泡沫驱替过程中阻力因子与岩心气相饱和度的变化

为了解在不同注入参数下泡沫驱的气相饱和度变化规律、深入分析泡沫渗流机理,通过岩心驱替实验,研究了泡沫驱替过程中注入速度、气液比、岩心渗透率和含油饱和度对泡沫阻力因子与岩心气相饱和度的影响,分析了气相饱和度与封堵能力之间的关联性。结果表明,泡沫渗流阻力因子随注入速度和渗透率的增大而增大、随气液比的增大而先增大后降低;气液比为1∶1数2∶1时,阻力因子为172数194,泡沫封堵性能最好;岩心含油饱和度由0增至65.21%时,阻力因子从172降至71;泡沫对渗透率和油水层有良好的选择性;注入速度和气液比对岩心最高气相饱和度和水驱后气相饱和度的影响较小,最高气相饱和度均能达到80%以上,水驱后气相饱和度均在60%数75%之间;随岩心渗透率增大,最高气相饱和度和水驱后气相饱和度先增大后降低;随含油饱和度的增加,气相饱和度降低。气相饱和度与泡沫封堵能力有较好的关联性,岩心中气相饱和度达到60%以上时才能形成有效封堵,阻力因子快速增加。

气相饱和度对气体滑脱效应影响实验

开展砂岩CO2驱实验,研究滑脱效应与气相饱和度关系;利用束缚水测定高气相饱和度下的滑脱因子,引入强凝胶体系和高黏淀粉溶液测定低气相饱和度下的滑脱因子;通过在24.45%~100%气相饱和度条件下微观实验测定滑脱因子,分析滑脱因子随气相饱和度变化的原因.结果表明：随着气相饱和度的增加,气体滑脱效应先增加后减小,最后达到稳定.在气驱前期CO2不是连续相,滑脱效应影响较小;在气驱中期随着窜流通道数量的增加,滑脱效应不断增大;在气驱后期随着气窜通道的拓宽,滑脱效应逐渐减小.滑脱效应同时受气相饱和度和气相饱和度分布的影响.

基于深度卷积生成对抗神经网络预测气窜方向

注气开发是目前油田开发最有效的EOR方法之一,但注气开发面临见气时间早、气体突进严重等一系列问题。通过气窜方向预测能够及时调整工作制度,避免问题发生。利用深度卷积对抗神经网络建立渗透率场和注气后气相饱和度分布的动态映射关系,通过输入渗透率场的数据进行图像映射,得到不同时间的气相饱和度分布,预测气窜方向。结果表明:深度卷积方法在提取渗透率特征方面表现出良好性能;采用图像的结构相似性指数(SSIM)作为检验指标,将用对抗神经网络方法建立的气相饱和度分布与商业数值模拟器预测结果进行对比,二者结构相似度大于0.9;深度卷积生成对抗网络(DC-GAN)能够有效地预测注入气体在油藏中的气窜方向。

沁水盆地南部高阶煤储层气水产出过程分析

为了探讨煤层气井排采控制指标,以沁水盆地南部高阶煤为研究对象,基于气-水相对渗透率试验和渗流物理仿真模拟,探讨了宏观与微观渗流网络中气-水相对渗透率变化机制,并进一步阐述了煤储层气、水产出过程。结果表明,宏观裂隙气-水相渗曲线分为气-水同流区和纯气流动区;微观孔裂隙气-水相渗曲线分为单相水流区、气-水同流区和纯气流动区。煤储层流体产出过程可归纳为开发初期宏观裂隙中水带气的过程,微观孔裂隙中水的单相流动阶段,气相饱和度上升阶段,气驱水的过程,气的单相流动阶段,以及宏观裂隙中气的单相流动阶段。其中,微观孔裂隙中气驱水的过程是高产气井稳定产液的关键,而游离气产出则是煤层压力整体下降的基础。

地下水曝气空气流动形态影响因素数值模拟

在阐明地下水曝气修复机理控制方程的基础上,对某污染场地地下水曝气修复中不同参数对气体流动形态的影响规律进行了数值模拟研究.结果表明:土体固有渗透率对曝气影响半径和分布形态有显著的影响,影响半径随土体固有渗透率的增大而减小;增加空气注入流量,曝气影响半径略有增大.当形成稳定流动形态后,再增加空气注入流量,曝气法影响半径提高有限;曝气影响半径基本不受地下水位线以下曝气井深度影响.实际工程中,曝气井位置应根据污染场地有机污染物分布深度确定;地下水流动对曝气井上游气体运移有抑制作用,对下游气体运动有放大作用,因此曝气法下游区域空气影响半径大于上游.

泡沫封堵能力影响因素实验研究

按照均匀设计的实验方法进行了12组室内泡沫封堵实验,利用回归分析法,得到了泡沫的阻力因子和残余阻力因子与地层渗透率、气液比、注入量、注入速度和稳泡剂质量浓度5个因素的经验公式。研究结果表明,该公式具有较高的准确性,误差小于13%;渗透率和气液比是影响泡沫封堵能力的最主要因素,随着渗透率和气液比的增加,泡沫的封堵能力均呈现先增加后减小的趋势;泡沫封堵窜流通道的能力较弱,在气液比为1:1时可达到最好的封堵效果;泡沫注入后,岩心中气相饱和度迅速升高,在后续注水阶段,气相饱和度降低,但存在一定幅度的波动,注入6倍孔隙体积的水后,岩心中气相饱和度仍维持在45%左右。

增稠剂/表面活性剂协同修复有机污染土体试验研究

为获取增稠剂、表面活性剂注入位置对曝气影响范围、污染物时空分布及去除率演化特征的影响,文章开展了二维模型箱曝气试验。研究结果表明:曝气修复过程中掺入增稠剂将显著影响曝气影响范围,而掺入表面活性剂后的影响相对不显著;利用增稠剂限制曝气影响范围后将大幅增加土体有效气相饱和度,表面活性剂的掺入将进一步提升有效气相饱和度水平;增稠剂能显著改变污染物迁移路径,增强总去除率,在此基础上,表面活性剂将进一步强化优势迁移路径上的污染物通量,提升污染场地修复效率。