最小混相压力预测公式。与传统经验公式相比,该公式提高了典型区块最小混相压力的预测精度,为现场确定最小混相压力提供了简单、可靠的计算方法,为低渗透油藏CO2驱最小混相压力的预测提供了新的思路。     

基于多次接触特性曲线的二氧化碳驱最小混相压力预测方法

二氧化碳驱是提高采收率的有效方法之一,二氧化碳混相驱可以更大程度地提高原油采收率。最小混相压力是评定二氧化碳驱能否实现混相的关键参数。通过二氧化碳与原油多次接触过程,得到多次接触特性曲线,并对二氧化碳驱混相过程的多次接触特性曲线特征进行分析;综合温度和原油组成等因素的影响,建立了多次接触特性曲线最小值预测的关联公式,进而提出预测最小混相压力的新方法,即通过二氧化碳驱多次接触特性曲线最小值的确定过程来获得最小混相压力。采用该方法对二氧化碳驱的最小混相压力进行预测,其结果与细管实验法预测结果的相对误差小于8%。基于多次接触特性曲线的最小混相压力预测方法,无须确定关键系线,避免了系线分析法和混合单元格法中计算关键系线的算法收敛的不稳定性,并且克服了经验法未考虑多次接触过程的缺点,因此更为实用、准确。     

最小混相压力（MMP）预测方法的评价

最小混相压力（MMP）是注气开发研究中的一个重要参数。一般采用室内实验方法测定，费时费力。实际应用中，急需一种简捷的预测方法。预测最小混相压力的方法很多，每种方法都有其各自的实验或理论依据，本文综述了16种方法，对此分析了它们的通用性，并针对不同混相过程，提出了效果较好的四种方法。     

不同油藏压力下CO2驱最小混相压力实验研究

CO2-原油体系的最小混相压力是影响CO2驱开发效果的关键因素。随油藏开发阶段的不断深入,当油藏压力低于原始饱和压力后,溶解在原油中的溶解气会部分脱出。油藏流体组分及其高压物性也会发生变化,影响CO2-原油体系的最小混相压力,利用原始地层流体样品测试得到的最小混相压力不再适用。为此,以中国西部某油田8个典型区块为例,进行细管实验测试和多组分数值模拟,对不同油藏压力下的最小混相压力进行系统研究。与其他油田相比,研究区各油藏油样的C1摩尔含量较高,为31.12%~51.69%,平均为43.25%;C2-C6摩尔含量较低,为8.0%~18.48%,平均仅为11.3%。细管实验和数值模拟结果表明,在原始地层压力下,CO2均与8个典型区块地层原油样品发生混相驱替,但不同区块CO2驱最小混相压力差异很大,其值为17.60~41.18 MPa。当油藏压力低于原始饱和压力后,CO2驱最小混相压力主要呈微小幅度下降的趋势。随脱气压力进一步降低,油相组分构成中,C1N2摩尔含量呈递减趋势、C7+和C24+组分呈递增趋势,而中间组分(C2和C3+)摩尔含量变化较小。在各级脱气压力下,脱出气体以C1为主,中间组分摩尔含量仅在最后一级脱气压力下急剧升高。CO2-原油混相带出现在注入CO2波及前缘靠近注入端的位置,混相带随着驱替的进行而逐渐变宽。     

CO2最小混相压力的预测

本文对预测原油用ＣＯ２的多次接触混相驱替所需要最小混相压力（ＭＭＰ）提出了一种实际方法。该技术与新近介绍的“混相函数”一起，以适用的、修正了的Ｐｅｎｇ及Ｒｏｂｉｎｓｏｎ状态方程（ＰＲＥＯＳ）为基础。混相函数可提供ＭＭＰ的精确预测。这篇文章的目的是证明这种混相函数是如何利用ＣＯ２驱替确定烃类混相驱系统所需的必要条件的。通过拟合由细管实验驱替数据确定的几个最小混相压力值，可以说明本方法的有效性及用途。     

二氧化碳-原油体系最小混相压力预测模型

二氧化碳-原油体系的最小混相压力（CCMMP）是CO₂ 驱油方案设计的关键参数之一。为了提高CCMMP的预测精度,利用实验测定的46个二氧化碳-原油体系最小混相压力数据,选取油藏温度、原油中的挥发组分、中间组分、C₅₊、注入二氧化碳中所含的甲烷、乙烷 丁烷、氮气和硫化氢的含量8个因素,运用统计与回归理论建立了8参数的CCMMP预测模型。并将本模型和已经发表的9种方法预测的46个油样的最小混相压力结果进行了对比,结果表明本模型的预测精度大幅度提高。利用该模型对吉林油田CO₂ 驱油试验区的5口井油样的CCMMP进行了预测,并与实验结果进行了对比,相对误差范围0.05%～3.39%,进一步验证了本模型的可靠性。     

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.     

杂质气体对二氧化碳驱最小混相压力和原油物性的影响

注入二氧化碳中混有的杂质气体会不同程度地影响二氧化碳驱最小混相压力和原油物性。研究杂质气体含量对二氧化碳驱的影响对制定合理有效的开发方案具有重要意义。利用数值模拟方法,在原油PVT数据拟合的基础上,研究了甲烷与氮气这2种杂质气体的含量对二氧化碳驱最小混相压力的影响,分析了杂质气体对二氧化碳驱原油物性的影响。结果表明,甲烷与氮气会不同程度地增大二氧化碳驱最小混相压力,且氮气对最小混相压力的影响更显著。当注入气的摩尔分数为60%时,纯二氧化碳气体可使原油粘度降低71.9%,体积膨胀系数达1.42;含30%摩尔分数的甲烷注入气使原油粘度降低69.72%,体积膨胀系数为1.41;而含30%摩尔分数氮气的注入气使原油粘度降低65.92%,体积膨胀系数为1.36。对于目标区块,注入二氧化碳中甲烷的临界摩尔分数为5.6%,氮气的临界摩尔分数为2%。     

超低渗透油藏CO2驱最小混相压力实验

利用常规方法测量超低渗透油藏CO₂-原油最小混相压力时,存在测量周期长、工作量大等问题,且不能直接观察到CO₂与原油的混相状态。为了确定杏河超低渗透油藏CO₂-原油的最小混相压力,采用界面张力法对杏河油藏CO₂和原油进行室内实验。结果表明：随着平衡压力的升高,原油中溶解CO₂的量增多, CO₂-原油之间界面张力的变化可分为2个阶段,且均呈逐渐减小的线性关系;当平衡压力从4 MPa增大到28 MPa时, CO₂-原油之间的界面张力由17.72 mN/m降到1.56 mN/m。界面张力法测得杏河油藏最小混相压力值为22.5 MPa,略大于细管实验测得的最小混相压力值22.3 MPa,由于二者数值相差仅0.9%,表明界面张力法测量超低渗透油藏最小混相压力具有较好的准确性。通过上述研究,确定了杏河油藏最小混相压力,为杏河油藏注CO₂增产开发方案的制定提供了理论支持,但是由于最小混相压力高于油藏目前压力（17.5 MPa）,在目前油藏条件下CO₂与原油不能实现混相。     

脂肪醇聚氧丙烯醚对CO_2驱最小混相压力的影响

研究开发适于在超临界CO_2中形成稳定胶束的非离子表面活性剂,是降低CO_2驱最小混相压力的技术关键。采用下悬滴法,研究超临界CO_2与模拟油之间的界面张力,利用直线外推法计算CO_2驱最小混相压力。考察了脂肪醇聚氧丙烯醚以及醇类助剂对CO_2/Oil最小混相压力的影响规律,并确定其最佳用量。结果表明:月桂醇聚氧丙烯醚可大幅度降低超临界CO_2/Oil最小混相压力,随着用量的增加,超临界CO_2/Oil最小混相压力先减小后略微增大,且存在最优值;助剂乙醇可以进一步降低超临界CO_2/Oil最小混相压力,随着添加量的增加,超临界CO_2/Oil之间的最小混相压力先减小后略微增大;随着醇类助剂碳链长度的增加,超临界CO_2/Oil混相压力先减小后增大,乙醇降低CO_2驱混相压力的效果最明显。     

基于GA-SVR的CO_2驱原油最小混相压力预测模型

为了得到更精确的CO_2驱原油最小混相压力,考虑挥发组分(N_2+CO_2+CH_4+H_2S)含量、中间烃组分(C_(2-6))含量、重质组分(C_7~+)含量、重质组分的相对分子质量、重质组分密度以及温度的影响,建立了基于遗传算法参数寻优的支持向量回归机模型。模型优点在于使数据结构风险最小化,是基于数据精度高和回归函数复杂性适宜的条件下进行全局参数寻优得到最优模型,根据测试样本数据可以给出预测结果,得到更为准确的最小混相压力数值。该模型计算结果平均相对误差为3.44%,与文献中的实验结果、细管实验结果对比,具有较好的准确性。     

注烃混相驱最小混相压力确定方法研究

确定混相压力是混相驱的一项重要工作,核心问题是最小混相压力的确定,它是确定原油与排驱气体是否能达到完全混相的一个非常重要的参数。最小混相压力的确定方法很多,文章综合分析了实验测定和理论计算的几种常用方法,并进行了相应评价,给出了各种方法的优缺点和通用性,最终得出了确定最小混相压力的较好的几种方法,为油田注烃混相驱实践提供借鉴。     

大庆榆树林油田扶杨油层CO2驱油试验

为了探索大庆榆树林油田扶杨油层有效动用方法,在Y101区块进行了CO2驱油试验.通过物理模拟实验和岩心驱替实验等研究了原油与CO2作用后的参数变化情况,分析了CO2驱与水驱的渗流特征和驱油效率.结果表明:由于CO2与原油容易混相,因此降低了界面张力;CO2能够提高原油的泡点压力、降低原油的黏度;CO2驱的注入能力和渗流能力都比水驱强,其驱油效率比水驱高17％～35％,水气交替驱的驱油效率比连续CO2驱高.现场试验效果证实CO2驱油技术值得推广应用.     

聚合物驱压力分布预测方法

根据势的叠加理论，建立了聚合物驱压力分布预测模型，通过网格划分及所用参数的插值，确定了模型中所用参数在平面网格上的分布，给出了计算步骤，并用该模型对茜聚合物驱试验区的压力进行了预测，结果表明该方法是可行的。     

特低渗透油藏CO_2非混相驱极限井距计算方法

极限井距计算方法对于特低渗透油藏确定合理井网密度具有重要意义。考虑CO_2对原油的降黏作用及油相启动压力梯度的变化,建立了一维两相渗流数学模型,并应用特征线法、试算法和迭代法进行求解,推导出特低渗透油藏CO_2非混相驱极限井距计算方法。同时开发了极限井距计算软件进行井距实例计算,绘制了理论图版。结果表明:CO_2对于原油的降黏作用可达到60%以上,油相黏度自注气端至采出端逐渐增大;生产压差为10~20 MPa,注气速度分别为10、15、20、25、30 t/d的极限井距均比未考虑油相黏度及油相启动压力梯度变化的极限井距大;极限井距随生产压差增大而增大,随注气速度、地层原油黏度、CO_2黏度增大而减小;生产压差相同时,注采两端压力越大,极限井距越大,油相黏度及油相启动压力梯度的下降幅度越大。     

柳北砂砾岩油藏CO_2驱提高采收率可行性

柳北中低渗油藏岩性以砂砾岩为主,非均质性强、水敏性强、水驱含水上升快、水驱效果差。为了进一步认识CO_2驱提高采收率技术可行性,基于地质及储层流体特征,运用可视化注气增溶膨胀相态配伍性实验、长细管驱替实验、多功能长岩心驱替实验和高压微观可视化驱替实验等多种方法,分析了注CO_2增溶膨胀和溶解抽提的相态配伍性和近混相驱程度;对比分析了注水、注CO_2等不同驱替方式的驱油效率以及微观驱油效果。评价结果表明:注CO_2有利于增溶膨胀和萃取抽提驱油;相态配伍性分析显示在原始地层压力条件下主要形成近混相驱;微观可视化实验显示,砂砾岩CO_2近混相驱过程具有较好的微观驱油效果,油流主要沿连通性较好的大孔道被驱替,也能驱替中小孔道的原油,驱替具有不连续性,呈现为一波一波的流动状态,可进一步通过提高驱替压差来增强驱替效率,使部分封闭的微观剩余油恢复流动;长岩心驱替表明原始压力下CO_2驱和衰竭至目前地层压力下CO_2驱的驱油效率均大于同等条件下水驱驱油效率,砂砾岩储层注入增黏水增加水的黏度有利于进一步提高采收率,但仍低于CO_2驱效果。     

低渗透滩坝砂油藏CO_2近混相驱生产特征及气窜规律

正理庄油田高89块低渗透滩坝砂油藏CO_2驱先导试验取得较好开发效果,基于区块驱油井日产油量、吸气剖面、气油比、井口CO_2含量等数据,研究了连续CO_2近混相驱油井生产特征和气窜规律。结果表明:先导试验较好利用CO_2驱提高采收率机理,原油流动性得到较大改善,增油效果明显,油井见气差异较大;建立高89块CO_2近混相驱气窜标准,根据气窜标准和矿场实践提出各气窜阶段改善气驱效果的主要措施和做法。     

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。