CO2-C2H6吞吐提高致密油藏采收率实验研究

注CO₂已经成为致密油藏提高采收率的重要手段之一，相较于纯CO₂，部分烃类气体对原油的降黏及混相能力更强。为此，通过高温高压PVT实验研究了CO₂及复合气体（CO₂-C₂H₆）-原油的饱和压力及黏度的变化特征，并利用高温高压岩心吞吐实验揭示了不同气体介质、吞吐压力及吞吐轮次下原油动用程度。研究结果表明：复合气体中C₂H₆增强了气液两相混相能力，提高了CO₂降黏及溶解能力，原油流动性显著增加。复合气体中随着C₂H₆摩尔分数的增加，原油饱和压力由14.24 MPa 增至18.02 MPa，提高了26.54%；原油黏度由23.68 mPa·s 降至8.76 mPa·s。不同吞吐压力下复合气体（CO₂-C₂H₆）的采收率提高效果均强于纯CO2的，且吞吐压力在最小混相压力附近采收率提高程度高于其他吞吐压力。复合气体（CO₂-C₂H₆）对孔隙半径为0.000 1～0.001 和0.01～1 μm孔隙中的原油动用程度强于纯CO₂的。     

水平管内气-液两相泡状流的混沌特征

运用相空间重构法,对实验测得的局部空隙率信号时间序列进行处理,计算出水平管内气-液两相泡状流系统的局部空隙率信号的Kolmogorov熵和关联维数.计算结果表明,气-液两相泡状流系统具有非线性混沌现象;系统普遍存在2～3个分维;随着折算液速的增加,系统的混沌程度下降;Kolmogorov熵和关联维数沿径向的分布呈波动特征;在r/R＝0.6～0.85区域,系统的混沌程度较高.     

深层水敏性稠油油藏开发方式评价

深层水敏性稠油油藏衰竭式开发效果较差,选择适用于该类油藏地质开发特点的开发方式,进一步提高区块采收率,是目前亟待解决的技术难题。从油藏实际出发,基于室内注水伤害、添加稳定剂注水和注气膨胀等物理评价实验,通过油藏数值模拟手段,开展了对衰竭式、注水、注天然气和氮气吞吐、吞吐转驱和注气驱等开发方式的优化计算和可行性论证。研究结果表明,注水开发会导致储层渗透率大幅降低,添加防膨稳定剂可在一定程度上改善注水开发效果,比注水开发提高采出程度4.23%,但与注气驱方案相比提高采出程度幅度不大;注气方案中,注天然气吞吐转驱效果最佳,比衰竭式开发增产原油9.82×104m3,提高采出程度19.6%,具有较好的经济效益,可作为深层水敏性稠油油藏的有效开发方式。     

页岩气多重复合模型流动规律研究

气体在页岩储层中运移受解吸、扩散及渗流多种机制共同作用,同时也受储层的应力敏感效应等因素影响。综合考虑解吸、扩散及应力敏感效应,基于线性流模型,构建了符合页岩储层改造特点及流体渗流特征的分段压裂水平井多重复合流动模型。利用Laplace变换和Stehfest数值反演,得到封闭边界定产量下无因次井底拟压力和无因次产量半解析解。研究了页岩气在基质-微裂缝-压裂缝多重孔隙介质的复合流动,认识流体特性参数与压裂缝网参数对产气量的影响规律,并利用北美页岩气井生产数据进行拟合,验证了模型可靠性。研究结果表明：吸附气的解吸扩散使井底压力响应曲线出现明显“下凹”阶段;解吸系数增大,解吸气量越大,气井日产气量越高;窜流系数越大,基质与裂缝间的流体交换时间越早,但持续时间越短;压裂改造体积大,储层流体流动性强,但存在最优值;对比拟合结果,考虑改造带宽有限性更符合矿场实际。研究结果旨在为页岩储层分段压裂水平井多重复合流动规律研究提供理论基础。     

用热膜测速仪测量水平管内气液泡状流的液相速度和紊流结构

对热膜测速仪应用于气液两相泡状流中的测量方法进行了研究。提出了一套全新的相鉴别技术，用此方法对水平管内的气液两相泡状流的液相速度和紊流强度进行了测量。并对液相水质及温度对测量结果的影响进行了探讨。实验结果表明．在水平管泡状流中．靠管道下部液流速度和紊流强度分布与单相液流的分布差别不大；管道上部较多的气泡使两相液流速度明显低于单相液流速度，增强了紊流强度；使紊流强度分布在r／R=0．5附近有一峰值。     

水平管泡状流局部实验参数的概率统计方法

引　言在水平管泡状流相分布的实验研究方面 ,Ｋｏｃａｍｕｓｔａｆａｏｇｕｌｌａｒｉ[1] 对直径为 5 0ｍｍ的水平管中的泡状流做了较详细的测量 ,孙科霞等[2 ,3] 对直径为 2 0ｍｍ的水平管中的泡状流做了测量 .他们在对测量数据的处理中都假定气泡只沿一个方向运动 ,而没有考虑气泡的横向运动 .事实上 ,气泡在管内运动时 ,在各种力的联合作用下 ,不只是沿探针主轴方向运动 .气泡与探针轴向有一入口角 ,探针测得的只是一种表观速度 ,这一表观速度一般不等于气泡实际速度 .Ｄｉａｓ等[4 ]在对双头电导探针测得的垂直管泡状流参数统计时考虑…     

低渗透油藏直井水平井联合井网产能公式

低渗透油藏具有渗透率小、存在启动压力梯度等特点,采用常规井网开采最终采收率低且开发效果差,而采用直井水平井联合井网开采该类油藏具有独特的优势,但对考虑启动压力梯度的低渗透直井水平井联合井网产能公式的论述较少。首先,根据低渗透油藏渗流特征,考虑启动压力梯度,确定了水平均质等厚地层中心1口生产井径向渗流时的产能公式;然后,利用等值渗流阻力法,将渗流阻力分成3部分:井网中心水平井在垂直方向上的渗流阻力、从生产坑道到水平井的渗流阻力以及从供给边缘到生产坑道的渗流阻力,推导出常规油藏直井水平井五点法、七点法及九点法联合井网的产能公式;最后,以低渗透直井产能公式和常规油藏联合井网产能公式为基础,将两者结合,得到了低渗透油藏直井水平井五点法、七点法以及九点法联合井网产能公式。矿场实例证实,所建产能公式简单易用、准确有效。     

基于模糊集合理论的体积压裂水平井产量预测方法

传统的统计分析方法存在散点乱、数据量大、难以分析总结出规律等问题,无法准确判定致密油水平井体积压裂主控因素。提出了一套的基于模糊集合理论水平井体积压裂效果评价方法:首先根据模糊集合理论建立了水平井产量分类方法,以鄂尔多斯盆地55口致密油水平井为例,根据产量对55口水平井进行分类;其次,通过分类数据的归一化处理得到每个因素变化区间的斜率,并据此绘制产量影响因素暴风图;最后,结合各影响因素的权重,通过多元回归方法建立了考虑多因素的水平井体积压裂产量预测模型。研究结果表明,该方法能够清晰准确地反映出各因素对体积压裂水平井开发效果的影响,并给出不同因素对体积压裂水平井产量影响程度。结合油田生产实例进行了分析,预测产量的平均相对误差仅为7.6%,为油田现场的压裂方案优化和产量预测提供了理论依据。     

基于格子Boltzmann方法的页岩纳米多孔介质流体流动模拟

纳米多孔介质中受限流体流动机制对提高页岩油采收率、水净化等科学和工程应用至关重要。以理论方程和分子动力学模拟(MDS)结果为基础,基于格子Boltzmann方法(LBM),建立了局部表观黏度-LBM(LAV-LBM)孔隙尺度模拟模型来研究纳米多孔介质中流体流动机制,该模型通过局部表观黏度和密度分布将纳米尺度效应(滑移边界、非均质黏度/密度)代入LBM,使LBM模拟过程中无法准确表达的复杂滑移边界条件可以退化成简单易实现的无滑移边界。通过理论方程对比验证、分子模拟-LAV-LBM密度分布验证、理论方程-LAV-LBM速度分布验证结果表明,基于LAV-LBM模型可以有效模拟纳米多孔介质中流体流动规律。基于该模型,研究了纳米尺度效应、多孔介质尺寸、表面润湿性对表观渗透率和增强系数的影响规律。研究结果表明：当接触角约小于70°时,由于高/低近壁面相黏度、低/高滑移速度导致表观渗透率和增强系数减小;表观渗透率和增强系数随着接触角增大而增大,原因是边界滑移速度逐渐增大,近壁面水相黏度逐渐减小;非均质密度导致相同时间内,近壁面相流体体积流量与体相区域不同,非均质密度越强,对流动能力影响越大;孔径越大...     

气液两相泡状流界面浓度的研究

用双头电导探针对水平管泡状流局部界面参数进行了测量。用概率统计方法对测量结果进行了处理 ,计算了气泡速度、气泡直径、气泡频率、界面浓度等局部参数。结果表明 ,界面浓度沿径向的分布与气泡频率沿径向的分布类似 ,都是靠管上壁较大、靠管下壁较小。其峰值都在距上壁r/R =0 .75— 0 .95之间。与直接用探针测得的速度计算结果比较 ,速度要高 0— 8.7% ,界面浓度要大 0— 35 .2 %。