水平管内高含水油水乳状液黏度计算方法研究

油田集输系统水平管道内液相是油水混合物形成的乳状液,随着含水率的提高,乳状液处于水包油(O/W)状态.准确预测高含水期油水乳状液黏度,将为油田中后期的开发,以及油气水混合物在管道中的流动计算提供科学依据.以高含水期油气水混输管道压降计算公式为基础,反推油水乳状液黏度计算公式,得到的公式综合考虑了温度、压力、速率等因素的影响,因而适用于预测高含水期水平管内液相黏度.运用MATLAB软件对计算结果进行最小二乘拟合,得到适合于高含水油水乳状液黏度计算的Vand关联式.     

高含水后期非均质油藏W/O型表面活性剂调驱实验研究

针对常规低界面张力表面活性剂驱在非均质油藏易发生窜流、调驱效果差等问题,选用具有良好乳化增黏性能的W/O型表面活性剂调驱体系HC-2,促使油水两相在地层发生乳化,形成高黏度W/O型乳状液驱,有效驱替油藏低渗区域的残余油,改善高含水后期非均质油藏的开发效果.室内模拟高含水、非均质油藏条件,对W/O型表面活性剂调驱体系HC-2进行了基本性能评价及乳状液驱油研究.研究结果表明,HC-2的乳化增黏性能良好,在水油比小于7:3时,可促使油水两相完全乳化形成高黏度的W/O型乳状液,且乳化稳定系数SI均在66％以上;同时在X油藏条件下,HC-2可将油水界面张力降低至10-2 mN/m.岩心驱油实验结果表明,在高含水及高含水后期,W/O型表面活性剂HC-2调驱体系可提高原油采收率23％ ～28.77％;HC-2调驱体系具有较强的非均质性调控能力,在渗透率级差小于7.5时,可有效地增大驱替相黏度,改善高、低渗层吸液剖面,提高原油采收率.     

原油-水混合体系的黏度特性及预测方法研究进展

在原油开采、集输过程中,原油、水两相发生乳化形成乳状液,会改变油水体系的有效黏度,从而对多相流的流动特性产生显著影响。原油-水混合体系的黏度特性与原油乳状液的形成条件及分散状态直接相关。系统阐述了外部混合条件、原油物性、水相物性、乳状液液滴粒径及分布等因素对原油-水混合体系黏度特性影响的研究进展。准确计算原油-水混合体系的有效黏度是一个重要的工程问题,系统解释了原油-水混合体系黏度预测方法的研究进展,并总结了现有黏度预测模型。此外,对原油-水混合体系黏度特性及预测方法的下一步研究方向进行了分析和展望。     

低聚季铵盐对聚驱采出水包油乳状液破乳机理

针对聚驱采出的高含水原油乳状液稳定性强、油水分离困难,采用瓶试法筛选出一类对含聚乳状液油水分离性能极好的破乳剂低聚季铵盐I,当I加量浓度为25mg/L时,55℃破乳进行到60min时,脱水率达96.5%,与常规的聚醚或多胺类破乳剂相比,乳状液脱出水色透明澄清,油水界面齐.通过光学显微镜、动态分析仪、接触角测量从微观和宏观分析研究了低聚季铵盐I对乳状液的作用机理.研究表明,相比常规的聚醚或多胺破乳剂,低聚季铵盐I对聚驱采出水包油乳状液油滴聚结速度更快;自由水层在油滴聚结分离区占主导作用的是不稳定机制,低聚季铵盐I使乳状液中油滴发生向上的迁移运动而非絮凝沉降,有利于脱出游离水的分离和水质的提高;接触角测量表明低聚铵盐I使乳状液处理的岩石表面转向水湿状态,对乳化膜的强润湿改变性能导致液膜破裂,油水分离.     

高含水油水混合液黏度影响因素及计算模型

掌握高含水油水混合液的黏度特性,对于高含水原油-水体系的管道输送具有重要指导意义。采用搅拌测黏法测定并研究了剪切率、含水率、温度、单一界面活性物质含量、组合界面活性物质含量对高含水油水混合液表观黏度的影响。结果显示,混合液表观黏度随剪切率的增大、含水率的增加、温度的升高而逐渐减小,呈现出剪切稀释性,而且该性质随着温度的升高或含水率的增加而逐渐减弱;混合液表观黏度随沥青质、胶质、蜡、机械杂质等单一界面活性物质含量的变化并没有显著规律性,而随组合界面活性物质含量的增加而逐渐增大;混合液表观黏度并不依赖于某一种界面活性物质,而是与原油中典型界面活性物质的总含量密切相关,受各种界面活性物质协同作用的影响。通过回归分析,建立了高含水油水混合液黏度计算模型,模型计算结果的平均相对偏差为7.8%。     

含水原油流变规律实验研究

从大庆油田现场实际出发全面研究高含水原油流变特性 ,即含水原油视粘度与含水率的关系 ,含水原油视粘度与剪切速率的关系 ,含水原油视粘度与油温的关系等 ,给出了测试的相应曲线并对曲线进行了分析 .该油田油水乳状液转相点在 w( H2 O)为 65 .2 %左右 ,在转相点以前是以油为外相 ,水为内相的 W/O型乳状液 ,视粘度随含水量上升而增加 ,且受温度影响较大 ,同时剪切速率影响也相当明显 .随着剪切速率的增加 ,转相点的视粘度明显下降 .在转相点以后 ,形成水为外相 ,W/O型乳状液为内相的 ( W/O/W)水包油包水型复杂的多重乳状液 ,乳状液视粘度随含水量增加而降低 ,且受温度和剪切速率影响 ,乳状液视粘度进入高含水区后变化趋于平缓 .用曲面拟合方法回归出流变参数方程 .通过现场取样和数据处理分析可知 ,含水原油其流变特性可由幂律本构方程表示 .这一结论为准确计算高含水原油管道工艺参数奠定了基础     

海上油田井下油水分离装置分离效率的数值模拟

用CFD专业软件Fluent对海上油田井下油水分离装置进行模拟仿真,分析了不同参数（速度、黏度、比重）对高含水期油田（含水率90%~95%）大处理量（10~12.5 m³/h）的水力旋流分离器分离效率的影响。结果表明,入口速度由2.08 m/s增大到12.5 m/s时,分离效率由67.9%增大到93.7%;连续相黏度由0.0013 Pa ·s增大为0.013 Pa·s 时,旋流器分离效率由61.1%降低到21.7%;而当比重由0.8增大到0.95时,旋流器基本失去了分离能力。     

旅大27-2油田稠油油藏流体流动性影响因素

旅大27-2油田开发已经进入到蒸汽吞吐中后期,目前油田含水上升快,蒸汽吞吐开发效果变差。为了更好地对旅大27-2油田进行储量评价以和开发动用。详细研究了稠油族组成、温度、油水乳化、压力、N_2溶解及降黏剂对旅大27-2油田稠油黏度的影响,然后通过流动性实验证实了稠油在储层中的流动性主要受到黏度的影响,明确了温度、油水乳化和降黏剂的使用是影响稠油黏度的主要因素。当温度从50℃升高到100℃时,旅大27-2油田稠油油样黏度从3 665 mPa·s降低到172 mPa·s,降低了95.31%;50℃时,70%含水原油黏度为不含水原油黏度的21.1倍;50℃、降黏剂含量为1.0%时,降黏率为94%。有效地避免或者减弱油水乳化形成油包水乳状液,是有效提高油田开发效果的重要途径。     

斜板间油水两相分层流动分析

为更好地对油水进行分离,分析了斜板间油水两相分层流动过程中水层对油层的拖带作用,应用Navier-Stokes方程,建立斜板间油水两相流动速度分布的数学模型.对被拖带油层在不同黏度和厚度条件下的运动速度进行数值模拟,并比较不同油层黏度时斜板间的油水速度分布.计算结果表明:油层黏度增大使油水两相的平均速度差变大,水层对油层的拖带作用降低,而油层厚度的增大可以提高两相之间的拖带作用.     

扶余油田水驱开发储层参数变化实验研究

为了研究扶余油田进入高含水阶段后储层参数变化规律,在该油田检24和检25两口井的不同层位选取具有对比性的岩芯共12块。根据测井解释渗透率,将岩芯按高、中、低渗层位分组。分别对测定的油水相对渗透率曲线、储层孔渗参数及孔喉结构变化进行了研究。对实验结果分析发现,经过长期水驱开发,储层油水相渗曲线,两相区变宽,水相相渗端点值变高,储层孔隙度和渗透率都有所增大。该研究成果对目前油田高含水、高采出阶段评估油田开发潜力,确定下一步挖潜方向具有重要意义。     

常规底水油藏水锥高度计算方法研究

基于静力学原理和地下流体的运动规律方程,建立了底水油藏水锥体侧斜面为曲线情况下的水锥高度模型.该模型定量地描述了水锥高度与产量、油层厚度、井径向距离以及油层渗透率、原油黏度等因素之间的关系,根据该模型可求出最大水锥高度、不同径向距离处水锥高度、无水临界产量.同时建立了底水油藏水锥高度模型的求解方法:假定油相流动为平面径向流并不考虑油相非达西流动,可以求出模型的解析解;假定油相流动为球面向心流以及考虑油相非达西流动时,只能求出模型的数值解.同时结合矿场实例分析了水锥特征,为底水油藏开发提供了参考依据.     

胜利油田断块油藏小层组合技术界限的改进

胜利油田断块油藏具有纵向上含油层系多、层间非均质严重等特点。对于边水断块油藏,还具有各小层含油条带宽度不同、水体倍数不同的特点。含油条带宽度和水体倍数相差较大的小层组合为一套层系进行开发,对井网的部署及开发效果影响较大。因此小层组合中除了考虑一般的渗透率级差、黏度级差等技术界限外,还应考虑含油条带宽度级差和水体倍数级差界限。分析了含油条带宽度和水体倍数大小不同的小层组合后对开发动态的影响。建立了小层组合时含油条带宽度级差和水体倍数级差界限。并将研究结果应用到实际断块油藏的开发中,取得了较好的效果。     

油田分层注水智能控制系统设计

油井的地下油层大多有多个,每层的地质物理条件差异很大,而且每个油层都是独立、封闭的储油体,这是由形成油层的地质条件不同造成的。就同一注水井而言,以同一压力注水,某些层段可能大量进水,某些层就可能进水少甚至不进水,导致不进水的油层里的油驱替不出来,造成采油死区,使产油量下降。为了使各油层注水注量合理、注水均匀,提高各油层...     

垂直管不同黏度下油气水三相流压降规律研究

为研究垂直管不同粘度油气水三相流压降变化规律以及建立新的三相流压降预测计算方法,依托于中石油气举试验基地多相流试验室,对垂直上升管道中不同粘度油相下的油气水三相流动进行模拟。在固定油水比条件下,通过调整不同油相粘度、气液比、气液流量等参数进行油气水三相流试验,研究油相粘度对油气水三相管流压降变化影响规律。利用CFD软件参考试验工况模拟油气水三相流动,确定在不同粘度条件下气液两相分布情况,通过CFD软件模拟确定油水两相在充分混合后可视为单一非牛顿流体混合相。基于CFD模型结果,将三相流看作油水混合相与气相的两相流动,考虑粘度对摩阻系数的影响,根据非牛顿流体剪切特性建立了新的摩阻系数计算方法,基于M-B模型重新建立了新的压力计算方法。对比试验数据与计算结果,发现压降计算模型误差范围在15%内,满足工程实际需求,说明压降模型具有实用性。     

油水黏度比对油藏注水开发效果的影响

对于层间流体性质差异较大的多层非均质油藏,在进行笼统注水开发时,层间油水黏度比差异对于油藏开发效果有较大影响。通过使用CMG油藏数值模拟软件建立多层油藏一注两采机理模型,从剩余油分布、波及系数、驱油效率及采出程度等多个方面分析层间油水黏度比差异对开发效果的影响,确定多层合采油藏合理的层间油水黏度比级差界限。研究认为,多层非均质油藏笼统注水开发时,低油水黏度比油层对高油水黏度比油层有较大影响,层间油水黏度比级差越大,层间矛盾越突出,低油水黏度比层波及系数、驱油效率明显上升,高油水黏度比层波及系数、驱油效率大幅下降,层间动用程度差异越大,剩余油主要富集在高油水黏度比层,油藏开发效果越差,合理的层间油水黏度比级差应控制在3以下。     

温度对不同黏度稠油油水相渗的影响规律

为了研究油层温度和原油黏度对稠油油水相渗的促进机制,基于NB35-2稠油油藏一维岩心流动模拟系统,模拟了不同黏度原油在不同环境温度下的水驱渗流特征.结果表明,稠油油水相渗曲线表现出水相渗透率非常低的特点;当含水饱和度大于50%后,油层中形成联通的水流通道,导致水加剧突进;温度升高,油水两相共流区范围增大,残余油饱和度降低,但高于油藏温度时,随着温度继续升高,油水相渗曲线变化较小;原油黏度增大削弱了油水的流动性,降低了采收率.对比温度和黏度对油水相渗的影响规律,认为温度主要是通过改变油水黏度比而影响油水相渗曲线.     

牛心坨油田二元驱表面活性剂性能研究

牛心坨油田为低孔低渗高凝稠油油藏,原油黏度高,含蜡量高,油水流度比的差异较大.已进入中高含水期(70%以上)产量快速递减阶段,以往所进行的措施(压裂、调剖、分注)无法起到稳油控水作用,目前已展开聚合物/活性剂二元复合驱的现场驱油应用.在辽河油田的地层温度范围内,B型表面活性剂在与不同浓度聚合物溶液复配时,体系的表面张力达到10-3数量级,达到牛心陀油田复合驱油体系的要求.     

基于WT与LSSVM的储层油水识别方法研究

为了依据测井数据迅速而准确地识别油水层性质,提出基于小波变换(WT)与最小二乘支持向量机(LSSVM)相结合的储层油水识别方法.首先,分析了基于测井曲线的常规交会图油水识别方法的不足;其次,以深侧向探测电阻率作为训练样本和测试样本对基于LSSVM的储层油水识别模型的准确性进行分析;最后,将WT与LSSVM相结合建立储层油水识别模型并结合常规测井资料对储层油水进行识别.实验表明,基于WT与LSSVM的储层油水识别模型具有较快的识别速度和较高的识别精度.因此,将WT与LSSVM相结合应用于储层油水识别建模是行之有效的.     

Study on the separation process of non-metallic inclusions at the steel-slag interface using water modeling

The separation process of non-metallic inclusions at the steel-slag interface was simulated by physical modeling. Three different kinds of particles (octahedral, plate-like, and spherical) and three different oils (kerosene, bean oil, and pump oil) were used to model inclusions and slags, respectively. The effects of inclusion geometry (shape and size) and slag properties (viscosity and interfacial tension) on the separation process were investigated. The results revealed that the variation of surface free energy and the viscosity of the slag are two significant factors affecting the separation process of inclusions at the steel-slag interface. The variation of surface free energy helped inclusions enter the slag phase, whereas the decrease of slag viscosity shortened the separation time. The deformation of the steel-slag interface could give rise to the resistance force, which would resist inclusions passing through the interface. A liquid film formed on the inclusion as it passed through the steel-slag interface, which might be related to the inclusion's shape.