注CO_2采油井油管柱腐蚀速率预测

针对注CO_2采油井生产中油管柱存在的腐蚀现象,开展了注CO_2采油井不同阶段的油管腐蚀规律研究。对油管柱CO_2腐蚀进展进行了概述,基于动力学原理与金属的电化学腐蚀理论,考虑油气生产过程的产液量、含水率、井口温度、生产压差、流体流速等因素,得到油管内温度压力分布,研究了CO_2采油井油管腐蚀速率预测方法。对实例井的油管柱腐蚀速率做出了预测,并开展主控因素下油管柱腐蚀速率随时间、井深的变化规律研究。结果表明,在整个吞吐周期中,油管腐蚀主要发生在生产阶段。腐蚀情况预测结果与现场实测腐蚀情况吻合较好。     

CO_2置换法开采水合物井网系统及注采参数分析

为了探究井网系统及注采参数对水合物开发的影响,建立矿场尺度的非均质性水合物矿体三维模型,提出降压法辅助CO_2置换法开采水合物的方法,并对井网形式、井距、CO_2注气速度、生产井井底压力以及初始水合物饱和度等参数进行分析。结果表明:九点法井网相比于五点和七点法井网具有更大甲烷累积产气量和埋存率,并且大井距有利于增加甲烷累积产量,具有较好的埋存率和置换率;2.5 MPa井底压力的甲烷累积产气量和置换效率较高;CO_2置换主要发生在井网的控制范围内,甲烷置换区域的储层温度上升5～10℃,CO_2未波及区域储层温度下降3～5℃。     

注CO_2井井筒温度压力分布主控因素分析

通过对低温CO2与井筒、地层传热机理的研究,建立了注气开发中综合考虑井筒沿程流体相态以及热物理性质变化的井筒温度、压力场数学模型,利用四阶龙格库塔法求解,并开发了"注CO2井井筒温度、压力场数值模拟"软件,研究注气过程中井筒温度、压力受不同因素影响的变化规律.结果表明,注入速度、累注量、套管直径对井底温度影响较大,注入温度对井底压力影响较大.     

稠油油藏注CO_2吞吐适应性研究

以辽河油田的高升、冷家堡油藏为例 ,运用数值模拟和油藏工程方法对稠油油藏注CO2 吞吐进行了适应性研究 .研究表明 :原油黏度是影响CO2 吞吐效果最敏感的参数 ,随原油黏度增大 ,换油率增大 ,可以选择原油黏度较高的油藏进行CO2 吞吐 ;对于有一定自然产能的油藏来说 ,含油饱和度并非越高越好 ,而是有一定的适应范围 ;对于普通稠油 ,随原油黏度改变 ,合适的含油饱和度、孔隙度范围随之改变 .作出了普通稠油的黏度—含油饱和度图版、黏度—孔隙度图版 ,同时结合油田实际作出了两种不同标准的经济适应性图版 .所得的结果对辽河稠油油藏选择合适的CO2 吞吐井有一定的指导意义     

碳酸盐岩含水层注CO_2渗透率变化的研究

注CO_2过程中,CO_2-盐水-岩石之间的相互化学作用会造成储层损害。在EOR过程中,这些相互作用会影响其注入能力,同时也影响存储容量和密封完整性,这也是CO_2封存过程中的主要问题。该相互作用和其影响程度取决于以下几个参数:压力、温度、盐水盐度、CO_2注入速度及岩石特性。CO_2在地层盐水中溶解形成碳酸,从而溶解碳酸盐岩地层。与此同时,盐水中钙离子浓度增加可能导致碳酸钙沉淀。本文讨论了地层温度、CO_2注入速度对沉淀的影响,以及溶解和沉淀对油井性能的影响。结果表明,在高温和高注入速度条件下注CO_2能够增加岩心渗透率。岩心入口处渗透率增加,而岩心其它部分渗透率通常降低。     

注CO_2置换煤层CH_4试验研究

利用屯留矿和寺河矿圆柱体原煤试样,进行不同注入压力条件下注CO2置换CH4试验,研究分析了置换过程中气体的吸附特性及注入压力对CO2置换效果的影响,提出了低孔隙压力条件时具有更好的置换效果。研究结果表明,同等条件下,置换平衡后煤体吸附CO2气体能力远强于CH4;煤体中CH4体积比随注入压力的降低而减小,而CO2体积比则呈现相反趋势;在8MPa围压条件下,随着注入压力的升高,CH4产出率呈线性关系降低,CO2置换比呈指数关系减小,显示出在试验压力范围内,低压条件下的CO2置换效果更佳;同等条件时,相对于试验中的无烟煤,贫瘦煤置换效果更好。     

油藏原油及其注CO_2体系粘度的研究

实验测定了油藏原油及其注ＣＯ２体系在油藏温度下的粘度数据５６点．建立了饱和液相粘度随ＣＯ２注入量间的变化关系．并应用ＬＶＩＳ粘度模型对实验体系在不同压力下的粘度进行了预测．     

注液态CO_2采油井筒热力分析

目前CO2已经被用作有效的驱油剂,CO2到达井底时的热力状态对驱油效果有较大影响.针对影响井底CO2压力和温度的因素,根据液态CO2在竖直井筒中的热量传递原理和流体流动理论,在Ramey建立的物理模型基础上,建立了液态CO2井筒流动与传热数学模型,通过求解实例,得到井筒内液态CO2温度和压力的分布规律以及各因素对井底CO2参数的影响.结果表明:井筒内CO2的温度和压力随井深的增加而近似成线性增加;当注入速率增大时,气液分界面加深;井底温度随入口流量的增加而降低,而受入口温度的影响较小;井底压力随井口注入压力的增加而成比例增加,随着流量的增加呈先增后减的趋势;环空介质采用清水比空气的导热效果好.     

特低渗透油藏注CO_2驱参数优化研究

安塞王窑区长6储层属于特低渗透油藏,经过多年的注水开发,目前已进入中高含水期,注水开发的矛盾日益突出,进一步提高水驱采收率难度大。CO2驱在一定程度上能够弥补水驱的不足,是特低渗透油藏提高采收率的一种重要方式。以安塞王窑区长6特低渗透油藏为研究对象,分析了该区块的地质特征和注水开发中存在的问题,应用地质建模技术和油藏数值模拟技术优选了适合该试验区的CO2驱开发方式,并且进一步优化了地层压力、采油速度、水气交替时间、关井气油比和总注气量等参数。此次研究成果将为CO2混相驱现场试验流程建设、试验的实施提供基础参数,对安塞油田全面实施CO2驱油技术具有参考和借鉴作用。     

考虑邻井干扰的注聚井试井解释新模型

聚合物驱的油藏多属于开发中后期,存在多井系统,目前针对聚驱油藏的试井方法研究大多基于单井系统,导致许多聚驱油藏实际数据拟合效果不理想.通过考虑相邻生产井(或注聚井)以及聚合物溶液物理化学作用的影响,运用数学物理方法、渗流力学理论,建立了考虑邻井干扰的聚驱油藏注聚井试井解释方法,绘制了井底压力理论曲线并对其影响因素进行分...     

节点分析法在分层注采系统中的应用研究

针对二层油藏分层注采实际情况,在分析水平管流、垂直管流、配水嘴嘴流等沿程压降的基础上,基于节点分析原理,建立了二层油藏分层注采系统节点分析数学模型,考虑了层间、注采井间相互作用,大大提高了节点分析的可靠性;通过理论分析和实例计算,确定了分层配产配注量和注入压力,使注采系统处于平衡生产状态,并对多层油藏的节点分析具有一定借鉴意义和理论意义。     

注CO_2混相驱候选油藏筛选评价新方法

在注CO_2提高采收率项目实施之前,对油藏进行注CO_2筛选评价可提高注CO_2项目的成功率和经济效益。从CO_2混相驱机理出发,综合分析了影响注CO_2混相驱开采效果的12个油藏和流体参数作为筛选油藏的综合评价参数。根据对国内外大量CO_2混相驱项目的统计,运用理论分析、现场经验和概率统计相结合的方法确定了这些参数的量化方法。在运用改进的层次分析法和熵权法确定评价参数的综合权重的基础上,结合理想解法与灰色关联分析法的优点,建立了用于多油藏筛选评价的加权灰色关联-理想模型(GC-TOPSIS)综合评价方法。应用该筛选方法对5个典型的候选油藏进行了综合评价,结果表明:该方法能够成功结合主客观两方面的影响,正确评价各候选油藏注CO_2混相驱潜力的大小。     

CO_2驱注采耦合提高采收率技术

应用物理模拟与数值模拟相结合的研究方法,明确了注采耦合在气驱中的作用机理和开发规律。通过微观可视化实验,明晰了CO_2驱注采耦合扩大波及的主要机理是溶解扩散与弹性膨胀,其避免了注采井间流线直接沟通,消除了注采井间的高压差条带,使得注采井控制区域压力均匀上升,CO_2均匀扩散,从而边角区的油更容易得到动用。利用数值模拟方法建立了CO_2驱注采耦合的技术界限,初期耦合、高压力保持水平、短注长采是最优开发模式,可提高目标区块采收率约6.3%。研究结果可为注采耦合技术应用于气驱矿场实践提供理论依据。     

超低渗透油藏注CO_2开发方式优选及室内实验研究

为了探索提高超低渗透油藏开发效果的有效CO2注入方式,通过长岩心注气物理模拟实验开展了不同CO2注入方式实验研究。研究结果表明:对于裂缝不发育油藏,油藏地层压力能够满足CO2混相驱,直接注CO2开发方式最好,驱油效率比水驱提高48.97%;非混相驱情况下,水驱后注气开发方式最好,驱油效率比水驱提高35.41%,且水驱后注气可以起到控水作用以及减少气体指进的影响。对于裂缝发育油藏,不管混相驱还是非混相驱,气水交替周期注入方式最好,驱油效率比水驱可分别提高20.39%、14.34%,两种驱替方式下最佳气水比和气段塞大小不同,混相驱情况下,气段塞大小0.05 HCPV、气水体积比1∶1最优,非混相情况下,气段塞大小0.1 HCPV、气水体积比1∶2最优。     

水平井注采井网合理井间距研究

为解决水平井注采井网合理井间距问题,从水平井渗流理论出发,运用拟三维思想,采用保角变换的方法,利用势叠加原理推导了水平井注采井网稳态压力分布公式,得到水平井注采井网渗流场图。根据水平井单井控制面积与井间距的关系,推导了水平井井网井间距计算公式。分析认为:水平井井网井间区域中心附近存在难动用区,井间区域内可动用面积大小与注采井距、水平段长度、井间距有关。在此基础上,提出了水平井井网合理井间距的确定方法,对水平井注采井网在油田开发中的应用,特别是开发方案的设计提供了理论基础。     

用于CO_2注气驱的油井缓蚀剂加注工艺优化研究

吉林某油田CO_2注气驱油井受CO_2分压、温度、采出液含水率以及细菌含量等诸多因素影响,造成井下管柱的严重腐蚀。为减缓腐蚀,当前主要采用井筒加注咪唑啉缓蚀剂来保护油井井筒和井下设备。通过研究CO_2、SRB等多因素条件下的腐蚀规律和腐蚀主因素,从降低防腐蚀成本的角度考虑,考察了缓蚀剂类型、加药方式、加药浓度、加药周期对井下油套管腐蚀的抑制效率和长期有效性,并根据现场情况制定了合理的加药制度,提高了缓蚀剂的作用效率,延长其服役寿命,使区块整体腐蚀速率低于0.076 mm/a,实现了井下腐蚀的防护效率与成本的最优化。通过工艺优化,不仅延长井下设备的服役寿命,也降低了防腐蚀成本。     

CO_2-H_2O双循环燃煤发电系统仿真研究

为了提高燃煤发电效率,基于已运行的燃煤机组,提出一种煤基CO_2-H_2O双循环联合发电系统,开展了双循环联合发电系统的概念设计并构建了双循环联合发电系统的仿真模型。首先对煤基超临界CO_2布雷顿再压缩循环、CO_2-H_2O双循环背压式以及双循环凝汽式方案进行热力仿真计算和分析论证,优选出最优双循环组合方案;然后对双循环系统(凝汽式)进行敏感性分析,研究了冷凝器出口温度和排气压力对双循环系统的总循环效率的影响;最后结合冷凝器出口温度的变化探讨了双循环(凝汽式)联合发电系统的运行模式。结果表明:CO_2-H_2O双循环系统(凝汽式)方案热经济性最优;随着冷凝器出口温度的升高,双循环系统的效率逐渐下降,并且随着排气压力的降低,循环效率受冷凝器出口温度的影响越明显;当冷凝器出口温度低于排气压力对应的饱和温度时,双循环系统应开启下位循环,联合机组以双循环系统模式运行,反之则关闭下位循环,联合机组以凝汽式机组模式运行。     

低渗透油藏CO_2驱试井曲线特征分析

根据低渗透油藏CO2驱流体分布,将渗流区划分为CO2区、CO2-原油过渡区和未波及原油区,考虑过渡区内流体物性参数幂律变化,建立变性质CO2驱三区复合油藏模型,应用Laplace变换及Stehfest数值反演,求得井底压力解,绘制典型试井曲线,研究试井曲线变化特征及其影响因素。结果表明,过渡区流体流度、储容系数变化幂律指数和CO2区与过渡区交界面流度比、储容比分别影响CO2区与过渡区间的过渡段以及过渡区径向流直线段斜率;储容系数变化幂律指数、交界面储容比越大,过渡区与原油区间的过渡段开始时间越早,过渡段峰值越小;增大过渡区半径,压力波在过渡区内传播时间增加,过渡区径向流直线段延长,过渡区向原油区过渡段曲线右移,CO2注入压力降低。     

液态CO_2相变破岩桩井开挖技术

为研究液态CO_2相变破岩技术在硬岩桩井开挖中的可应用性,分析CO_2破岩原理,得出泄爆压力与释放能量、TNT当量的关系,进行CO_2破岩成井现场试验和振动监测。研究结果表明:适量的空孔可创造临空面,明显降低质点振动速度,增强破岩效果,但空孔过多会增加泄爆能量的耗散通道,弱化破岩效果或导致破岩失败;CO_2破岩振动波的持续时间短、衰减快、高频成分少,各分速度的主频带一般在100 Hz以下,主振频率集中在20 Hz左右;在半无限岩体中,CO_2破岩区域可分为压碎区和破裂区,压碎区直径为管径的3~4倍,破裂区直径为管径的10~15倍;CO_2破岩技术克服了传统炸药爆破的缺点,是一种高效的台阶破岩方法,还可有效应用于硬岩桩井开挖中,为类似工程岩体开挖提供了新思路。