标题 | 不同渗透率对超临界二氧化碳驱油效果的影响研究 |
范文 | 刘颜南![]() ![]() ![]() 摘 要:当气体处于超临界状态时,成为性质介于液体和气体之间的单一相态,对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力。利用温度和压力的变化,把超临界二氧化碳作为一种溶剂溶解入原油,降低原油黏度,可提高采收率。本次研究在不同渗透率情况下,稠油黏度、温度、压力和注入量对超临界二氧化碳驱油效果的影响。 关键词:超临界;二氧化碳;渗透率;黏度 中图分类号: TE34 ? ? ? ? ? ?文献标识码: A ? ? ? ? ? ?文章编号: 1673-1069(2016)30-183-2 0 ?引言 稠油开采难度大,目前广泛采用的技术是热力开采技术,如蒸汽吞吐和蒸汽驱。CO2具有临界温度和临界压力低的特点,处于超临界状态时性质随之发生巨大变化。密度接近液体,但黏度却与气体相类似,扩散系数是液体的100倍,因而具有极强的溶解能力,可提高蒸汽的吞吐效果。[1] 本次研究通过实验数据,找到地层渗透率同温度、压力、原油黏度等因素交互作用对超临界二氧化碳驱油效果的影响趋势。 1 ?超临界二氧化碳驱替实验研究 1.1 实验方案设计 1.1.1 ?实验方法选取 实验采用正交设计法。正交设计法是一种高效率、快速、经济的实验设计方法,通过从全面实验中挑选出部分有代表性的点进行实验,这些有代表性的点具备了“均匀分散,齐整可比”的特点。[2] 1.1.2 ?实验稠油选取 选取稠油油样,并进行黏度测定,见表1。 1.1.3 实验岩心选取 选取稠油4种不同渗透率的岩心16块,按照标准方法,对其特性进行了分析,其结果见表2。[3] 表1 ?实验用稠油性质 [序号\&油样\&黏度\&实验取值\&1 2 3 4\&1# 2# 3# 4#\&5080 10100 24500 49200\&5000 10000 25000 50000\&] 表2 实验用岩心性质 [序号\&长度(cm)\&直径(cm)\&孔隙度\&渗透率(mD)\&实验取值(mD)\&1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16\&3.50 3.50 3.51 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50\&2.54 2.53 2.54 2.52 2.54 2.53 2.54 2.52 2.54 2.53 2.54 2.52 2.54 2.53 2.54 2.52\&23.6 23.4 23.5 26.4 26.6 26.4 26.5 23.4 28.6 28.4 28.5 28.4 29.6 26.4 28.5 27.4\&50.3 49.6 49.8 49.6 250.3 245.6 243.8 516.6 1250.3 1209.6 1204.8 1235.4 2550. 2504.6 2499.2 2469.6\&50 50 50 50 250 250 250 250 1200 1200 1200 1200 2500 2500 2500 2500\&] 1.1.4 ?实验方案的制定 采用正交设计方法,进行超临界CO2 驱油实验。选择5因素,4水平进行实验。[4] 表3 正交设计表 [因素水平\&渗透率 (md)\&黏度 (mPa.s)\&温度 (℃)\&压力 (MPa)\&注入量 (PV)\&水平1 水平2 水平3 水平4\&50 250 1200 2500\&5000 10000 25000 50000\&40 60 80 100\&8 10 12 15\&0.5 1.0 1.5 2.0\&] 1.2 驱替实验步骤 <E:\123\中小企业管理与科技·下旬刊201610\97-197\21-1.jpg> 2 ?驱替实验结果 2.1 实验结果 按照设计方案,通过岩心流动实验,在不同条件下,以二氧化碳驱替稠油,根据采出的稠油量,计算出原油采收率,实验结果见表4。 表4 ?实验结果表 [因素\&渗透率 (mD)\&黏度(mPa.s)\&温度\&压力 注入量(PV)\&注入量(PV)\&采收率(%)\&实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 实验8 实验9 实验10 实验11 实验12 实验13 实验14 实验15 实验16 极差\&50 50 50 50 250 250 250 250 1200 1200 1200 1200 2500 2500 2500 2500 9.075\&5000 10000 25000 50000 5000 10000 25000 50000 5000 10000 25000 50000 5000 10000 25000 50000 8.175\&40 60 80 100 60 40 100 80 80 100 40 60 100 80 60 40 3.925\&8 10 12 15 12 15 8 10 15 12 10 8 10 8 15 12 3.25\&0.5 1 1.5 2 2 1.5 1 0.5 1 0.5 2 1.5 15 2 0.5 1 7.9\&3.8 7.5 6.2 7.3 17.4 15.2 9.8 6.3 18.5 13.2 15.8 13.6 26.4 21.2 6.8 6.2 \&] 2.2 影响因素分析 研究结果表明,所研究的影响因素中,以渗透率对采收率的影响最大,其次依次是黏度、注入量、温度和压力。 3 ?结论 通过实验数据,取得如下结论: ①超临界二氧化碳可以提高稠油的采收率。 ②通过正交实验,考察了渗透率、黏度、温度、压力和注入量对采收率的影响。结果表明:在研究因素中,渗透率对采收率的影响最大,黏度次之。 ③在研究水平范围内,渗透率以水平3为最好,黏度为水平1最好,温度为水平4最好,压力位水平2最好,而注入量以水平4最好。即最佳的实验条件为渗透率1200mD,黏度5000mPa.s,温度100℃,压力10MPa,注入量为2.0PV,对应的采收率为26.4%。 参 考 文 献 [1] 赵博,赵焕省.超临界二氧化碳流体钻井技术研究现状[J].中国石油和化工标准与质量,2011(11). [2] 王存新,孟英峰,邓虎,李皋,陈勇.气体钻井注气量计算方法研究进展[J].天然气工业,2006(12). [3] 李孟涛,单文文,刘先贵,尚根华.超临界二氧化碳混相驱油机理实验研究[J].石油学报,2006(03). [4] 郭万奎,等编著.注气提高采收率技术[M].石油工业出版社,2003. |
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