不同实验方法探究CO2与原油的最小混相压力

为了优选CO2与原油间最小混相压力的测量方法,对两种不同的实验方法进行了比较分析。采用界面张力法和细长管实验法测量模拟地层温度为108℃,地层压力为24～40 MPa条件下的CO2与原油间的最小混相压力。实验发现,界面张力随压力的增加近乎呈线性下降。利用悬滴法测得的最小混相压力为38.094 MPa,利用细长管实验法测得的最小混相压力为39.2 MPa,两者与通过线性回归外推法得到的最小混相压力38.715 MPa相比,相对误差分别为1.60%和1.25%。通过比较,细长管实验法的精确度更好。     

用界面张力法测定CO2与原油的最小混相压力

采用悬滴法,测定了在模拟地层温度为356.5K、压力为8.54~23.43MPa时的CO₂与原油间的界面张力.实验发现,CO₂与原油间的界面张力随压力的增加近似呈线性下降趋势.对该数据进行了线性回归,并用外推法计算出当界面张力为零时的最小混相压力为24.17MPa,与实验观测达到一次接触混相状态时的压力(23.43MPa)相比,相对误差为3.16%.采用界面张力确定CO₂与原油间的最小混相压力,既可通过直接观测接触混相状态确定,也可利用所测界面张力数据进行估算,操作简单易行,且耗时少.     

超低渗透油藏CO2驱最小混相压力实验

利用常规方法测量超低渗透油藏CO₂-原油最小混相压力时,存在测量周期长、工作量大等问题,且不能直接观察到CO₂与原油的混相状态。为了确定杏河超低渗透油藏CO₂-原油的最小混相压力,采用界面张力法对杏河油藏CO₂和原油进行室内实验。结果表明：随着平衡压力的升高,原油中溶解CO₂的量增多, CO₂-原油之间界面张力的变化可分为2个阶段,且均呈逐渐减小的线性关系;当平衡压力从4 MPa增大到28 MPa时, CO₂-原油之间的界面张力由17.72 mN/m降到1.56 mN/m。界面张力法测得杏河油藏最小混相压力值为22.5 MPa,略大于细管实验测得的最小混相压力值22.3 MPa,由于二者数值相差仅0.9%,表明界面张力法测量超低渗透油藏最小混相压力具有较好的准确性。通过上述研究,确定了杏河油藏最小混相压力,为杏河油藏注CO₂增产开发方案的制定提供了理论支持,但是由于最小混相压力高于油藏目前压力（17.5 MPa）,在目前油藏条件下CO₂与原油不能实现混相。     

二氧化碳-原油体系最小混相压力预测模型

二氧化碳-原油体系的最小混相压力（CCMMP）是CO₂ 驱油方案设计的关键参数之一。为了提高CCMMP的预测精度,利用实验测定的46个二氧化碳-原油体系最小混相压力数据,选取油藏温度、原油中的挥发组分、中间组分、C₅₊、注入二氧化碳中所含的甲烷、乙烷 丁烷、氮气和硫化氢的含量8个因素,运用统计与回归理论建立了8参数的CCMMP预测模型。并将本模型和已经发表的9种方法预测的46个油样的最小混相压力结果进行了对比,结果表明本模型的预测精度大幅度提高。利用该模型对吉林油田CO₂ 驱油试验区的5口井油样的CCMMP进行了预测,并与实验结果进行了对比,相对误差范围0.05%～3.39%,进一步验证了本模型的可靠性。     

原油组分对CO2最小混相压力的影响

为研究原油组分对CO2与原油最小混相压力的影响程度,在不同压力条件下开展两组细管驱油实验。结果表明,当原油中组分C5-C9和C10-C14含量降低,C15-C19、C20-C24和C25-C33含量增加时,CO2与原油最小混相压力升高至36 MPa,较第1组实验最小混相压力上升约5.88%。     

微-纳米受限空间原油-天然气最小混相压力预测方法

微-纳米受限空间原油-天然气的最小混相压力(MMP)对致密/页岩油储层注天然气提高采收率参数优化、方案设计及产能预测至关重要,但至今尚缺少获取该参数的可靠方法。针对这一关键问题,提出一种微-纳米受限空间原油-天然气界面张力(IFT)计算方法,通过原油-天然气相平衡计算得到Parachor模型参数从而计算出IFT,并基于界面张力消失法(VIT)预测MMP。该方法改进了气液平衡计算及Peng-Robinson状态方程,考虑了毛细管压力并修正了流体的临界压力和临界温度,简化了传统计算方法,并将气/液相压力考虑到平衡常数K_i的迭代公式中。通过设计8组不同组分天然气并以长庆油田原油和拟注入天然气为实例,分别计算了孔隙半径r_p为5 000 nm、1 000 nm、500 nm、100 nm、10 nm时的IFT和MMP。计算结果表明,压力越高,IFT越小;在r_p为100~5 000 nm时,原油-天然气体系的IFT和MMP基本不受r_p的影响;当r_p≤100 nm时,IFT和MMP显著降低,MMP最大降幅达38.76%,说明致密/页岩油储层注天然气提高采收率相比常规储层注天然气更容易混相。原油-天然气体系的MMP与C₂—C₄含量呈现负相关性,且r_p越小,MMP递减速度越快,最大降幅达57.33%(r_p=10 nm,C₂—C₄摩尔分数增至40%)。将计算结果与文献报道数据进行对比,进一步验证了模型的可靠性。     

CO2最小混相压力的预测

本文对预测原油用ＣＯ２的多次接触混相驱替所需要最小混相压力（ＭＭＰ）提出了一种实际方法。该技术与新近介绍的“混相函数”一起，以适用的、修正了的Ｐｅｎｇ及Ｒｏｂｉｎｓｏｎ状态方程（ＰＲＥＯＳ）为基础。混相函数可提供ＭＭＰ的精确预测。这篇文章的目的是证明这种混相函数是如何利用ＣＯ２驱替确定烃类混相驱系统所需的必要条件的。通过拟合由细管实验驱替数据确定的几个最小混相压力值，可以说明本方法的有效性及用途。     

改进的CO2-原油最小混相压力计算模型

利用试验测定的多个油田CO2-原油最小混相压力(MMP)数据,建立了改进的MMP预测模型,并将该模型与其他模型进行了对比。结果表明,改进模型相比于其他模型具有更高的计算精度和稳定性,尤其在20～30MPa的混相压力范围内比其他模型计算精度更高,平均误差仅为2.32%。对国内外35个典型的陆相和海相原油组分组成及相应MMP的统计分析发现,由于陆相原油组分中C2～C6的平均含量要明显低于海相的,重组分C1+6的含量又明显高于海相的,导致CO2与陆相原油的MMP明显高于海相原油的。利用该模型对吉林油田和胜利油田不同区块油样的CO2驱最小混相压力进行了计算,其计算值与试验值的误差均在平均误差之内,验证了改进的模型对我国陆相油田原油的适用性。     

准噶尔盆地西北缘哈山地区二叠系风城组页岩油储层特征及其控制因素

准噶尔盆地西北缘二叠系风城组蕴含丰富的页岩油资源,且在玛湖凹陷和乌夏地区的油气勘探取得重大突破,邻近的哈山地区也具有一定的勘探潜力。通过岩石薄片观察、扫描电镜分析、有机地球化学测试、XRD分析和储层物性分析等,对哈山地区风城组页岩油储层特征及其控制因素进行了研究。研究结果表明：(1)哈山地区风城组页岩油储层岩性主要为长英质页岩、钙质页岩和混积页岩,风城组页岩整体属于好—最好烃源岩,有机质类型以Ⅱ₁型和Ⅱ₂型为主,有机质主要处于未成熟阶段,部分推覆体下盘页岩有机质进入成熟早期阶段。(2)研究区页岩油储层孔隙度平均为2.32%,属于低孔储集层,储集空间以无机孔和微裂缝为主,有机质孔含量较低。(3)研究区风城组页岩油储层的发育主要受沉积相、成岩作用和构造活动的控制,其中沉积相不仅决定了岩石类型,还控制了有机质的富集程度;压实作用和胶结作用对储层物性具有负面影响,溶蚀作用可以大幅改善储集物性;构造活动形成的微裂缝不仅可以为页岩油赋存提供储集空间,还可以为油气运移提供通道,进而改善了页岩油储层的渗透性。     

准噶尔盆地乌—夏地区二叠系风城组致密油储层特征

近年来,致密油已成为国内外油气勘探的新热点.通过岩心、普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、阴极发光薄片的观察和鉴定以及物性压汞数据分析,对准噶尔盆地乌—夏地区二叠系风城组致密油储层岩石类型、储集空间特征、物性特征及储层“甜点”区主要影响因素进行了系统研究.结果表明：风城组主要发育5种岩石类型：云质岩类、凝灰岩类、砂岩类、泥岩类和盐岩类,并以云质岩类为主;致密油储层常见4类储集空间类型：裂缝、溶孔、晶间孔和原生粒间孔,其中裂缝占储集空间的53％,溶孔占储集空间的35％;油层属典型低孔、低渗致密储层,孔隙度为1％～10％,平均为3.86％,渗透率＜2 mD的样品占85％以上,平均为0.17 mD;致密油储层“甜点”区主要受白云石化、裂缝和溶孔发育程度等的共同影响.     

玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层孔隙结构及分类评价

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组为盆地西北缘的主力烃源岩,具有较大的页岩油勘探前景.利用场发射电子扫描显微镜以及高压压汞等测试手段,对研究区玛页1井风城组页岩油储层的孔隙结构进行了精细研究和分类评价.研究结果表明:①玛湖凹陷风城组页岩油储层以薄层状或块状云质、粉砂质、钙质或硅质泥岩为主,且泥岩中常发育大量白云石、方解石...     

扎哈泉地区上干柴沟组致密油烃源岩测井评价方法

柴达木盆地扎哈泉地区新近系上干柴沟组下段近年来发现了大规模分布的致密油藏,但其源储配置关系尚不明确,急需建立有效的烃源岩评价方法。 综合分析烃源岩岩心实验室分析资料及其常规测井响应特征,优选声波时差、电阻率及铀为反映烃源岩有机质丰度的敏感参数,利用ΔlgR 法与铀-TOC 回归拟合法建立了烃源岩定性及 TOC 含量定量解释模型;同时,探索了利用特殊测井系列岩性扫描测井技术计算地层有机碳含量的方法。 研究表明,铀-TOC 回归拟合模型可以准确反映扎哈泉地区上干柴沟组下段烃源岩 TOC 含量的变化趋势,且计算简便,能够为该区致密油烃源岩评价提供可靠依据;岩性扫描测井方法在该区计算 TOC 含量精度稍低,但该方法不受环境因素控制,可以广泛应用于不同地区油藏岩性及烃源岩精细解释。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油赋存特征与影响因素

综合应用地质、钻井、X衍射矿物成分分析、氩离子抛光-场发射扫描电镜-X射线能谱实验、高压压汞、岩石热解与岩心二维核磁共振实验,开展准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油赋存特征及其影响因素的研究。玛湖凹陷风城组页岩油主要存在薄膜状吸附油与充填状游离油2种赋存方式,岩相类型、岩石矿物组分与储集空间类型是页岩油赋存状态的主控因素。玛湖凹陷风城组发育4种岩相类型,分别为云质页岩相、砂质页岩-含云粉砂岩相、含碱矿白云岩-泥质粉砂岩相、硅化白云岩-云质粉砂岩相,不同岩相类型的矿物组分、储集空间类型、孔喉结构分布与页岩油微观赋存状态存在较大的差异。对比分析不同岩相类型可知,石英含量、黄铁矿含量、有机质含量与热解烃含量（S₂）存在正相关关系,长石含量、白云石含量与游离烃含量（S₁）呈弱正相关关系。游离油主要分布于中孔、大孔为主的次生溶蚀孔、残留粒间孔中,吸附油集中分布于中孔、中小孔为主的有机质孔、晶间孔与矿物颗粒表面。不同岩相类型的矿物组分与孔喉结构共同影响了风城组页岩油的微观赋存状态。     

准噶尔盆地深部致密油藏形成条件与分布预测——以玛湖凹陷西斜坡风城组致密油为例

以准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡风城组致密油为研究对象,通过对烃源岩和储层系统分析,阐明深部致密油的形成条件,并预测致密油有利勘探区带.研究结果表明准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡深部具有很好的致密油形成条件:TOC分布在1.1 % ~2.0 %,R_o分布在1.0 % ~1.6 %,有效烃源岩厚度最大可达200 m;目前发现的油气主要分布在生烃强度大于250×10⁴t/km²范围.储层控制了致密油的成藏门限,其储层有效孔隙度下限为2 % ;储层孔隙度和厚度控制了致密油藏的含油气性;深部储层范围(孔隙度≤10 % )决定了致密油藏的边界.应用功能要素组合控藏模式"T-LDPS"对玛湖凹陷西斜坡深部有利勘探区带进行了预测,显示潜在勘探区域主要分布在风南7井区-夏72井区及其以南周边、百泉1井区以南和风城011井区以东.     

底水气藏大斜度井开发优化设计研究

大斜度井开发底水气藏遇到的最大问题就是底水锥进。 以数值模拟技术为手段,建立底水气藏大斜度井地质概念模型。 区别于常规单参数局部优化,采用极差法分析大斜度井开发底水气藏时复合参数的交互影响,从而能够又快又准地得出更合理的全局最优结果。同时,为准确模拟开采特征,利用多段井模拟技术并考虑气藏渗流与井筒流体流动的耦合及摩阻的影响,采用示踪剂追踪法精确模拟底水见水时间,使得指标优化更加合理可靠。 结果表明,斜井段趾端避水高度对见水时间及无水采出程度均产生影响,而斜井段长度和生产压差则对预测期末采出程度起主要作用。该项研究对底水气藏大斜度井的高效开发具有一定的指导作用。