超稠油脱水动态混相技术研究与应用

超稠油具有高粘度、高密度、高胶质沥青含量的特性,油水密度接近、油水界面膜相对稳定,脱水困难。室内实验研究发现,增加产出液与破乳剂的混合强度,可增大破乳剂与界面膜的接触机会,降低界面膜的稳定性,从而达到提高破乳速度的作用。由于超稠油产出液在输油管线中层流现象明显,使用静态混相器混合效率低,无法克服层流现象。该技术通过研制可变频动态混相器,动态调整混合强度,提高脱水速度,降低脱水成本。

CO_2细管驱油实验混相动态特征表征方法

CO_2在多孔介质驱油过程中,当CO_2—原油体系具备一定条件时,就会发生油气混相的动态相平衡。通过室内细管物理模拟实验,研究CO_2—原油体系的混相动态特征。实验表明:当CO_2体积分数大于85%时,CO_2—原油体系可以达到混相状态;产出气中甲烷和氮气的相对体积分数超过70%,CO_2混相驱为蒸发气驱;CO_2混相驱效率为CO_2驱替效率和CO_2混相效率之和,其中CO_2混相效率还可细分为CO_2抽提效率和传质/扩散效率。量化CO_2与原油过渡区间的混相特征,提出"混相长度L_(细管)"和"相对混相长度Lr_(细管)"2个参数,L细管、Lr_(细管)和实验压力主要分布在2个区间:(1)横向上,L_(细管)为0.20~0.45 m,Lr_(细管)为0.10~0.3 m,压力为20~40MPa;(2)纵向上,L_(细管)为0.20~0.80 m,Lr_(细管)为0.10~0.50 m,压力为24~32 MPa;(3)重合范围,L_(细管)为0.20~0.45 m,Lr_(细管)为0.10~0.30 m,压力为24~32 MPa。该CO_2驱油实验结果对其他CO_2驱混相动态特征表征具有一定的指导作用。

CO2驱最小混相压力及其动态变化研究

针对某低渗油藏,分别采用不同方法计算CO2与原油最小混相压力(MMP),最后给出了一种简单而快捷的MMP计算方法。在CO2驱过程中,MMP不是一个定值,而是动态变化的,针对目标油藏建立CO2驱机理模型,研究CO2驱过程中降压生产、注气量、温度、压力等参数对MMP的影响。结果表明,在降压生产时原油中CH4、N2等挥发性组分的脱出能够使MMP降低,油藏压力每下降1 MPa,MMP降低0.5 MPa;累积注气量越多,驱替压力越大、油藏温度越低,CO2对原油中轻质组分的抽提越严重,剩余油中重组分含量越高,MMP越大。气驱后,原油物性变差,MMP由最初的23.56 MPa增加到278 MPa,地下原油与注入气很难再次达到混相状态,对于CO2驱后油藏的提高采收率措施应该将重点放在提高波及系数方面。

高含水条件下CO_2混相驱替实验

油藏水驱后进行CO_2驱已在油田现场取得了成功,但由于油藏的高含水饱和度,导致了CO_2与原油间的接触方式发生改变,混相过程也受到一定制约。为研究高含水条件对CO_2混相驱的影响,制作了盲端微观可视化模型,进行了水驱前后CO_2混相过程微观实验。结合不同含水饱和度条件下的CO_2驱替实验,明确了CO_2混相驱替特征以及含水饱和度对CO_2驱油效率的影响。结果表明,高含水饱和度会对CO_2与原油的接触过程产生一定的屏蔽作用,注入的CO_2不能直接接触到剩余油,从而导致CO_2与原油的混相过程被大大延缓,进而导致高含水条件下CO_2驱见效时间被推迟。