蒸汽-空气复合驱提高稠油采收率研究

为进一步提高稠油热采的采出程度,开展了蒸汽空气复合驱的研究。主要从室内实验及数值模拟研究了蒸汽空气复合驱的最优空气与蒸汽的质量比。通过对不同空气与蒸汽质量比的室内实验研究,可以看出随着空气与蒸汽的质量比升高,采出程度先上升后下降。当空气与蒸汽的质量比为2：32时,蒸汽空气复合驱的采出程度最高,为68.67%;此时填砂管出口端的温度与蒸汽驱相差不大。当空气与蒸汽的质量比大于3：32时,蒸汽空气复合驱的采出程度低于蒸汽驱,此时填砂管出口端的温度远低于蒸汽驱的温度。通过CMG数值模拟对辽河油田X区块的蒸汽空气复合驱的研究,得到了与室内实验相同的趋势。由于室内实验与现场的差异性,其优化的数值有所差异。通过辽河油田X区块的现场试验,蒸汽空气复合驱空气与蒸汽的质量比为1：16.1。该现场试验区块中原油日产量上升,原油含水率下降,有力地验证了室内实验及数值模拟结果的正确性。     

页岩气水平井体积压裂试井压力特征

 页岩气藏普遍采用体积压裂方式开发。通过考虑吸附解吸影响的渗流方程,建立了考虑压裂体体积及展布的水平井渗流模型,分析了不同压裂体体积及展布情况下的压力特征。研究表明:压裂体体积及展布主要影响早期线性流曲线形态特征;压裂体的压裂程度影响着早期线性流持续时间的长短;早期线性流曲线特征受多重因素影响,在对体积压裂进行试井评价时需要综合考虑。     

近井地带高速非达西动边界对产能预测的影响

针对高速非达西动边界对产能影响的问题,开展了考虑高速非达西动边界影响的产能方程的建立。研究中采
用渗流理论和惯性理论推导了高速非达西动边界公式和对应的产能方程。并基于对动边界的认识不仅提出了高速非
达西出现的临界渗透率、临界产量和临界压差的概念,而且提出了高速非达西边界表皮因子。研究表明,只有储层渗
透率、产量或者压差大于临界值时,储层中才可能出现高速非达西渗流;而且高速非达西边界表皮是渗透率、孔隙度、
临界雷诺数以及β 的函数反映了地层性质对高速非达西区域的影响,表皮越大则高速非达西区域越小,动边界的影响
越不能忽略。最后与常规产能方程比较发现,渗透率在1∼10 mD 时,本文产能方程的IPR 曲线与其有明显的差异。提
出了高速非达西动边界对产能预测的影响,提高了产能预测的精度。     

低渗透油藏油水两相渗流研究

用无因次分析法对低渗透岩心的实验数据进行了分析,得出新的低渗透油藏非达西渗流方程,并建立了油水两相渗流的数学模型。通过实例计算,研究了低渗透油藏中储层参数、流体特性以及开采方式等因素对注水开发效果的影响。结果表明,由于非达西渗流的影响,注水开发时容易发生指进现象,而地层倾角的增大可以削弱指进;地层原油粘度的增大会增强开采难度,而地层渗透性能的改善会使油井产能提高。因此,低渗透油藏应加密井网,强化注水以扩大生产压差,从而改善开发效果。     

黏土矿物吸附水蒸气特征及对孔隙分布的影响

页岩原始储层普遍具有一定的含水饱和度,水分的赋存方式很大程度上影响页岩孔径分布特征、吸附能力和产气机制。选用页岩常见黏土矿物蒙脱石、高岭石和伊利石,开展不同湿度环境下的水蒸气吸附试验和低温氮气吸附-脱附试验,研究水分在黏土矿物上的吸附行为,揭示纳米孔隙中水的赋存方式和分布特征,分析含水饱和度对孔隙分布的影响。结果表明:GAB模型能够很好地描述黏土矿物水蒸气吸附曲线,随着湿度的增加,水蒸气的吸附机制存在单层-多层-凝聚的转变;黏土矿物中水分的赋存特征随孔隙尺度而变化,并进一步对孔隙分布产生影响,以蒙脱石为例,当含水饱和度接近50%时,水分以吸附水(束缚水膜)形式存在于大孔隙中,以凝聚水的形式存在于小于5 nm的孔隙中并导致该尺度孔隙从孔径分布曲线上消失,同时造成微小孔隙(孔径小于10 nm)贡献的比表面积下降幅度超过80%,而干燥情况下明显夸大了微小孔隙对页岩气的吸附及流动的作用。     

高压天然气偏差系数的高精度解析模型

目前计算高压下天然气偏差系数最常用的是Dranchuk-Abu-Kassem模型,但在实际应用中,这种模型的计算结果存在较大的误差。根据Standing和Katz的天然气偏差系数图表,采用多重高介曲线拟合方法,建立了高压天然气偏差系数的高精度解析模型（简称LXF模型）。利用两种模型对不同拟对比温度和拟对比压力组合条件下的天然气偏差系数进行了拟合计算,与理论图版值的误差对比显示,在高温高压条件下LXF模型的拟合结果更优,特别是随着拟对比压力的增加,LXF模型的误差不断减小,因此,该模型更适用于高压和超高压条件下天然气偏差系数的工程计算。由于LXF模型的误差不断减小,因此,该模型更适用于高压和超高压条件下天然气偏差系数的工程计算。由于LXF模型是数学解析模型,因而具有计算快速、方便的特点。同时在压力大幅度变化的情况下,LXF模型计算精度比其他计算模型更高。     

低渗透油藏油水两相渗流研究

用无因次分析法对低渗透岩心的实验数据进行了分析，得出新的低渗透油藏非达西渗流方程，并建立了油水两相渗流的数学模型。通过实例计算，研究了低渗透油藏中储层参数、流体特性以及开采方式等因素对注水开发效果的影响。结果表明，由于非达西渗流的影响，注水开发时容易发生指进现象，而地层倾角的增大可以削弱指进；地层原油粘度的增大会增强开采难度，而地层渗透性能的改善会使油井产能提高。因此，低渗透油藏应加密井网，强化注水以扩大生产压差，从而改善开发效果。     

蒸汽辅助重力泄油蒸汽腔前缘传热模型研究

蒸汽辅助重力泄油(SAGD)是开发稠油油藏的一种有效手段,蒸汽腔前缘的传热是决定SAGD开发效果的重要因素。虽然SAGD的传热模型很多,但是基本没有对热对流的存在形式与作用进行系统研究。充分考虑了热传导和不同的热对流作用,建立并求解了不同的SAGD传热模型。选取实际的油藏区块为研究对象,分析了不同传热作用对蒸汽腔前缘温度分布的影响,同时也分析了水的相对渗透率对热对流的影响。结果表明:SAGD过程中热传导与热对流同时存在,蒸汽腔附近热对流是主要的传热方式,水的相对渗透率越大,热对流作用越明显。     

泡沫酸性能影响因素及其应用

针对应用常规酸化技术对低渗油层进行改造时,由于返排不彻底对其造成二次污染,故建议使用泡沫酸。并对其一些性能及其影响因素做了详细的介绍,列举了一些在现场的成功经验,以便进一步说明泡沫酸液的优越性能。     

五点法立体井网体积波及系数研究

为了得到立体井网波及系数的影响因素,利用数值模拟方法,对五点法立体井网见水时刻的体积波及系数进行研究.结果表明,油水流度比、水平井穿透比、油水密度差异对立体井网体积波及系数的影响较大,立体井网体积波及系数与水平井穿透比呈线性关系,与油水流度比呈幂函数关系,与油水密度比呈指数关系.在对各关系曲线回归基础上,得到了五点法立体井网体积波及系数与各影响因素的定量关系.