非凝析气与蒸汽混注水平井井筒流动传热特征

为了准确预测非凝析气与蒸汽混注水平井的井筒沿程流动特征,基于热采水平井管柱跟端注汽与趾端注汽模式,充分考虑水平井的孔眼出流、压降损失以及注入流体的热效应和相态特征,建立射孔水平井混注非凝析气(N2、CO2)与蒸汽时的井筒沿程变质量流动半解析模型。采用井筒细分微元与节点分析方法进行求解,对气汽混注下的稠油水平井井筒沿程流动特征进行研究,并探讨各注入参数对于井筒流动特征的影响。结果表明:模型的模拟结果显示仅靠近注汽点位置处的井段加热效果较好,这与矿场实际情况较为吻合;相比传统注蒸汽,气汽混注下的水平井热有效长度更长,加热效果更好;不同注汽模式的水平井具有不同的加热效果,在实际生产过程中,可以轮回改变注入管柱的下入深度,实现不同的加热模式,改善水平段油藏加热效果。     

低碱ASP三元复合驱技术的适用界限分析

针对大庆油田三元复合驱的油层条件，利用渗透率变异系数为0．72的三层非均质模型进行了驱油物理模拟实验，系统地研究了碱及聚合物浓度对ASP驱采收率的影响，并利用加隔层模型和合注分采方式，研究了碱浓度对启动中、低渗透层的影响。结果表明，低碱ASP驱在提高体系粘度的同时也造成界面张力升高，因而有其适用界限。在给定的非均质油层条件下，ASP驱存在一个临界粘度，只有达到临界粘度后，采收率才随界面张力的降低而升高，即界面张力发挥作用的前提是充分扩大波及体积。若为追求高粘度而过于降低碱量或取消碱，也会因冼油效率下降而影响采收率。低碱ASP驱可以保证体系足够的粘度，更有效地启动中、低渗透层，即使界面张力仅达到10^—2mN／m，也可获得满意的驱油效果。     

低渗透油藏CO2变周期气水交替注入气水比理论设计

基于开发过程中饱和度、渗透率、分流率不断变化的特点,提出变周期水气交替注入(water alternating gas,WAG)气水比理论设计的概念。从油、气、水三相渗流力学原理出发,借助三相相对渗透率表征模型,建立各相饱和度与相对渗透率间的函数关系,得到各相饱和度与流度、气水比、流度偏离系数等相关参数的函数关系。流度偏离系数为引入的新参数,用于考察气水两相流动能力偏离水的流动能力幅度。采用枚举法,得到三相饱和度与气水比和流度偏离系数的关系图版,初步确定三相流动范围内气水比和流度偏离系数的取值范围。根据流度偏离系数和气水比关系曲线的特征点与含水饱和度之间的相互关系,最终确定变周期WAG气水比理论取值的合理范围。通过对实际区块气水比理论设计研究表明:合理气水比与含水饱和度是幂指数的函数关系;目标区块气水比的取值范围为0～34,流度偏离系数的取值范围为0～518。在中低含水阶段,建议WAG气水比理论设计数值为2;在中含水阶段,建议WAG气水比理论设计数值为1;在中高含水阶段,建议WAG气水比理论设计数值为0.5。该方法得到的变周期WAG气水比数值与数值模拟方法得到的结论相同,填补了变周期WAG气水比理论设计空白,对于完善变周期WAG其他参数的理论设计具有启发和借鉴作用。     

二氧化碳气体的流动及反应特性研究: 从微管到多孔介质

用5 μm微管、人造岩心及天然岩心研究了CO₂气体的流动特性及与岩心作用后对渗透率的影响规律. 结果表明, CO₂气体在微管中的流动速度明显比N₂快; CO₂在饱和水的岩心(含碳酸盐)中流动时, 其渗透率随着注入量的增加而增大, 表明CO₂的溶蚀作用导致了岩心孔径的增加, 用扫描电子显微镜(SEM)也验证了溶蚀扩孔作用. CO₂气体在微管中具有较高的流速是由于尺度效应和压缩效应的综合反映, 而其在水中溶解引起的界面层水分子扩散速度增大, 导致孔隙壁面的水膜厚度减小, 其水溶液流动的有效孔径增大. 上述两种结果表明, CO₂在驱油过程中具有良好的注入能力, 是低渗储层开发过程中能量补充的一种很好的驱替流体, 但也造成其在地层中窜流或散逸的可能性增大.     

基于多孔介质中聚合物弹性的相渗曲线研究

聚驱相对渗透率曲线对进一步认识聚合物驱的渗流规律具有重要意义,但现有研究并未充分考虑聚合物在多孔介质中的弹性,因此对传统计算方法的聚合物弹性进行修正。设计了一种弹性恢复实验,测定消除弹性后的纯黏压差,来计算聚合物在岩芯中的弹性黏度。将聚合物的弹性以弹性黏度的形式引入相对渗透率曲线的计算。结果表明不考虑弹性黏度,计算的水相相对渗透率偏小。测定了不同分子量和不同浓度聚合物的相对渗透率曲线。结果表明分子量越大,弹性黏度越大;浓度越高,弹性黏度越大。弹性黏度的增大会使油相相对渗透率增大,水相相对渗透率降低,残余油饱和度也随之降低。另外,此方法与传统J.B.N.方法相比,计算的相对渗透率曲线不受到流速的影响,计算结果更加可靠。     

特低渗油藏CO2非混相驱封窜实验研究

为了提高特低渗油藏CO2驱的开发效果,以靖边三叠系延长组长6段为研究对象,设计了5组不同的驱油实验(生产压差分别为1 MPa、2 MPa、3 MPa、4 MPa、5 MPa)分析CO2驱过程中的窜逸规律.实验结果表明,随着压差增加,见气时间和气窜时间缩短,但是最终采收率却呈现出先增加后降低的趋势,且见气前后产量大幅增加,是开采的最主要时期.实验显示在3 MPa压差下驱油效果最好.在3 MPa驱替压差下开展了封窜提高采收率实验,封窜剂选用异丙胺.结果显示:封窜剂的残余阻力系数为6.92,扩大波及体积效果很好,提高采收率的幅度达15％.实验结果表明延长组长6段油藏的最佳驱替压差为10 MPa,在气窜之后采用异丙胺封堵能大幅提高最终采收率.     

复合体系中预接触时间对界面张力的影响

研究了预接触时间对NaCl/碱/重烷基苯磺酸盐/大庆原油体系界面张力的影响。结果表明,随着预接触时间的延长,体系界面张力最低值上升,当预接触时间由20min延长到1440min时,界面张力最低值由1.3×10^-3mN/m上升为4.8×10^-2mN/m,并且曲线具有一定规律性;界面张力平衡值随着预接触时间的延长缓慢上升,在120min前基本保持不变,在120min后上升为0.01mN/m以上,并平稳上升。同时,验证了原油中的活性物质对降低界面张力起到重要作用。