榆树林油田CO2驱非达西渗流数值模拟研究

论文摘要

我国低渗透油田储量资源丰富,但是受目前技术条件的限制,其采收率一般只能达到20%左右,为了提高低渗透油田采收率和产量,迫切需要研究新的驱油剂和驱油方式。国内外大量研究结果表明,CO2驱可以较大幅度地提高油气采收率,而且没有污染,有利于环境保护,因此采用CO2驱油开发低渗透油田具有广阔的前景。为了准确预测不同CO2注入方案下动态指标的变化规律,并确定最优注入方案,在进行生产试验和正式投入应用之前,除了要进行室内物理模拟外,必须进行数值模拟研究。但已有的商业化CO2驱数值模拟软件都是基于达西定律开发的,没有考虑启动压力梯度的影响,不能够完整地反映低渗透油藏CO2驱油的全过程,有必要建立考虑非达西渗流规律的CO2驱数值模拟模型。本文通过研究低渗透油藏CO2驱油机理以及流体的非达西渗流规律,根据榆树林特低渗透油田的实际情况,在现有组分模型的基础上,考虑油、气、水三相启动压力梯度,建立了低渗透油藏CO2驱油三维三相多组分非达西渗流模型,并采用有限差分方法和IMPES方法进行了数值求解,同时开发出一套适用于低渗透油藏CO2驱油的数值模拟软件。最后,根据榆树林油田树101区块地质特征、井网状况及开发现状,应用PETREL地质建模软件建立了相控地质模型,在生产历史拟合的基础上,应用开发的数值模拟软件对CO2注入方案进行了数值模拟计算,确定出了最优的开发方案。本文所建立的模型和开发的软件能够准确地模拟榆树林油田CO2驱油过程,适用于榆树林油田注气开发方案设计,对其他同类型油田应用CO2驱提高原油采收率具有重要的指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 2驱油机理研究'>第一章 低渗透油藏C0₂驱油机理研究
• 2 驱油机理'>1.1 C0₂驱油机理
• 1.1.1 降低原油粘度
• 1.1.2 改善原油和水的流度比
• 1.1.3 原油体积膨胀
• 1.1.4 萃取和汽化原油中的轻烃
• 1.1.5 降低界面张力
• 1.1.6 溶解气驱
• 1.1.7 混相效应
• 1.1.8 提高渗透率和酸化解堵作用
• 2 提高采收率的方式'>1.2 注C0₂提高采收率的方式
• 2驱油室内实验与流体相态特征拟合'>第二章 C0₂驱油室内实验与流体相态特征拟合
• 2 驱最小混相压力确定'>2.1 C0₂驱最小混相压力确定
• 2.1.1 榆树林油田原油组成
• 2 驱最小混相压力预测'>2.1.2 C0₂驱最小混相压力预测
• 2 驱最小混相压力实验测定'>2.1.3 C0₂驱最小混相压力实验测定
• 2 驱启动压力梯度测定'>2.2 C0₂驱启动压力梯度测定
• 2.2.1 实验条件
• 2.2.2 实验仪器与流程
• 2.2.3 实验原理
• 2.2.4 实验步骤
• 2.2.5 实验结果
• 2.3 油藏流体相态特征拟合
• 2.3.1 油藏流体相态特征
• 2.3.2 拟组分划分
• 2.3.3 地层流体PVT 实验数据拟合
• 2.3.4 地层流体拟组分临界特征参数
• 2驱数学模型的建立及数值求解'>第三章 低渗透油藏C0₂驱数学模型的建立及数值求解
• 2 驱数学模型的建立'>3.1 低渗透油藏C0₂驱数学模型的建立
• 3.1.1 假设条件
• 3.1.2 连续性方程
• 3.1.3 考虑启动压力梯度影响的运动方程
• 3.1.4 数学模型
• 3.1.5 辅助方程
• 3.1.6 定解条件
• 3.2 数值模型的建立及求解
• 3.2.1 偏微分方程离散化
• 3.2.2 数值模型求解
• 3.2.3 牛顿迭代法求解压力差分方程组
• 3.2.4 气液相平衡计算
• 3.3 参数和边界条件处理
• 3.3.1 参数处理
• 3.3.2 边界条件处理
• 2驱数值模拟软件开发'>第四章 低渗透油藏C0₂驱数值模拟软件开发
• 4.1 软件开发
• 4.1.1 软件流程
• 4.1.2 模块设计及其功能
• 4.2 软件操作界面
• 4.2.1 数据录入界面
• 4.2.2 模拟计算界面
• 4.2.3 计算结果输出界面
• 2驱数值模拟研究'>第五章 榆树林油田C0₂驱数值模拟研究
• 5.1 试验区选择
• 5.1.1 试验区选择原则
• 5.1.2 试验区选择结果
• 5.2 试验区概况
• 5.2.1 地质概况
• 5.2.2 开发简况
• 5.3 油藏数值模型建立
• 5.3.1 地质网格划分
• 5.3.2 相控地质建模
• 5.3.3 流体及岩石物性参数
• 5.3.4 油藏生产动态数据
• 5.4 油藏生产历史拟合
• 5.4.1 确定模型参数的可调范围
• 5.4.2 地质储量拟合
• 5.4.3 生产历史拟合
• 5.5 剩余油分布
• 5.6 注气方案设计及动态预测
• 5.6.1 方案设计
• 5.6.2 注入参数优化
• 5.6.3 方案优选
• 5.7 经济评价
• 5.7.1 经济评价指标
• 5.7.2 方案经济评价
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要