论文题目: 文南油田注天然气提高原油采收率可行性研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 油气田开发工程
作者: 黄泽贵
导师: 赵金洲,刘一江
关键词: 近混相驱,低渗透,挥发油,数值模拟,提高采收率
文献来源: 西南石油学院
发表年度: 2005
论文摘要: 国内近年发现和未投入开发油田主要以低渗透油田为主,约占发现储量的50%—60%,其中特低渗透油藏在低渗油藏中占60%—70%。低渗透油藏储层物性差,注水压力高,难以实现注水开发,高效地开发这类油藏是一个世界性的难题。论文通过对文南低渗、高温高压挥发性油藏注气提高原油采收率的可行性研究,为文南油田的开发提供一条新的途径。 国内外对低渗透油藏注气提高原油采收率开展了一系列的室内研究和现场先导试验,并取得了一些成功的经验。但是,对于低渗、高温高压挥发性油藏注气提高原油采收率还没有见到相关的室内研究和现场试验报道。论文在对注气驱机理详细论述的基础上,开展了注气混相驱和非混相驱理论研究、室内实验评价和现场注气试验等工作,形成了低渗、高温高压挥发性油藏注气提高原油采收率研究方法和配套的高压注气工艺技术,为文南油田实施注气提高原油采收率提供了技术保证。可行性研究工作包括: 1.对目前石油工业界广泛采用的立方型状态方程的结构体系、适应性和精度进行了全面地分析,并选择出适用于气-液二相相平衡计算的状态方程。建立适合注气混相和非混相驱的相态模拟计算模型,对混相驱和非混相驱的机理进行了深入的分析; 2.进行了水驱、非混相气驱和非混相驱水气交替长岩心驱替实验,评价了不同的注入介质和水气交替对提高原油采收率的影响。同时,评价了注水、注气和水气交替注入的最大注入压差,从实验上证明了低渗透油藏不能实施水气交替注入的原因; 3.用细管实验确定气驱最小混相压力。设计了富化天然气驱细管实验,确定了天然气与地下原油混相所需的中间烃含量;开展了混相驱长岩心驱替实验,评价了混相条件下长岩心驱替原油采收率; 4.完成了流体相态拟合分析,建立了三维地质模型,并完成了选定先导试验区生产历史拟合。在此基础上,用三维三相多组分模型对文南油田注天然气和注入不同富化度天然气驱的开发效果进行了模拟研究; 5.分析了气驱过程中有机固相沉积机理,结合实验研究结果,对文南油田可能出现的固溶物沉积进行了研究分析; 6.根据氮气试注情况和对国内外天然气增压设备的调研,对现有天然气压缩机、注气井口、井下管柱及封隔器等能否满足文南油田注天然气的需要进行了分析; 7.用现金流量和换油率法对先导试验区进行了经济评价。 通过以上研究表明,文南油田低渗、高温高压透挥发性油藏注气可以大幅度地提高原油采收率;经济评价和对国内外天然气增压设备的调研也表明,文南油田注天然气具有良好的经济效益,现有天然气压缩机、注气井口、井下管柱及封隔器等均能满足文南油田高压注天然气的需要。本文所研究的内容已经被中石化总公司立为重大研究课题。其中,对文南低渗、高温高压油藏进行注入天然气提高原油采收率的研究成果已经在SPE上发表(见SPE77799)。
论文目录:
摘要
Abstract
1 引言
1．1 研究的目的和意义
1．2 国内外技术现状及发展趋势
1．2．1 国外注气技术现状及发展趋势
1．2．2 国内注气技术现状及发展趋势
1．3 本文研究思路
1．4 本文研究目标，内容及技术路线
1．5 研究成果和技术创新
2 注气驱的油气两相平衡理论基础
2．1 注气过程油气体系相平衡计算原理
2．1．1 油气体系相平衡计算物料平衡方程组
2．1．2 油气体系相态计算热力学平衡方程组
2．1．3 常用的两类相平衡计算数学模型
2．2 常用状态方程的选择及分析
2．2．1 范德华(Van der Waals)方程
2．2．2 RK(Redlich，Kwong)方程
2．2．3 SRK(Soave-Redlish-Kwong)方程
2．2．4 PR(Peng-Robinson)方程
2．2．5 LHSS(李士伦等人改进的)方程
3 注气混相驱机理
3．1 注气过程的相态变化机理
3．1．1 用拟三元相图表示多组分的相态
3．1．2 用压力-组成图(p－X)表示相态
3．2 注气混相驱机理概述
3．2．1 一次接触混相过程
3．2．2 多级接触混相驱替过程
3．2．3 非混相驱过程
3．2．4 近混相驱过程
3．3 注气多级接触过程相态模拟原理
3．3．1 向前接触(蒸发混相)过程的模拟原理
3．3．2 向后接触(凝析混相)过程的模拟原理
3．3．3 向前、向后接触过程相态参数的计算方法
4 文72块沙三中注天然气非混相驱替实验研究
4．1 原油流体和注入天然气组分实验分析
4．1．1 原油流体的组分实验分析
4．1．2 注入天然气的组分实验分析
4．2 天然气细管驱替实验研究
4．2．1 细管实验的设计原则
4．2．2 细管实验装置和实验步骤
4．2．3 细管实验条件和数据结果处理
4．2．4 文72块注天然气细管驱替实验
4．3 天然气长岩心驱替实验
4．3．1 实验条件
4．3．2 天然气长岩心驱替实验
4．4 文72块沙三中注天然气与气水交替注入可行性评价
5 文72块沙三中注气混相驱实验研究
5．1 文72块地层流体PVT相态特征
5．1．1 实验仪器与流程
5．1．2 地层原始流体的配制
5．1．3 地层流体相态特征实验研究
5．2 细管驱替实验研究
5．2．1 细管实验确定最佳注入气组成
5．3 注气对流体相态特征影响的实验
5．3．1 MMC注入对原油相态特征的影响
5．4 长岩心驱替实验研究
5．5 注气混相驱固溶物沉积实验研究
5．5．1 沥青沉降的机理
5．5．2 沥青沉积量和沉积点的实验测定
5．5．3 文南油田沥青沉积的测定
6 文72块沙三中注气数值模拟研究
6．1 文72-467注气室内实验模拟研究
6．1．1 相态参数的拟合
6．1．2 文72-467注气井长岩心注富化天然气驱替模拟
6．2 文72-467注气井组油藏数值模拟研究
6．2．1 三维地质模型建立
6．2．2 储量拟合
6．2．3 历史拟合
6．2．4 文72-467注富化天然气驱开发方案设计及动态预测
6．2．5 混相驱替开发效果分析
7 注天然气工艺技术
7．1 氮气试注
7．1．1 试注方案设计
7．1．2 氮气试注现场实施
7．1．3 氮气试注结果分析
7．2 天然气试注
7．2．1 天然气注气流程
7．2．2 天然气注气设备的选择
7．2．3 注气管柱
7．3 注气效果监测方案设计
7．3．1 天然气驱气体突破特征分析
7．3．2 现场判断气窜的两种方法
7．3．3 监测内容
8 先导试验经济评价
8．1 注气方案
8．2 经济评价依据与原则
8．2．1 评价依据
8．2．2 评价原则
8．3 注气开发方案经济评价方法
8．3．1 评价方法
8．3．2 注气开发经济评价的基本步骤
8．4 现金流量法的经济评价
8．4．1 评价标准
8．4．2 公用参数
8．4．3 方案一的经济评价
8．4．4 方案二的经济评价
8．4．5 方案的优选
8．5 换油率法的经济评价
8．5．1 经济分析的前提条件
8．5．2 压缩机运行费用
8．5．3 注单位标方气成本
8．5．4 增产吨油成本
8．5．5 措施增油成本
9 结论与认识
致谢
参考文献
发布时间: 2006-01-11
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