蒸汽驱数学模型及其流线方法求解

建立起一种实用的蒸汽驱数学模型。在满足工程计算精度需要的同时，为了实现生产动态的快速预测，用流线方法替代传统的有限差分法求解该模型。在确定复杂边界条件下渗流场流线分布的基础上，对流管内的一维渗流问题采用全隐式方法求解，保证了计算的稳定性。建立模型的优点在于：计算快捷、占用内存小，适应于对任意形状边界条件下各种井网配置的蒸汽驱驱替动态进行计算，为蒸汽驱油田的早期筛选及油藏动态管理提供了有效的工具。计算实例验证了该方法的有效性。     

微生物驱油数值模拟初探

为探讨微生物采油(MEOR)过程涉及的各种机理,初步建立一维三相的微生物驱油数学模型,用以描述细菌和营养液在油藏中的传输以及细菌的繁殖,为MEOR领域工程设计及评估提供依据。该模型考虑流体中携带的细菌量和细菌沉积速率,用Gruesbeck和Collins给出的考虑细菌沉积的方程描述细菌繁殖及传输情况,体积流速与所通过的多孔介质的绝对渗透率有关;选择Langmuir方程描述营养物质的吸附现象,并考虑营养液在饱和多孔介质的水中的分散和渗滤;用Monod方程表示细菌生长率与营养液浓度的关系。将该数学模型的偏微分方程组转化成有限差分方程组,然后通过将非线性系数项线性化得到线性代数方程组,从而求得所需求的未知量的分布及变化。取一口现场生产井的生产资料进行数值模拟,结果表明,所建立的数学模型可以基本上反映微生物驱油的基本机理。根据模拟计算出的结果认为,当微生物注入地层后:①油井产量前期变化不大,后期明显增加;②含油饱和度在前30d变化率最大(但产量并未增加),此后变化率越来越小;③含水饱和度随时间的增加而增加。图2参12(王孝陵摘)     

芳6断块微生物驱油数值模拟

根据微生物在多孔介质中运移的规律，微生物在驱油过程中的生长与衰竭、深积、趋化性、扩散、对流弥散和培养基消耗以及微生物对原油的降解、乳化等特性，建立了适合微生物驱油的数学模型。利用该模型系统地研究了驱替过程中微生物浓度、注入段塞尺寸和注入方式对微生物驱油效果的影响。     

克拉玛依油田内源微生物物理模拟驱油实验研究

模拟克拉玛油田试验区块的地层条件（油层温度、孔隙度、渗透率、剩余油饱和度等），选用长600mm，内径52mm岩心进行物理模型实验，脱水原油与地层水分别用2台计量泵同时注入，解决了油水分层混合不匀的问题，模拟地层条件，直接加入激活剂厌氧培养，此过程中不加入空气，进行内源微生物驱油模拟实验。通过物理模拟实验，在3种内源激活配方中，评选出适用于试验区块的激活配方W6-3。试验证明此激活剂配方较常规水驱提高原油采收率11．8％。     

驱油微生物

从华北油田采出液分离得到一株采油菌LQ1。实验表明,该菌株能降低原油的含蜡量、凝固点、粘度、界面张力和发酵液的pH值,含蜡量从32.4%降至28.5%,凝固点从36℃降至31℃,粘度从151.5 mPa·s最终降为79.4 mPa·s,界面张力13.6 mN/m降为8.4 mN/m,pH由7.2降为6.1。物理模拟驱油实验表明,该菌株能大幅度提高高温稠油藏的原油收率,对四个油藏采收率提高幅度分别为3.2%、6.8%、9.4%和11.5%。该菌株经16SrDNA序列分析鉴定为嗜热脂肪地芽孢杆菌Geobacillus stearothermophilus。     

微生物驱油效率实验研究

该文通过自行设计的一套模拟实验装置，采用了复合型的Ｐａｒａ－Ｂａｃ微生物，对高凝油油藏微生物驱采油技术进行了可行性研究，其内容包括驱替速度以及微生物段塞大小对原油采收率的影响。在与水驱对比的基础上得出室内条件下的最佳微生物段塞大小及最佳驱替速度。     

本源微生物驱油数学模型研究

在分析目前国内外描述微生物采油的几种数学模型的基础上,结合本源微生物驱油的特点提出了三维三相多组分的本源微生物驱油数学模型,考虑了微生物及其代谢产物以及各代谢产物之间协同作用对原油物性和油层物性的影响,并给出了求解方法。     

克拉玛依油田微生物驱油室内实验研究

从克拉玛依油田井场筛选出１３株兼性厌氧菌,从中复壮出６株菌,筛选出的菌种在克拉玛依油田油藏环境下能以原油烃类为碳源进行生长和繁殖;可以降低原油粘度和倾点,降低油水界面张力。研究发现,菌种能够代谢原油中的较长链烷烃为短链烷烃,同时能够产酸、产气、产表面活性物质。对筛选出的３种菌进行了室内微生物驱油模拟试验,提高水驱后采收率１０％～１５％（ＯＯＩＰ）。     

微生物驱油技术综述

相对于常规提高采收率技术,微生物采油有2个优点,即微生物不会消耗大量能源且其使用与油价无关.微生物能以油藏里的物质为营养代谢,在发酵过程中排出生物气,占据部分储层空间,或形成人工气顶.微生物还可以堵塞油层的高渗透通道.微生物在油藏整个水相里都发挥作用,包括水与岩石界面和油水界面,并可以受控地在分子和孔隙微观水平上连续产出气体、溶剂、表面活性剂以及其他生物化学剂,驱替石油.日本和中国用优选的微生物菌种注入油藏进行矿场试验,结果提高采收率15%～23%.但是微生物采油也有一些局限性,所以应该加强目前进行的微生物驱油模拟研究,确定最好的菌种、营养物、代谢和生理特征,使微生物驱油开采技术获得较高成功率.     

多因素影响的泡沫驱数值模拟方法

基于泡沫封堵规律实验结果和质量守恒定律,建立了综合考虑多孔介质渗透率、发泡剂质量浓度、泡沫干度、油藏温度、含油饱和度、含水饱和度以及渗流速度等多因素影响的泡沫驱数学模型。采用IMPES和Runge-Kutta方法对模型进行了求解和验证。利用数值模拟方法研究了泡沫封堵特性和泡沫驱开发效果影响因素的敏感性。研究结果表明：随着转驱时机的推迟,最终采收率先小幅升高后迅速降低;随着泡沫干度增加,最终采收率先增加后降低,泡沫干度为50%~67%时的驱替效果最佳;随着发泡剂质量浓度增加,最终采收率先迅速增加后趋于稳定;随着注入速度增加,最终采收率先增加后降低;各因素对泡沫驱最终采收率影响程度大小为：发泡剂质量浓度>注入速度>泡沫干度≈转驱时机。由于该数学模型考虑了众多与实体油藏相关的参数,所以该模拟方法可以更容易、有效地应用于指导泡沫驱矿场试验方案的制定。     

非均相复合驱数值模拟方法研究与应用

非均相复合驱是一项应用于聚合物驱后油藏进一步提高采收率的化学驱方法,其主要的驱替剂为预交联凝胶颗粒B-PPG、聚合物和表面活性剂。从室内实验结果看,B-PPG颗粒的物理化学性质及驱油特征与聚合物有着明显的区别。传统的化学驱数学模型与应用软件无法准确描述其驱油机理。为深入研究非均相复合驱体系的驱油机理,基于室内实验的认识,引入了颗粒通过因子的概念,描述B-PPG颗粒的非连续性运移特征,并修正了残余阻力系数的数学表征方式,建立了新的数学模型,进行了快速求解算法研究和软件实现。算例测试表明,新的数学模型较好地反映了预交联凝胶颗粒的驱油机理,拟合了室内实验结果,并实现了矿场的拟合、跟踪应用。     

考虑油藏环境因素和微生物因子的微生物采油数学模型

为研究油藏环境耦合作用下微生物驱技术提高采收率机理，建立了能全面反映微生物驱油过程的三维三相六组分数学模型，模型涉及的组分有油、气、水、微生物、营养物以及代谢产物。该模型综合考虑了微生物生长/死亡、营养消耗、产物生成、化学趋向性、对流扩散、油相黏度降低、吸附、解吸附以及油-水界面张力变化等特性。其中，微生物生长动力学方程以Monod模型为基础，考虑油藏环境因素对微生物生长模型的影响且微生物在地上与地下生长速率不一致；同时为了体现菌体对微生物驱油的作用，引入微生物因子到微生物驱油机理中。对微生物生长模型、微生物和营养物的混合溶液注入量、环境抑制系数、最大比生长速率以及微生物因子等进行分析的结果表明，通过完善后的微生物生长方程计算得出的产物浓度要比Monod模型低，但这两种微生物生长方程下的产物浓度的差异对最终采收率的影响较小；随着混合溶液注入量的增长，这两种微生物生长方程下的产物浓度差值和采收率提高幅度将增大；微生物因子对微生物驱油有较大的影响，不同微生物因子下提高原油采收率的绝对误差可高达24.53 %。     

内源微生物驱油物模实验及其群落演变研究

针对胜利油田孤岛中一区Ng3地层水的性质设计激活剂配方,在物理模拟条件下有效激活内源微生物,同时将硫酸盐还原菌浓度控制在50个/mL以下。微生物经激活后代谢活跃,产乙酸达346 mg/L,产出气体中甲烷含量5%。通过变性梯度凝胶电泳及其条带测序,定性分析了激活后内源微生物群落中的15个不同内源菌属,其中以嗜热厌氧菌为主,部分种属代谢产生的低分子有机酸、CO2和H2等,被其它细菌或产甲烷古菌作为代谢底物而利用,这些微生物组成了物理模拟实验条件下的完整代谢体系。     

Mathematical model for prediction of oil recovery of core-flood tests in process of viscoelastic polymer flooding

In this study a new mathematical model was developed that considers thermal effects, dispersion, effective concentration, elastic behavior of viscoelastic polymers, polymer retention, permeability reduction of aqueous phase, salt effects, inaccessible pore volume, and equivalent shear rate in porous media to predict oil recovery of core-flood experiments in process of viscoelastic polymer flooding as a tertiary stage of enhanced oil recovery. The model was found highly reliable when compared to material balance and experimental data. Displacement performance of core-flood tests could be predicted by presented model, therefore, experimental costs will be decreased significantly.     

对三元复合驱注入方式的数值模拟研究

三元复合驱注入方式涉及三元体系段塞大小、段塞配方、组合等研究内容,文中应用化学驱数值模拟软件UTCHEM(改进后),对典型五点法布井方式的三元复合驱技术采用不同的前置聚合物调剖段塞、三元主段塞、三元副段塞、后置聚合物保护段塞的注入方式的驱油效果进行了较为全面地计算。计算结果表明,三元复合体系在一定程度上对提高驱油效果具有协同效应;适宜的段塞大小、段塞组合及合理配方的注入方式可在较为经济的条件下获得更好的驱油效果。     

Microemulsion flooding for enhanced oil recovery

Petroleum recovery methods basically consist of fluid injection aiming to displace the oil out of the rock pores. Among the methods used in enhanced oil recovery, chemical methods, which may involve microemulsion flooding, are cited. In this work, injection assays have been carried out with two types of microemulsion: one was prepared with a commercial surfactant (MCS) and another contained a surfactant synthesized in laboratory (MLS). The experiments basically consisted of the injection of fluids into cylindrical plug samples from the Assu Formation (RN, Brazil). During the microemulsion flooding, samples were collected as a function of time and the mass of oil recovered by the microemulsion was determined. From the results obtained, one could conclude that the use of microemulsion prepared with the commercial MCS allowed for recovery indices as high as 87.5%, whilst the use of the MLS microemulsion permitted recovery indices as high as 78.7%. This was mainly due to the difference in viscosity between the two microemulsions used.     

考虑微生物运移特征的采油数学模型

为了提高微生物采油数值模拟软件模拟计算的准确性和稳定性,基于前期对微生物迁移滞留的实验研究成果,引入全新的微生物运移模型方程,体现了不可及孔隙体积、吸附作用和筛分作用对微生物在油藏中分布状态的影响,构建了能够反映微生物采油过程的一维两相(油、水)三组分(微生物、营养物以及代谢产物)数学模型.通过编制程序,模拟微生物采油...     

大庆油田聚合物驱后微生物调剖先导性现场试验研究

针对大庆油田聚合物驱后进一步提高原油采收率的问题,从大庆油田聚合物工业化区块采出液中分离、筛选出DT-1和DT-2两株微生物调剖菌。菌种性能评价结果表明,所筛选的两种调剖菌不仅能够在聚合物驱后的油藏条件下有效地生长繁殖,而且与地层本源菌有很好的兼容性。物理模拟岩心实验结果表明,调剖菌对聚合物驱后的油层有很好的封堵调剖作用,封堵率可以达到70%以上;聚合物驱后利用微生物调剖,原油采收率可进一步提高3.9%(OOIP)。现场试验证明,聚合物驱后实施微生物调剖,能够有效改善注水剖面,增加吸水层位和吸水厚度,采油井见到明显降水增油效果,为聚合物驱后进一步提高采收率探索了一条有效的途径。