基于分子动力学模拟的胜利页岩油CO_(2)/CH_(4)溶气机制

随着中国CCUS-EOR(CO_(2)驱油)项目的不断推进,页岩油伴生气的主要成分由CH_(4)变为CH_(4)和CO_(2),且采出气油比增大,可能产生管道腐蚀、流动不稳定等问题。以胜利页岩油为研究体系,通过分子动力学模拟分析CO_(2)和CH_(4)在页岩油中的溶解规律及竞争关系,结果表明,在相同温度和压力下,CO_(2)饱和溶气量远大于CH_(4);CO_(2)/CH_(4)的饱和溶气量与温度呈负相关、与压力呈正相关,且温度对两者的影响程度相同;但是由于CH_(4)分子间距更大,压力增加对CH_(4)饱和溶气量的增加幅度更大,因而表现为随着压力增加,CO_(2)与CH_(4)饱和溶气量的比值逐渐减小。研究结果为确保CO_(2)/CH_(4)溶入页岩油中形成稳态气液两相流,实现油气混输提供一定参考。

基于混合模型的井虚拟计量方法与应用

虚拟计量作为物理计量装置的补充或替代计量方案,被越来越广泛地应用于油气田上游计量场景。为了提升单井虚拟计量系统的准确性并改善系统维护的便捷性,在传统的动态多相流机理模型的基础上,提出了机理模型与机器学习模型相结合的新式混合模型虚拟计量方案,建立了井工况数据机器学习模型、井机理模型的交互逻辑与系统架构,实现了实时测量数据驱动下新式混合模型虚拟计量系统的稳定、准确运行。结果表明:混合模型虚拟计量系统可实现实时测量数据输入条件下的各相计量稳定输出;利用现场试井数据对新式虚拟计量结果进行评价,液相流量和气体流量的整体误差分别小于5%和3%,计量准确性有一定程度提升;相较基于机理模型的虚拟计量,新式混合模型虚拟计量系统在后期维护上更便捷,仅需根据测井数据中含水率与气油比的变化程度来调整模型设置,且计量适用范围更广。研究结果可为传统虚拟计量在多技术融合发展方面提供可行的研究方向。(图12,表4,参25)

基于LedaFlow的液相乙烷输送管道投产过程数值模拟

液相乙烷输送管道投产时需要先用乙烷置换封存的氮气,再使管道内的气相乙烷液化,而乙烷在常温下容易发生液化或气化,引发气液相变,导致置换工艺参数难以控制。考虑置换过程中会出现乙烷与氮气的混气现象,分析了乙烷-氮气混合物相平衡特征;采用LedaFLow软件对轮南—库尔勒线液相乙烷输送管道的氮气置换过程、乙烷液化过程进行模拟;研究了环境温度、气相乙烷置换流量的变化对置换过程中持液率、压力、置换时间等参数的影响。结果表明:在置换过程中乙烷是否发生气液相变受气相乙烷置换流量的控制,环境温度对其影响较小;增加入口气相乙烷置换流量可缩短置换时间,但会造成混气段增长;液化过程中液化压力和液化率基本不受气相乙烷置换流量影响,环境温度的升高会极大提高液化压力,从而降低液化率。研究成果可为乙烷输送管道投产方案的制定提供参考。