纳米硅胶体系驱油理论与数学建模

为了定量研究纳米级二氧化硅粉体成胶体系的驱油效果, 对纳米硅胶驱油机理进行了理论分析。在连续性介质渗流理论、硅胶溶液流变性理论、硅胶在孔隙介质内吸附和运移理论基础上, 建立了一个两相多组分硅胶驱油数学模型, 并开发了一个数值模拟器, 定量模拟了硅胶质量浓度、注入体积和注入方式对孔、渗参数和开发效果的影响。结果表明, 纳米硅胶溶液驱油会降低储集层孔、渗参数, 但是会大幅度提高采收率; 段塞注入优于交替和连续驱油方式。     

致密油藏体积压裂水平井参数优化研究

“水平井+体积压裂”技术是获取致密性储层中工业油流的重要手段。为了对影响体积压裂水平井开发效果的参数进行优化设计,基于离散裂缝模型的数值模拟方法,采用更为灵活的非结构化网格,建立了体积压裂水平井模拟模型,经Eclipse软件及矿场实际井资料验证该模型可靠性较高,可准确地表征复杂裂缝的几何参数和描述流体在裂缝中的流动。利用长庆油田某致密油藏实际参数,对水平井方位、布缝方式、段间距、簇间距、改造体积等参数进行了优化设计,结果表明：当水平井方位与天然裂缝平行时,开发效果最好;根据累计产量的大小,哑铃型布缝方式优于交错型、均匀型、纺锤型布缝方式;段间距应大于相邻2段的泄油半径之和,避免段间干扰;簇间距应尽可能大,但要小于天然裂缝平均缝长;当改造体积一定时,细长形状的改造区域比短粗形状的改造区域开发效果更好,当工艺上难以增加压裂裂缝长度时,可通过增加段内簇数改善开发效果,簇数越多,初期累计产量越高,但最优簇数取决于开采时间的长短。研究结果可为致密油藏体积压裂水平井造缝设计提供依据。     

水驱开发油藏原油黏度变化规律及其对开发效果的影响

水驱油田开发过程中，原油黏度随含水率升高而增加。目前水驱油藏数值模拟器中简单地将原油黏度看成是压力的一元函数，没有考虑其他因素对原油黏度的影响。为提高模拟精度，在黑油渗流模型的基础上，建立了原油黏度随含水率变化的新模型，开发了新的数值模拟器，并在该模拟器上模拟了不同的原油黏度变化幅度对生产动态的影响。研究结果表明：水驱过程中原油黏度的升高缩短了无水采油期，加快了含水上升速率，降低了采出程度。油田实例对比验证了该模型的正确性。     

一类非牛顿流体非线性渗流的压力波解析求解方法及波形分析

一类非牛顿流体渗流的视粘度依赖于压力梯度,且在不同的压力梯度区间内变化规律不同。其具有既不同于牛顿流体渗流,也不同于幂律流体渗流和宾汉流体渗流的非线性渗流特征。建立了该流体在多孔介质内部渗流的数学模型并利用行波法推导出了压力波的解析解。通过一系列算例分析了渗流方程控制参数对压力波形的影响,对比了该类流体与牛顿流体渗流的压力波差异。     

煤层气直井井筒环空压力模型

为实现煤层气直井排采各阶段井筒环空压力分布的计算,为煤层气井的控压排采提供指导。结合国内煤层气井的生产实际,研究了以油管排水、环空产气为生产方式的煤层气直井,在排采各阶段的井筒内流体分布状态。提出了环空内的纯液流仅出现于煤层气解吸产出前;气液两相流阶段的环空内仅产生泡状流与段塞流;环空内气体上升不携液。基于此,采用水动力学方法,建立了3个井筒环空压力模型,分别为环空液体单相压力模型、环空气液两相压力模型以及环空气体单相压力模型,并给出了模型间的过渡条件及模型求解步骤,从而实现煤层气直井排采各阶段的环空压力分布计算。经41口井、共71组实测数据验证,所建立的3个环空压力模型,其计算结果与实测值的平均误差依次为:2. 70%,7. 96%及3. 80%,对煤层气直井井筒环空压力的计算具有一定准确性与实用性。     

响应面法优化烤羊肉工艺参数

主要以新鲜羊后腿肉为原料,利用响应面分析法对风味烤羊肉加工工艺参数优化。通过对烤肉制品的烘烤时间、烘烤温度、肉块大小因素分别进行单因素试验,以烤肉的感官特性为评价指标,并测定新鲜烤肉理化指标以及食用品质,最后得出风味烤羊肉最优加工工艺参数。结果表明:烘烤温度为153℃,烘烤时间为30min,切块厚度为1.6cm时制得的烤羊肉风味最佳。     

注水开发油藏润湿性变化及其对渗流的影响

为提高水驱开发油藏采收率预测精度,研究了油藏岩石润湿性与相对渗透率之间的变化规律及其对两相渗流的影响。采用室内润湿性实验测定方法,对水驱开发油藏润湿指数与含水饱和度的关系进行了定量表征,导出了适合润湿性变化型油藏的两相渗流方程,建立了变润湿性水驱开发油田的采收率预测方法。润湿实验结果表明:所测岩心的润湿指数的对数与取心油层的含水饱和度呈近似线性关系。相对渗透率实验所测的代表低含水期到高含水期岩心的油水两相等渗点对应的含水饱和度由41%增加到53%,亲水程度增强。一维模型计算结果表明,含水率达到98%时,油润湿和强水润湿性油藏的预测采收率分别为52.7%和73.3%。研究揭示的水驱油藏岩石润湿性变化规律和建立的数学模型,可为更加准确地预测水驱油采收率提供参考。      

页岩甲烷高压等温吸附模型评价与改进

为确定合理的页岩甲烷高压等温吸附模型,以准确拟合实测过剩吸附量曲线,并计算其绝对吸附量曲线。选取常用的8种吸附公式及3种吸附相密度计算方法,分别组成高压等温吸附模型,并以过剩吸附量的拟合度R²、绝对吸附量校正的合理性、吸附相密度计算的合理性以及吸附理论选择的合理性为考核指标,分别采用333与363 K温度条件下共18组实测值对其进行定量评价。推导了吸附相密度关于压力与温度的函数,并组合使用Langmuir-Freundlich与Dubinin-Radushkevich吸附公式,构建了改进的高压等温吸附模型。结果表明:在3种吸附相密度计算方法中,拟合吸附相密度法最佳,该方法结合Langmuir-Freundlich或Dubinin-Radushkevich吸附公式构成的吸附模型最准确,其拟合过剩吸附量的R²平均值分别为0.998 3和0.997 8;给定吸附相密度法构成的吸附模型对过剩吸附量的拟合度较低;而过剩吸附量与气体密度曲线计算吸附相密度法的准确性较差。改进模型对18组实测过剩吸附量的拟合度R²平均值为0.996 9...     

海外油气开发项目风险评价研究

针对海外油气田投资开发的特点，构建海外油气开发项目风险指标体系，分别对国家风险指标和技术风险指标进行了赋值依据研究和数值量化，运用层次分析和归一化方法确定海外项目风险指标权重值，并对海外开发项目进行了风险分级。研究表明，海外高风险的开发项目主要集中在政治风险高以及技术风险高的国家和地区。同时针对不同风险提出了相应的投资对策和建议，其评价结果和建议可为海外油气项目投资优选提供一定的决策支持。     

低渗透油藏CO2驱油数值模拟方法与应用

为弄清正理庄油田樊142块CO2驱油前缘特征和驱油效果,开展CO2驱油数值模拟方法和采油井开井顺序研究。利用多相渗流理论和数值求解技术,研制全隐式CO2驱油油藏数值模拟器。运用地质和生产资料分析和数值模拟相结合的手段,研究了压力恢复阶段连续注入CO2油层中CO2的分布和前缘推进情况。发现CO2前缘存在明显指进,注入2 a后,前缘已到达樊142-6-2井,前缘距樊142-6-3井和樊141-1-1井的最短距离分别为52和45 m。低压区的樊142-8-3和樊142-7-3井先开井,生产1 a后其余4口井再开井生产为最佳方案,该方案比同时开井累积生产5 a的采收率高1.34%,增产油量为5 407 t。通过采出程度、CO2埋存率和换油率对比可以看出开井顺序对驱油效果影响显著。