预测新疆九区稠油临界性质关联式的建立及常用计算方法的考察

在自行设计、建立的半封闭管法临界性质测定装置上,测定了新疆九区稠油１８个宽、窄馏分油的临界温度和临界压力。利用实测数据,开发出了５种适用于预测新疆九区稠油馏分油临界温度和临界压力的关联式。将与石油馏分化学结构有关的参数等张比容［Ｐ］和克分子折射率Ｒｄ作为关联参数,预测临界温度的平均相对误差为０．６０％～０．６８％,预测临界压力的平均相对误差为３．３５％～３．４７％,明显优于通常的纯经验法。同时考察了６种常用临界温度和临界压力计算方法对新疆九区稠油的适用性。     

预测新疆九区稠油物性的经验关联式及常用计算方法的考察

实测了新疆九区稠油宽、窄馏分油的平均沸点、密度、折射率、运动粘度、相对分子质量、苯胺点及馏程等７种物性,得到了１１７组数据。在实测数据的基础上,开发出了用于预测５种物性的关联式共１１个。这些关联式所需物性参数少,精确度高,便于使用。同时考察了常用物性关联式对新疆九区稠油的适用性。结果表明,所开发的关联式用于预测新疆九区稠油的基本物性,优于常用关联式     

预测新疆九区稠油物性的经验关联式及常用计算方法的考察

实测了新疆九区稠油宽，窄馏分油的平均沸点，密度，折射率，运动粘度，相对分子质量，苯胺点及馏程等７种物性，得到了１１７组数据，在实测数据的基础上，开发出用于预测５种物性的交联式共１１个。这些关联式所需物性参数少，精确度高，便于使用，同时考察了常用物性关联式新疆九区稠油的适用性，结果表明，所开发的关联式用于预测新疆九区稠油的基本物性，优于常用关联式。     

一种用于处理宾汉非牛顿稠油渗流的热采模型

温度对稠油流变性有一定的影响,且存在某一临界温度Ｔα,当温度高于Ｔα时,稠油可以视为牛顿流体;当温度低于Ｔα时,为非牛顿流体,并存在一个初始剪切应力,可以用宾汉型本构方程来描述。根据宾汉流体的渗流方程,建立了新的热采数值模型,该模型中考虑了稠油在低于临界温度时呈现为宾汉流体的特性。采用粘度校正法和系数校正法对采油参数进行了计算,并引入了初始压力梯度项。为了测试这两种方法的优劣,对新疆风城某采油方案     

石油馏分临界性质ERD预测方法的考察与修正

用实测出的59组国产石油馏分临界温度和临界压力数据考察了用化学组成与临界性质相关联预测石油馏分临界性质的ERD(Erbar Riazi Daubert)方法,发现其平均相对偏差较小,临界温度的相对偏差为1.27％,临界压力为5.90％.但这种方法的使用范围很窄,可计算数据组数只占44.1％.为保持ERD方法的优点,解决使用范围窄的问题,本文提出了ESC(Erbar Structural Com-position)方法,此方法先用n-d-m法求出石油馏分结构族组成,再求出结构原子团量百分率,可计算出石油馏分的临界温度和临界压力,其计算准确性与ERD法相近。计算出的国产石油馏分临界温度的平均相对偏差为1.19％,临界压力的相对偏差为7.62 ％,使用范围大大扩展,计算数据组数提高到94.9％,在实际应用中ESC法可代替ERD法。     

石油馏分临界性质ERD预测方法的考察与修正

用实测出59组产石油馏分临界温度和临界压力数据考察了用化学组成与临界性质相关联预测石油馏分临界性质的ERD（Erbar Riazi Daubert)方法，发现其平均相对偏差较小，临界温度的相对偏差为1．27％，临界压力为5．90％。但这种方法的使用范围很窄，可计算数据组数只44．1％，为保持ERD方法的优点，解决使用范围窄的问题，本文提出了ESC（Erbar Structural Com-position)方法，此方法先用n-d-m法求出石油馏分结构族组成，再求出结构原子团量百分率，可计算出石溜馏分的临界温度和临界压力，其计算准确性与ERD法相近。计算出的国产石油馏分临界温度的平均相对偏差为1．19％，临界压力的相对偏差为7．62％，使用范围大大扩展，计算数据组数提高到94．9％，在实际应用中ESC法可代替ERD法。     

吸附对页岩中气体临界参数的影响

页岩孔隙细小,气体存在吸附现象。应用毛管束模型,在考虑吸附的基础上,建立了气体临界参数变化计算模型,研究了气体组成、压力、孔隙半径等因素对气体临界参数变化的影响。研究发现:页岩有效孔隙半径随气藏平均压力的增加而增大;随着孔隙半径的减小,气体的临界温度和临界压力变化率明显增加;临界温度变化率和临界压力变化率随着压力减小而增加。研究对于页岩气藏储层评价和开发方案设计具有重要意义。     

直馏汽油、煤油馏分汽-液平衡常数的研究

进行动态汽-液平衡试验,在压强为0.493～1.474MPa下,测定了我国三种主要原油的直馏汽油,煤油馏分的一百多个窄馏分的相平衡常数。考察了Soave方程、SHBWR方程及G-S关联、C-S关联等汽-液平衡模型,对我国主要原油馏分汽-液平衡计算的适用性。结果表明:Soave方程,C-S关联能较成功地描述汽-液平衡关系,可用于我国馏分油的汽-液平衡计算。两模型温度预测的绝对平均误差为6.8℃,平衡常数预测的平均相对误差分别为4.39%和4.77%。G-S关联对非含氢馏分油预测精度较C-S关联差,如果以SRK方程代替RK方程计算汽相逸度系数,混合模型的预测精度未提高。SHBWR方程对温度的预测较差,对平衡常数的预测尚可,交互作用因子的引入对此方程预测精度的提高并无显著效果。采用Roess式计算临界温度,Soave式计算蒸汽压参数,Lee-Kessler式计算临界压力及偏心因子,其预测温度普遍偏低。     

单家寺稠油输送方式研究

对单家寺稠油掺入滨南原油或轻馏分油稀释输送及掺水乳化降粘输送进行了试验研究。测定了不同稀释条件下稀释混合原油的降粘效果及水包油乳状液的流变性,提出了有关的计算公式。本文以某管线为例,计算了几种输送方式在经济运行方案下的运行费用。结果表明,与加热输送相比,掺轻馏分油稀释输送是经济可行的;掺水输送在长距离管线上有较好的经济效益。选择稠油的输送方式时,应从采、输、炼的整体效益考虑。     

一种用于处理宾汉非牛顿稠油渗流的热采模型

温度对稠油流变性有一定的影响,且存在某一临界温度Ｔｃｒ．当温度高于Ｔｃｒ时,稠油可以视为牛顿流体;当温度低于Ｔｃｒ时,为非牛顿流体,并存在一个初始剪切应力,可以用宾汉型本构方程来描述。根据宾汉流体的渗流方程,建立了新的热采数值模型,该模型中考虑了稠油在低于临界温度时呈现为宾汉流体的特性。采用粘度校正法和系数校正法对采油参数进行了计算,并引入了初始压力梯度项。为了测试这两种方法的优劣,对新疆风城某采油方案进行了试算。试算结果表明,后一种方法在模拟精度、计算速度和计算稳定性方面比前一种方法更好。对曙１７５油藏进行的实例分析结果表明,数值模型模拟的渗流情况符合稠油地下渗流的实际情况,可用于实际的热力采油计算。     

有机物临界性质推算方法的评价：1 临界温度

本工作采用文献发表的临界参数实验值，对典型的十几种推算临界温度，临界压力和临界体积的方法进行了评价和考核，为工程技术人员铁预测化合物的未知临界参数提供了参考依据，通过对临界温度推算模型的研究，给出了考核结果和推荐使用的方法。     

稠油流变性的测量和研究

用ＲＶ２０旋转粘度计和地层条件毛细管流变仪测量了不同油田脱气稠油的流变性,研究了温度对稠油流变性的影响,建立了对应于不同温度的流变模式和适切的本构方程．指出对于稠油存在某一临界温度Ｔｃ,当温度高于Ｔｃ时,稠油可以视为牛顿流体;当温度低于Ｔｃ时,稠油存在初始剪切应力,可以用Ｂｉｎｇｈａｍ型本构方程描述．为了研究稠油在地层中的流变性,采用地层条件毛细管流变仪更为合适．     

汽驱井组封窜调堵技术

蒸汽吞吐和蒸汽驱是目前稠油开采的主要方法,吸汽剖面不均匀、汽窜是影响蒸汽驱开采稠油的主要问题。汽驱生产时间越长,汽窜干扰现象越严重,窜流通道的形成,使剖面动用程度难以改善。针对新疆克拉玛依油田九区稠油油藏蒸汽驱的实际情况,研制开发了GFD-98高温凝胶复合堵剂,并在几口汽驱井的封窜调堵作业中获得成功。     

国产石油物性研究的进展

对国产石油的１２种物性进行了测定和研究。先后测定国产大庆，胜利，大港，辽河，任丘，羊三木，孤岛等７种原油和部分原油的７种二次加工油的汽－液平衡常数，临界温度，临界压力，临界比容，表面张力，分子量，沸点，密度，运动粘度，折射率，苯胺点和蒸馏曲线换算等１２种物性共３２７０组数据，提出准确性好，计算简便的１２种物性的经验关联式３４个（类）。同时考察１０种物性３７常用计算方法对国产油的适用性，并探索确定…     

杆件纵横弯曲时热屈曲临界长度的确定

经过计算分析,得出了杆件纵横弯曲时临界压力的普遍表达式。同时,从欧拉应力出发,应用可靠性理论,导出了杆件在热曲时临界温度和临界长度的计算公式,并用实例说明了应用。这为杆件热曲问题的计算,提拱了一种新的分析方法;为热输管道的稳定性分析,提供了依据。     

圆形混凝土容器内点铆固圆环的热屈曲分析

基于初始后屈曲理论的变分原理，导出了圆拱在均匀压力作用下弹性失稳的中性平衡方程，并计算了圆拱反对称屈曲的临界压力，得到了与经典解一致的结果。根据稳定的能量准则，研究了点铆固于圆形混凝土容器内壁上的圆环均匀受热的屈曲问题，给出了临界温度的解析表达式。算例表明，计算的临界温度与大挠度理论计算结果非常吻合，与实验结果符合也较好。给出的解析式同时适用于两铆栓间全域屈曲和局部屈曲的计算。     

单滴燃料高压着火与燃烧特性的试验研究

采用挂滴法对正常重力条件下正十七烷液滴的高压着火与燃烧现象进行了试验研究,采用嵌入液滴内部的热电偶和高速相机分别记录了液滴温度变化和液滴发展情形。试验结果表明:随着环境压力的提高,液滴着火区域减小且靠近液滴表面,燃烧火焰中碳烟的生成增多,火焰宽度减小;在亚临界压力下液滴温度曲线在着火时突变,之后会维持一段较为平坦的过程,而在超临界压力下液滴温度曲线斜率较大,液滴界面温度超过了燃料临界温度;环境压力小于0.6倍临界压力时,液滴着火温度随着压力的提高迅速升高且在临界压力附近温升停止,而环境压力大于1.2倍临界压力时,液滴着火温度随着压力的提高继续升高;亚临界压力下液滴燃烧时间随着环境压力的提高迅速缩短,此时相平衡控制着液滴燃烧速率,而超临界压力下液滴燃烧时间不再继续缩短且趋于稳定,此时液滴已不存在相变过程,扩散系数开始影响燃烧速率。该结果可为高压环境中发动机着火及燃料燃烧特性研究提供参考。     

CO2二元体系临界性质计算方法的研究

建立了计算二元混合物临界温度Tcm的公式和温度的二元相互作用参数kTij的表达式,用这两个表达式计算了超临界CO2分别与甲苯、环己烷、乙醇、甲醇、正丁醛、异丁醛等组分六对二元复合体系的临界温度,并与其他方法的计算结果进行了对比.结果表明文中所建立的表达式能够较好地对实验数据进行拟合,证明了公式的可靠性;同时还根据混合规则am中kaij的表达式,确定了表达式系数并结合RK-EOS对六组超临界CO2的二元复合体系的临界压力数据进行了拟合,结果令人满意.     

孤东油田九区南部稠油冷采技术

孤东油田边部分布了少量薄层稠油油藏,因储量品位低(层薄、油稠、出砂严重),探明后长期不能动用。本文介绍了在孤东九区南部进行冷采方面一系列配套技术的成功经验,主要是通过防砂方式的选择、破乳降粘、机采配套等技术使油井恢复了生产。实践证明,这项配套措施具有投资少,效益高的特点,对薄层稠油出砂油藏开发有较强的适应性,具有推广价值。     

低渗碳酸盐岩稠油油藏启动压力梯度研究

采用“压差-流量”法测定了3个渗透率级别、3个原油黏度级别条件下的低渗透碳酸盐岩油藏样品的非达西渗流曲线.得到不同黏度、不同渗透率条件下叙利亚O油田的油相启动压力梯度及流量-压差关系,分析认为原油黏度和渗透率对低渗透碳酸盐岩稠油油藏启动压力梯度影响明显;通过对实验结果进行非线性回归,得到适用于低渗碳酸盐岩稠油油藏的启动压力梯度与流度关系的经验公式及关系图版;通过加热测定高温对启动压力梯度影响,与冷采条件下相比,高温条件下低渗碳酸盐岩稠油油藏油相启动压力梯度可下降约1个数量级,从而有效改善了原油在地层的渗流能力,但高温改变启动压力梯度存在临界温度.该研究成果为低渗碳酸盐岩稠油油藏开发方式优选及热采参数优化提供了理论支持.