不同气介质-原油热辅助混相实验

利用“界面消失法”开展高温高压可视化PVT(压力-容积-温度)筒实验,研究不同气介质-原油热混相规律。实验表明:恒压升温过程中CO_(2)-原油混相存在两个混相温度域,实验压力为15 MPa时,温度低于140℃,混相带呈液相特征,温度对混相过程起抑制作用;温度高于230℃,混相带趋向气相特征,提高温度有利于形成混相。恒压条件下,温度足够高时,烟道气、N_(2)与原油可以实现混相;温度较低时,CO_(2)促混效果明显,混相温度以N_(2)最高,烟道气居中,CO_(2)最低;温度较高时,CO_(2)促混效果逐渐下降,N_(2)、烟道气与原油混相温度值逐渐接近,混相过程以原油轻组分蒸馏挥发混相为主,相平衡时气相中存在大量轻烃组分,混相带呈气相特征。

松南火山岩气藏流体相态特征研究

松南火山岩气藏流体CO_2含量高,相态变化复杂,特别是近临界区域密度、黏度随温度压力的变化不同于常规烃类气体,因此,进行了高含CO_2气藏流体相态研究。开展了高含CO_2流体高压物性实验,观测了不同温度压力下不同CO_2流体的高压物性参数,并观察到在低温条件下高含CO_2流体的近临界现象。在PVT实验的基础上,分析了不同CO_2流体的偏差因子、体积系数随压力温度的变化关系。针对含CO_2体系的近临界特征,修正高含CO_2体系状态方程,分析了近临界区域密度、黏度的变化规律,解释了实验观测中的近临界现象。应用修正高含CO_2体系状态方程绘制p-T相图,可对松南气田开采及生产过程中的流体相态特征进行判断。

相控和气洗分馏作用对油气组分及碳同位素组成的影响

油藏条件下的相控和气洗分馏作用使得油藏中油气的物理性质和化学组成发生了明显变化。通过不同温压条件下的 PVT实验及其产物测量为该观点提供了十分有意义的科学证据，其主要结论如下： (1)总的来看，气洗分馏作用较由温度和压力引起的相控分馏作用明显，气洗作用是油藏中原油性质（如：含蜡量、密度和粘度等）发生重大变化的最主要因素； (2)PVT分馏不仅导致凝析油中饱 /芳比值的异常高值，而且饱 /芳比值在凝析油和正常油中存在相反的分馏变化规律； (3)与温度变化和气洗作用相比，压力变化是导致油藏中天然气碳同位素产生明显且规律性分馏的主要因素（实验中天然气δ 13C值变化幅度高达 1.3‰左右）； (4)轻烃参数的某些规律性变化与相控和气洗分馏过程有关，揭示了重要的成藏信息，可以用来区分和确定温压相控分馏和气洗分馏这两种最基本的成藏过程。

注空气过程中原油相行为及其影响分析

以中原油田明15块地层原油为例,基于室内空气原油PVT实验,建立了空气原油PVT模型,分析了空气注入对原油相行为的影响。并根据室内空气原油氧化实验结果,分析了空气与原油发生氧化反应后气体产物在原油中的溶解对原油相行为的影响。结果表明,在明15原始地层温度和压力下,地层原油能溶解其自身体积9.4%(v/v)的空气量,并且这些溶解了的空气对地层恢复能量的贡献为溶解气总体积的38.6%。氧化反应产物气体较之纯空气在原油中有更好的溶解度,但增溶幅度较小(增加1.4%)。氧化反应气体产物在原油中的溶解可使原油膨胀3.6%,膨胀能力有限。

旋流式进料喷嘴实验与流场结构数值模拟

针对旋流式催化裂化进料喷嘴进行了实验研究和数值模拟。实验中测量了不同工况下的雾化粒径和喷嘴的雾化角，同时验证了各段的压降分配方案。通过VOF（ volume of fluid）方法对喷嘴气液两相流的流动过程进行了数值模拟，描述了喷嘴中两相流的填充过程，得到了喷嘴的压力、速度分布和雾化角，并与实验结果进行了比较，二者吻合较好。对上述结果分析后表明，该型旋流式喷嘴雾化粒径在5360μm，雾化角随气液比或流量的增大而有所增加，采用内外嵌套式旋流器可使射流厚度较为均匀。

近临界挥发油藏CO_(2)−近临界挥发油−地层水三相相态实验

在衰竭开采中后期,近临界挥发油藏存在气体大量脱出、地层能量不足的问题。为了提高气藏采收率,在目前地层条件下(157.5℃,24 MPa),开展CO_(2)−近临界挥发油两相相平衡实验研究,在原始地层条件下(157.5℃,40.6 MPa),开展CO_(2)−近临界挥发油−地层水三相相平衡实验研究。结果表明:在近临界挥发油体系中,随着温度增加,流体体系由挥发油体系转化为凝析气体系;在CO_(2)−近临界挥发油两相体系中,随着CO_(2)的不断注入,体系的饱和压力增加,当注入CO_(2)摩尔分数达到60%后,并未发生相态反转,说明CO_(2)很好地抽提了流体中的中间烃组分和重质烃组分;在三相体系中,随着CO_(2)注入含量的增加,体系的饱和压力和溶解气油比上升;随着含水饱和度的上升,体系的饱和压力和溶解气油比降低,原油中溶解CO_(2)含量减少,并且近临界挥发油没有了临界乳光现象。研究成果为近临界挥发油藏注CO_(2)提高原油采收率提供了技术支持。

确定未饱和油藏饱和压力的一种简易方法

饱和压力是油藏的重要数据，它表示在地层条件下，原油中的溶解气开始分离出来的压力。饱和压力的大小，主要取决于油、气的组分和油藏的温度。目前主要通过ＰＶＴ取样分析测定和相关经验公式来确定它，前者费用高，后者精度差，给饱和压力的确定带来困难。本文采用测压资料，根据井筒相态变化规律来计算油藏的饱和压力，并用实例验证，其结果与ＰＶＴ实测结果基本吻合。该方法具有快速、直观、经济效益显著等特点，值得推广应用。