挥发性油藏CO2混相驱数值模拟研究

X_(52)油藏在目前开发过程中存在地层压力低,地层亏空严重,产量下降快,递减幅度大,天然能量开发已进入中高含水期,水淹严重,大量剩余油以残余油形式滞留与地层中,继续靠边水驱替或人工注水驱很难改善开发效果等一系列问题。为了进一步提高开发效果,进行了CO_2混相驱数值模拟研究,优化了注采井网井距、注采方式、注入速度、注采比、注入方式等注采参数,预测了最佳开采方案。数值模拟研究表明,选择在油藏构造高部位采用水气交替方式注入CO_2,能在构造环部形成新的油气富集带,机理清楚,工艺相对简单,开发效果好,是一种值得推广的高水淹挥发性油藏三次采油方式。     

石南31井区复杂岩性油藏数值模拟研究

石南31井区油藏物性比较复杂,是复杂岩性砂岩油藏高起点,高水平开发的典型案例。目前,油田开发面临局部区域含水上升速度加快、自喷井转抽后含水上升迅速等问题,为改善油田开发效果,本文应用数值模拟方法,针对局部存在的问题设计了模拟调整方案,并进行对比,优选出合理的局部调整方案。     

CO_2混相驱机理及最小混相压力研究

CO_2混相驱属于针对低渗透油藏三次采油阶段的采油技术,该技术中最小混相压力是研究的关键。本文对CO_2注入方式等混相驱筛选准则进行分析总结。重点汇总了四种CO_2混相驱最小混相压力的确定方法,并将这四种方法的计算特点进行了对比。在CO_2混相驱最小混相压力计算模型的选取中,本文具有一定参考价值。     

超临界CO_2流体萃取大豆油的研究与数值模拟

本文建立了一套超临界流体萃取的实验装置 ,在压力为 2 0MPa～ 30MPa ,温度为30 8K～ 32 3K的条件下 ,研究了用超临界二氧化碳萃取大豆油。试验证明用超临界流萃取的方法可以较为完全地得到大豆中的油分。基于固定床、积分柱塞流与微分混合流的假设建立了理论计算模型 ,使用这个模型可以根据装料量少耗时短的微分萃取试验结果来较为准确地计算出相同条件下积分萃取的过程。经本试验结果比较证明该方法简便可行 ,在本文条件下误差小于 6 % ,是对超临界流体萃取放大研究的一种探索     

O_2/CO_2条件下煤粉燃烧特性数值模拟研究

O_2/CO_2燃烧技术是燃烧后捕集和存储CO2的有效方法之一,研究CO2氛围的煤粉燃烧特性对于明确煤粉着火特性和锅炉温度场分布至关重要。本文运用FLUENT软件非预混燃烧模型对O_2/CO_2气氛下二维通道内煤粉燃烧过程进行数值模拟,针对两种典型Ⅲ类烟煤抚顺/水城煤种进行模拟,研究不同氧分压下煤粉燃烧的温度场分布,结果表明:在氧分压2%到20%范围内,随着氧分压的增加,由于有更多的O_2与煤粉反应,温度场分布高温区域有逐渐减小的趋势。在30%氧分压下,温度场分布高温区域变大,这主要是火焰温度过高,辐射区域较大的缘故。     

CO_2混相驱影响因素分析及主控因素筛选

CO_2混相驱是一种可以将导致全球气候变暖的CO_2气体用于大幅度提高原油采收率的环保采油方式。基于多孔介质中CO_2混相驱渗流规律的影响因素很多,针对我国油藏非均质性严重、混相困难等特点,分析影响我国CO_2混相驱的因素,通过数值模拟对孔隙结构、注入速度、储层非均质性、地层压力和初始含油饱和度五个影响因素进行分析,筛选出影响CO_2混相驱混相效果的主控因素,在认识影响CO_2混相效果主控因素的基础上,为油田调整开发方案提供参考。     

超临界CO_2萃取沙棘油的实验研究及数值模拟

本文利用超临界CO2萃取沙棘油,建立了一套实验流程,分别考察了萃取压力、萃取温度以及颗粒大小对萃取率的影响。同时根据萃取器单元的质量守恒建立了微分方程,并对一定萃取条件下的实验结果进行数值模拟。结果表明, 本文所建立的数值模型能较好地描述实际萃取行为。     

超临界CO_2萃取β-胡萝卜素的过程模拟研究

对超临界CO2萃取β 胡萝卜素的过程进行了模拟研究,并结合实验,考察了压力(10～32MPa)、温度(0～60℃)、空塔气速(0 25～1 00m/s)和颗粒直径(0 5～10mm)等各种工艺操作条件对萃取得率和过程经济性的影响;得出了超临界CO2萃取β 胡萝卜素的最佳工艺条件:萃取压力25～32MPa,温度20～40℃,空塔气速0 5～0 8m/s,颗粒直径1～5mm左右;并提出了一种研究超临界CO2萃取技术的新思路:采用计算机模拟技术优化萃取过程的工艺条件以减小操作条件的探索工作量。     

CO_2混相驱与常规天然气驱开采特征对比分析

综合室内实验和数值模拟方法对CO_2混相驱和常规天然气驱两种开采方式在驱油过程中流体性质、相图的变化、混相带的形成过程及流动特征进行对比分析,更直观、可靠地对比研究了两种开采方式的开采特征及渗流特征,并对两种开采方式的开采效果进行了比较。研究结果表明:CO_2混相压力小于天然气,对注入气与剩余油混合物体系液相收缩率的影响大于天然气,对流体性质的影响要小于天然气,与地层剩余油体系流体配伍性好。结合柯克亚X_(52)高水淹挥发性油藏目前存在的开采难题,将CO_2混相驱应用到该油藏,目前油藏压力满足混相驱技术界限,CO_2混相驱能够大幅度提高油藏采收率,为柯克亚X_(52)油藏混相驱的成功实施提供了可靠依据。     

CO_2气泡脱离扩散层孔口过程的数值模拟

在直接甲醇燃料电池(DMFC)中,阳极催化层表面反应生成的CO2气体通过扩散层,及时排出阳极通道,对提高DMFC电流密度具有重要意义,因此研究气泡脱离孔口的过程很有益。今采用Fluent6.2.16对CO2气泡脱离扩散层孔口过程、两孔时气泡形成及聚并过程进行了数值模拟,考察了阳极通道内液体流速、扩散层孔道直径等因素对气泡脱离的影响。结果表明,阳极通道内液体流速越大,气泡脱离扩散层孔口所需的时间越短;扩散层孔道直径越大,气泡脱离扩散层孔口所需的时间越长,且生成的气泡越大;由于从相邻两扩散层孔道出来的气泡的阻挡和挤压作用,使得两气泡周围的压力分布与单气泡不同,气泡脱离过程与从单个扩散层孔口的脱离过程有所不同,脱离时间更早。     

腰英台油田DB33井区注CO_2工艺应用浅谈

腰英台油田为低孔特低渗油藏,为提高腰英台油田采收率,2010年在腰英台油田DB33井区利用松南气田脱出的CO2气开展了CO2驱油先导试验。腰英台油田DB33井区注CO2站投产时,由于是在冬季,投产过程中遇到诸多问题。经过参建单位共同努力,最终圆满完成了腰英台油田DB33井区注CO2站投产工作。此论文主要是对压注系统在运行过程中遇到的问题进行分析总结,为同类系统运行作为参考材料。     

低渗透油田CO_2非混相驱油机理及效果评价

低渗透油田开发难度大,驱替介质注入困难,常规水驱很难取得理想经济效益。CO_2混相驱混相压力高,虽然采收率较高,但是经济效益较差。而CO_2非混相驱注入能力强,具有膨胀驱油、降粘作用及弹性驱动等三个驱油机理,比水驱提高采收率28个百分点,是一种理想的低渗透油藏的开发手段。     

O_2/CO_2煤粉燃烧及NO_x污染排放的数值模拟

为了进一步全面评价O2/CO2煤粉燃烧特性,在前期实验基础上,通过数值模拟方法对空气、O2/CO2两种气氛下煤粉燃烧及污染物形成特性进行数值模拟,从而更充分了解O2/CO2燃煤过程火焰形成、传热和污染物形成特性,以便为合理组织流场、控制温度、获取合理的燃料和氧浓度分布状态及O2/CO2燃烧过程新燃烧器的设计提供必要的指导。     

超临界CO_2脱除大孔树脂中的溶剂及数值模拟

用超临界CO2洗脱大孔树脂中的残余溶剂,采用单因素法研究了温度、压力、时间及树脂中水的质量分数对大孔树脂中残余溶剂脱除率的影响,并对该过程进行了模拟;同时对脱溶剂过程对树脂结构影响进行了考察。结果表明:温度40℃,压力12 MPa,时间2 h,树脂含水质量分数30%—40%为最优脱溶剂条件,在该条件下树脂中残溶溶剂脱除较完全且树脂原有结构变化不明显。在压力低于25 MPa,温度低于80℃的条件下对树脂进行溶胀,10 h内对树脂结构影响很小。模拟结果与实验数值较吻和,表明文中所建立模型能很好地描述该类树脂的脱溶剂过程,根据模型算出该溶剂在树脂中扩散系数为(6.2—8.8)×10-8cm2/s。     

CO_2/H_2膜分离工艺参数模拟研究

介绍了变换气中CO2脱除的方法,认为气体膜分离技术是未来传统脱碳工艺的潜在替代技术。通过采用PROII模拟软件进行模拟,详细描述了变换气脱碳一级膜过程的质量平衡。研究了气源条件如进气CO2摩尔分数、压力,膜材料性质如渗透性、选择性,以及膜面积等因素对膜分离性能如净化气中CO2摩尔分数和H2回收率的影响。结果表明:膜材料本身的性能如渗透性、选择性、膜面积对脱除CO2具有决定性的影响;操作条件中,压比的增大有助于气体净化,然而造成H2回收率下降和额外的能量消耗,适宜的渗透气压力为101 kPa,压比大于10;进气CO2摩尔分数增大不利于CO2的脱除,却可以提高H2的回收率。     

关于注CO_2井井筒温度场的模型研究

注二氧化碳提高采收率是一种很具潜力的增油措施,在注入二氧化碳的过程中由于地层和井筒内存在温差,热量会由地层向井筒内传递。主要以注二氧化碳井筒温度场计算模型-注二氧化碳井井筒瞬态温度-压力耦合模型的演变方式为研究目标。     

黄桥CO_2气田修井及防腐工艺研究

自1983年在江苏黄桥苏174井钻获高产CO_2气流以后,随后完成了4口试采井,目前已探明黄桥CO_2气田为国内最大的CO_2气田。1985年投入开发以来,相继发生了气井油管断落、腐蚀穿孔、油管落井、采气树泄漏等情况,导致气田生产成本上升、生产时效降低,极大地影响了气田的开发效益。针对黄桥CO2气田油管容易腐蚀段落的现状,研究了相应的修井工艺和管柱防腐技术。最后通过现场应用,证明本文的提出的修井工艺具有一定的指导意义。     

赵1井CO_2驱采油井固体防腐技术

赵1井是一口CO_2驱注入井,注驱见效后油井气窜,CO_2气体含量由65%上升到的90.88%,2016年1月至2017年2月共躺井作业5次,CO_2气体含量在90.88%时躺井周期65d。随着CO_2含量上升,躺井周期大幅度缩短,严重影响正常生产。目前该井套管压力高达5MPa,液体缓蚀剂难以投加。为此开展了固体缓蚀技术应用研究,通过不断总结加药浓度、周期,取得良好的应用效果。     

注CO_2井无因次IPR模型

注入动态模型是注气井模拟与分析的关键。本文基于吉林油田油藏注气资料,引用Vogel无因次流入动态曲线建模的思想,采用CMG软件的组分模拟器GEM,综合考虑了注气压力、地层压力、渗透率和泄油半径等影响参数,建立圆形封闭边界单层注气油藏单井网格模型,统计分析注气量与井底流压的关系,建立CO2注入动态的无因次方程。吉林油田3口注气井实例计算表明:新模型平均误差仅为5.8%,能真实反映吉林油田注气动态。该研究成果对注CO2提高采收率具有理论价值。     

超临界CO_2/PS微孔塑料挤出成型中CO_2浓度对气泡成核影响的数值模拟

通过CFD软件对超临界CO_2/PS均相熔体在快速降压口模中流动状态的数值模拟,研究了CO_2浓度对CO_2/PS均相熔体气泡成核的影响。结果表明:当其他工艺条件不变时,在CO_2溶解度范围以内,增加CO_2浓度有利于提高成核率,从而产生更多的气泡,但不利于小尺寸泡孔的生成。