高含硫气藏硫沉积机理研究

硫沉积是高含硫气藏开发过程中普遍存在而又必须解决的关键难题之一.高含硫气藏硫沉积机理研究是研究高含硫气藏硫沉积预测技术、准确掌握地层硫沉积动态以及指导高含硫气藏高效开发的基础.在分析高含硫气藏气体开采过程中硫化氢含量变化规律基础上,引入无机化学中化学反应平衡理论,建立了由多硫化氢分解析出元素硫的地层含硫饱和度计算方法,以W气田为例,预测了地层压力下降到不同程度时距离井筒不同距离处由多硫化氢分解析出元素硫的量,并与利用解析模型计算的总析出量进行了对比.结果表明,高含硫气藏开发过程中,在硫化氢含量变化不大的情况下,由多硫化氢(H2Sx+1)分解析出的硫的量占总析出量的比例很小,即物理沉积是硫沉积的主要方式,从而进一步完善了元素硫的沉积理论,为认识和解决高含硫气藏开发过程中在地层发生元素硫沉积、合理高效地开发高含硫气藏奠定了坚实的理论基础.     

二氧化碳黏弹性泡沫驱体系的优化

针对延长油田低渗透高矿化度油藏采用常规泡沫注入性和耐盐性差而导致的提高采收率难度大的实际问题,基于表面活性剂分子的自组装特性,以自创的改进泡沫复合指数为指标,在无聚合物、无碱条件下,通过考察起泡剂、助起泡剂、稳定剂和络合剂用量对泡沫性能的影响,确定了具有高耐盐性的黏弹性CO₂泡沫驱体系。通过金相显微镜观察所形成泡沫的微观形貌,并考察了泡沫的黏弹性。配方为0.20%UCAB+0.20%SDS+0.09%三乙醇胺+0.08%EDTA的泡沫溶液黏度为15.2 m Pa·s,起泡体积达560 mL,半衰期为58 min,改进泡沫复合指数为370 272 mL·min·m Pa·s。所形成的黏弹性CO₂泡沫呈不规则的五边形或六边形,具有一般泡沫特征。黏弹性测试表明小分子自组装形成了蠕虫状胶束,胶束相互缠结和缔合,宏观上体现出了聚合物的黏弹性。该泡沫驱油体系既满足注入性又发挥了聚合物的黏性驱油和弹性驱油特征,有效提高采收率。     

高含硫斜度井井筒硫沉积规律预测

高含硫气藏开发过程中,井筒内随着温度、压力的降低会出现单质硫的析出、运移、沉积现象,进而影响气井产量.针对高含硫气井难以下入温度和压力测量仪表以及硫沉积预测困难的实际情况,基于力学理论和硫溶解度模型,考虑井斜角对高含硫气藏硫颗粒临界悬浮流速的影响,建立了斜度井硫颗粒临界悬浮流速模型,确定硫析出和沉积及传质的条件,得到硫...     

基于格子Boltzmann方法的3D数字岩心渗流特征分析

页岩气储层物性差、各向异性突出且孔隙结构存在多尺度特性,内部流动非常复杂,由于纳米孔隙的存在,宏观连续理论不适用。基于页岩二维扫描电镜图片和计算机处理技术,采用随机生长方法分别重建大孔隙和小孔隙的三维数字岩心,将大孔隙和小孔隙初始模型组合在一起构成多尺度的页岩气储层三维数字岩心组合模型,在此基础上,应用格子Boltzmann方法研究不同尺度孔隙的渗流行为。四参数随机方法重建的图像能较好体现原图的性质,储层的孔隙结构特征对其渗透率具有重要影响,渗透率随着孔隙度的增大而增大,组合模型数字岩心的渗透率大于大孔隙数字岩心和小孔隙数字岩心的渗透率,并且大于二者的总和,说明小孔隙的存在可以极大提高储层连通性。     

低渗透气藏流固耦合综合数学模型

气藏的开发过程是一个流体渗流与地层岩石变形动态耦合的过程,尤其低渗透气田中,由于受到启动压力梯度、滑脱效应和储层应力敏感等因素的影响,气体渗流规律不再符合经典达西定律,耦合效应也较中-高渗透率气藏强.基于渗流力学、固体力学及Blot孔隙弹性理论,将岩石骨架变形引入固体连续性方程中,并综合考虑储层应力敏感、启动压力梯度及滑脱效应的影响对气体的渗流速度进行修正,建立了低渗透气藏流固耦合渗流数学模型.     

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由于缺乏精确测量临界凝析油饱和度测试技术，我国凝析气藏油气相对渗透率均使用常规油气进行测试,采用真实平衡凝析油气体系对凝析气藏相对渗透率曲线进行岩心驱替测试还无先例。文章选用牙哈凝析气藏真实岩样进行了两组驱替实验,第一组是向岩样注入煤油-氮气采用非稳态法，第二组是注入平衡凝析油气采用稳态法。此外，研究了两种测试系统下油气相对渗透率对凝析气藏开发动态的影响,得出以下结论：①凝析油气系统的相对渗透率曲线整体向右移动，气相对渗透率下降非常快，油气相对渗透率高于煤油-氮气系统的油气相对渗透率；②凝析油气系统的临界凝析油饱和度比煤油—氮气系统的凝析油临界饱和度约低20%；③煤油-氮气系统预测的气体产能、气油比、凝析油气采收率比凝析油气系统预测的结果低得多，但气藏压力下降较慢；④凝析油气系统与煤油-氮气系统近井地带析出凝析油饱和度分布存在显著差别。     

非均质性对水平井产能的影响

基于Joshi等的假设，将水平井的三维流动问题变换为2个相互联系的二维流动问题，通过保角变换求解。将非均质储集层的水平渗透率和垂直渗透率按几何平均、算术平均和调和平均方法分别处理，根据电模拟原理，建立了9种非均质储集层水平井产能计算模型．评价非均质性对水平井产能的影响。评价结果，非均质性越强、储集层厚度越大产能越低，但厚度超过一定界限时产能降低不再明显；用算术平均方法处理渗透率建立的模型会低估非均质性对产能的影响；用几何平均和调和平均方法处理渗透率建立的模型评价，薄油层非均质性越强，产能越高。图1参9     

铝铁铜无机多核型絮凝剂的合成

试验合成制备了铝铁铜共聚物,通过改变Al^3＋、Fe^3＋、Cu^2＋的配比及调节溶液的pH值,并用该产品对污水进行净化处理,得出最佳配比和最佳溶液pH值。研究结果表明：铝铁铜共聚物的最佳配比为Al^3＋：Fe^3＋：Cu^2＋=7：3：5,最佳溶液pH值为3．5。     

裂缝性低渗透砂岩油藏井网与裂缝方位的匹配研究

井网中井排方向部署是否合理是裂缝性低渗透砂岩油田注水开发成败的关键环节。分析井排与裂缝成45°、22．5°、0°时的3种反九点注水井网的优劣势．运用数值模拟方法,模拟裂缝发育程度不同时对井网的影响,根据采出程度、含水率、采出程度与含水率的关系以及累积产水量,得出裂缝发育程度不同最合适井网也不同。     

修正的低渗透气藏产能方程

在低渗透气藏开发过程中,由于启动压力梯度、应力敏感的存在,使得气体的渗流不符合经典的达西定律。在考虑启动压力梯度、应力敏感和滑脱效应的综合影响基础上,对气体的流速方程进行了修正,并结合渗流力学基本原理得到修正的低渗透气井产能方程。应用修正产能公式对某气田的实际数据进行了计算,得到如下结论：应力敏感的存在将使气井的产能大幅度下降,最大可下降14%;启动压力梯度的存在将使气井的产能下降,不过下降幅度较小;由于气体黏度远小于油,故低渗透气井中应力敏感对产能的影响比启动压力梯度的影响要大;黏度越大启动压力梯度对产能的影响越大。建议低渗透气藏开发中必须充分考虑应力敏感的影响。