国内外油田注海水预处理研究

调研了国内外油田注海水提高原油采收率的实例,总结了海水注入油层前的处理过程.研究表明,首先,要按照需要,对海水样品进行各种分析;然后,结合油藏特征,按照一定流程,对海水进行处理,使其满足各项指标要求.     

一类典型油藏注聚时机研究

聚合物注入时机会影响水驱后提高石油采收率效果。针对中孔、中渗、强非均质性这一类典型油藏,运用数值模拟与物理模拟实验相结合的方法,研究了注聚时机对聚合物驱油效果的影响规律。结果表明,对于中孔、中渗、强非均质性油藏,在实际矿场生产时间内,注聚时机越早,原油采收率越高。在不同的含水率阶段,注聚时机对提高原油采收率效果影响不同;在极限开采情况下,采收率随注聚时机延迟,几乎呈单调递减趋势。早期注聚可以延长无水采油期。注聚时机越早,采油速度越大。     

煤层气井井筒煤粉运移规律研究

煤层气井排采过程中由于储层析出煤粉,现场经常遇到煤粉沉降堵塞井筒及煤粉卡泵问题,急需针对井筒内煤粉运移的分析预测方法。该研究建立了井筒内垂向和径向煤粉运移数学模型及求解方法,在此基础上分析了煤层气井井筒流体煤粉携出能力及煤粉径向浓度分布规律。研究结果表明,排水速度越快井筒流体携出煤粉能力越强,对于直径200μm以内的煤粉,排水速度超过3 m3/d (3.48×10~(-5)m~3/s)便可将煤粉全部携出。煤粉呈现向井筒中线聚集现象,距离井筒中线越近煤粉浓度越高,并且排水速度越快煤粉聚集现象越显著,当排水速度达到5 m3/d(5.79×10~(-5)m~3/s)时井筒中线煤粉浓度是壁面附近的10倍。相同排水速度下,颗粒粒径增大会使得煤粉在井筒中线附近浓度略微降低。     

疏松砂岩气藏管外窜槽的封堵实验研究

针对青海涩北气田在生产过程中由于套管外水泥环与储层接触面的胶结质量差而造成层间水容易窜至产层从而影响产能的情况,研制了低温水泥浆配方体系并进行了封堵模拟实验,评价了其固化后微观结构与抗压性能之间的关系及其在界面处的封堵效果。结果表明,添加剂的有效复配能够提高水泥浆中石英颗粒之间的联结强度,进而提高材料的固化强度;复合材料和水泥浆配方均能达到封堵的要求,但复合材料配方体系的封堵效果比水泥浆配方更好。     

雾化液滴掺混稠油的实验和数值模拟研究

稠油开采过程中,由于稠油的黏度较高和流动性差,掺稀降黏是近年来使用的主要技术手段之一。为达到稀油较为均匀的分布效果,该文提出将一个气体辅助式雾化喷嘴安装在模型套筒一侧的方法,使得稀油液滴雾化并与稠油进行掺混,通过实验和数值模拟的方法,重点研究液滴在二次破碎雾化后的物理性质,模拟雾化的滴变化后形成的液膜与底部的液压油的掺混过程,同时给出了掺稀携带量的变化规律。结果表明,液滴速度减弱后聚并现象加强,在整个流场内形成较为均匀分布的液膜和液滴,同时底部多相掺混搅动降低了混合液的黏度,当通过10.8 m3/h的气雾化1.08 m3/h的水,最终可以携带底部2.92 m3/h的油,大大提高了携带效率。研究结果验证了雾化液滴掺混稠油方法的可行性和实用性。     

氮气泡沫体系稳定性的影响因素研究

利用填砂管研究了不同注气压差下多孔介质中泡沫的产生及其对气体阻力特性的影响,并对泡沫在烧杯及多孔介质中的稳定性进行了对比评价。结果表明,随着氮气注入压差的增加,泡沫对气体的初始残余阻力系数呈幂指数增加;而其残余阻力系数(对气和液)随时间均呈幂指数下降。泡沫在体相中的稳定性远低于多孔介质,且随着环境压力的增大,泡沫的稳定性呈线性增大。基于简单的孔隙模型分析可知,孔隙介质中良好的分散条件及在分散过程中具有的较厚液膜是其稳定性远远高于体相中的重要原因。孔隙和喉道半径比值越大,则孔隙中的气体附加压力越大,泡沫的初始残余阻力系数将越大;吼道越长,泡沫聚并的几率降低,其稳定性增大。若孔隙网络中非均质性越强,则孔隙中气体压差越大,不同孔隙中气体聚并的几率增大,泡沫的稳定变差。     

基于粒子群算法原油集输管网优化

随着油田开发进入中后期不断进行井网加密,如何在最大化合理利用已建联合站年处理能力的基础上,尽可能减少投资管网建设,实现新建的计量间和联合站之间原油集输管网的合理分配,寻求以管网造价最小为目标函数,以联合站的最大年处理能力、集输半径和连接方式为约束条件,建立单目标优化模型。根据粒子群算法寻优特点,结合十进制编码,通过适应度函数评价,实现该模型的优化求解。采用遗传算法和粒子群算法分别对某一星状原油集输管网优化问题进行计算对比,结果表明,粒子群算法计算更为简洁,收敛速度也较优,有利于提高集输站利用效率．     

不同压力下原油和CO_2的相互作用研究

本文研究了不同压力下原油与CO2的相互作用,及其对原油与CO2间的界面张力和采收率的影响.首先,在可视化高压饱和单元中,进行一系列不同平衡压力下的原油-CO2饱和测试来确定沥青质沉降的初始压力.然后,采用对称悬滴形状分析法来研究在27 ℃下、平衡压力时的原油-CO2原油体系的界面张力.通过可视高压视窗可以观察到实际地层条件下原油-CO2之间的界面相互作用.研究发现,平衡压力低于门限压力时,原油-CO2体系的平衡界面张力随着平衡压力呈线性降低.平衡压力足够高,原油中的轻质组分会很快从油相中进入CO2相,即强烈的轻质组分抽提.通过饱和实验发现,发生强烈的轻质组分抽提时的压力高于沥青质沉降的初始压力.最后,做了不同注入压力下的CO2的驱替实验,研究了原油与CO2的相互作用对采收率的影响.岩心实验表明,注入压力在适当的范围时,CO2采收率随注入压力的增大而迅速增加.     

KS油田稠油油藏开发方式优化

KS油田稠油油藏埋深浅、物性好,以衰竭式开采方式投入开发,目前已进入天然能量开发后期,油田开发效果越来越差。为此,拟通过转换开发方式改善油田开发效果。依据稠油热采开发方式筛选标准,对开发方式的转换进行优选,并利用油藏数值模拟方法进行分析验证。结果表明,在目前开采状态下,蒸汽驱是KS油田稠油油藏的最佳开发方式,原油最终采收率可达42.7%。在此基础上,进一步利用油藏数值模拟方法进行不同蒸汽驱方案的效果预测,优选蒸汽驱转驱时机及注采参数。按照数值模拟优选结果,在稠油油藏J层系进行现场实施,取得了较好的开发效果。     

基于室内实验的疏松砂岩气藏出水机理分析及堵剂评价

针对青海涩北气田地质及储层的物性特点,结合生产资料,研究了储层的出水原因;并结合物理模型评价了就地聚合复合凝胶封堵体系在储层中的注入性及封堵效果。结果表明,储层的水敏性极强,排除了层内出水的可能。因此可以推断,邻近水层通过固井水泥环及其与井壁／套管二界面处的裂缝窜至井筒是气井出水的主要原因。配方体系成胶前注入性与水相当,其材料强度明显高于硅酸钠凝肢体系,堵剂在人工胶结岩心中的封堵强度达到29．2MPa／m．岩心中老化1个月结果表明．其封堵强度保留率达到90％以上。