轻质油藏高压注空气加速量热分析实验研究

研究了鄯善轻质油藏实施注空气提高采收率的可行性,进行了鄯善油田原油同空气接触的加速量热分析实验研究,研究了高压注空气提高采收率时鄯善轻质油藏油样在油藏条件下能否自燃的问题,获得了原油与空气反应的动力学参数。研究表明,在油藏温度和压力下,鄯善轻质油藏油样等温老化7.6天后仅使温度增加8～10℃,没有观测到自燃;实际油藏能保持较好的绝热条件,在加速量热分析等温老化中没有观测到自燃并不排除在现场条件下可能发生自燃;鄯善油样与空气的氧化反应,在150～350℃有很高的反应速率,存在键断裂反应;油空气0级反应的活化能为73.0kcal/mol。研究结果为今后开展注空气设计、优化注空气工艺提供理论和技术依据。     

高注低采改善平面非均质油藏开发研究

为了解决高注低采改善平面非均质油藏注水开发理论问题,采用岩心组合模型水驱油实验,研究了4种平面非均质模型方案在不同注采方式下水驱油机理,建立了反映平面非均质油层渗流特征的渗流数学模型,利用积分变换推导出模型的解析解.实验特征和模型计算结果表明:高注低采的开发过程中储层全程泄压效果也远好于低注高采的开发情况.解决了高注低采开发的基本理论问题,为矿场应用提供理论依据.     

气-液-固变相态复杂渗流微观实验研究

利用微观可视化渗流实验对凝析气藏衰竭开发过程的反凝析过程中气-液-固复杂流动的渗流规律进行研究,通过高温、高压条件仿真微观可视化模型模拟地层凝析气-液-固流动,直接观测凝析气、液、固(蜡)相的渗流特征和运移机理. 给出蜡沉积吸附和运移规律,孔隙介质中气- 液-固(蜡)流动规律,气、液、固(蜡)相变化和分布特征. 归纳凝析油流动方式为携带、贴壁爬行、界面流、脉冲流、段塞流、溪状流、连续流、小液滴随大液滴和液流汇聚的运移规律. 提出蜡沉积吸附在多孔介质表面. 一种从气相中析出,直接以片状吸附在多孔介质表面. 另一种是蜡在液相中以絮状物析出并影响液相流动. 固相蜡析出使孔隙结构发生变化,孔隙半径变小,出现气、液、固多相流动,流动阻力增大.     

三塘湖盆地火山岩碱性成岩作用及影响

为进一步认清三塘湖盆地石炭系火山岩成岩作用及储层形成机理,明确次生孔隙形成及演化规律,通过岩心观察、薄片鉴定和电镜资料的研究分析,从蛇绿岩套、典型碱交代矿物、特殊元素的富集、碳硅泥岩系4个方面证实了火山岩碱性成岩作用的存在.碱性成岩作用的提出可以解决"上硅下碱"的垂向交代序列,岩石红化、碎裂,隐爆角砾岩的发育,风化壳型储层差异性,交代蚀变矿物的异常叠加方式,长石充填孔缝,圈闭有效性及储层范围预测,火山岩储层形成机理等8个方面问题.     

可动凝胶体系非线性渗流数学模型

为进一步研究油田开发渗流中可动凝胶驱的力学行为特征,在实验研究基础上,通过对渗流机理、渗流规律的分析,研究可动凝胶体系非线性渗流力学行为,揭示可动凝胶体系的渗流特征。结合实验,对可动凝胶流动机理和物理化学性质的研究,根据质量传输流体力学、化学动力学的深入研究,系统地建立了可动凝胶体系驱油渗流数学模型。从而,系统的刻画了可动凝胶体系驱油这一复杂渗流流动数学描述难题,完善可动凝胶体系渗流的理论,为今后可动凝胶体系驱油数值模拟研究和现场应用提供了理论基础。     

微生物水驱传输组分模型

微生物驱油是一种经济有效的三次采油方法.针对微生物在水油性油藏传输驱油的问题进行渗流数学理论研究.根据石油微生物学的多孔介质中微生物传输作用机制,首先建立了适合于两种微生物多种组分相互作用的组分模型.利用数值模拟理论,研制了油藏数值模拟组分模型模拟器,从而为微生物驱油的油田开发问题研究提供了理论方法和数值模拟工具.该模型除考虑水、油特性外,全面考虑了微生物的生长与衰竭、微生物间的竞争排它作用、诱导与阻遏作用、产物的增溶、降解等化学反应,扩散、沉浮、吸附等等.模拟组分为12个,是一个完善、实用的组分模型模拟器.模拟结果表明,该模型模拟器具有较强的功能,深入细致地反映了微生物的传输运移机制和各个组分的物理化学反应规律.可对微生物驱油的各类问题进行研究.     

轻质油藏注空气燃烧管试验

燃烧管试验是注空气评价过程中的重要试验,其目的是研究注空气过程中原油在地层条件下的燃烧情况.在Calgary大学长1 m、渗透率为1.457 μm2的填砂管中,对鄯善轻质油藏原油进行注空气燃烧管试验.分析了提高原油采收率和维持燃烧所需要的燃料、产出气的组成、产出油和水的量以及注空气温度前沿推进速度.对脱气油注氮气,驱油效率可达到64%,在此基础上注空气,驱油效率可再提高23%,同时燃烧消耗10%的原油,但注空气时不能持续燃烧,进行二次点火后才可完成试验.     

轻质油藏注空气燃烧管试验

燃烧管试验是注空气评价过程中的重要试验,其目的是研究注空气过程中原油在地层条件下的燃烧情况.在Calgary大学长1 m、渗透率为1.457 μm2的填砂管中,对鄯善轻质油藏原油进行注空气燃烧管试验.分析了提高原油采收率和维持燃烧所需要的燃料、产出气的组成、产出油和水的量以及注空气温度前沿推进速度.对脱气油注氮气,驱油效率可达到64%,在此基础上注空气,驱油效率可再提高23%,同时燃烧消耗10%的原油,但注空气时不能持续燃烧,进行二次点火后才可完成试验.     

多段塞等渗阻调驱复杂渗流

由于复杂地质条件的约束,油藏非均质性较强,水驱油过程中各渗流通道阻力差异大,流体容易沿渗流阻力小的高渗透率通道流动,这就造成储层波及范围小、动用程度低. 为了控制渗流场各渗流通道的阻力,尽可能使各渗流通道阻力相同,提出了多段塞等渗阻调控驱油方法. 根据质量传输流体力学、物质平衡原理和各级化学驱段塞特征建立了等渗阻调驱复杂渗流数学模型,简化后通过积分变换求出一维多层分析解. 结合实验验证和理论计算压力特征分析发现等渗阻调驱能够大幅扩大波及体积,降低含水率,动用低渗透层原油,从而大幅提高采收率.     

稠油藏水平井、垂直井产能分析

针对稠油藏非牛顿流体在多孔介质中的渗流特点,研究了水平井、垂直井定常三维渗流,建立了具有启动压力梯度非牛顿流体的水平井、垂直井的产能公式.分析了各种流体特征对产能影响.这些公式可较好地用于稠油藏的开发设计评价中.