用差压新方法确定模型环道蜡沉积厚度

用于计算模型环道蜡沉积厚度的传统差压法未考虑测试段流场畸变对测试段压差的影响。利用Fluent软件对测试段的流场和温度场进行了数值模拟，考虑到近壁处油温的下降及管内流场的畸变，给出了确定蜡沉积厚度的差压新方法。模拟结果表明，在测试段管外冷却水的作用下，近壁处油温低于管中心附近的油温；冷却水与管壁的换热热阻及钢管管壁的导热热阻的存在使贴壁处油温与冷却水的温度有差异，离测试段入口越远，它们之间的差值越小，管内速度分布发生畸变(近壁处流速减小，管中心附近流速增大)，管段压差增大。流场畸变造成管段压降增加近10％。     

含蜡天然气孔板式节流阀内蜡沉积特性数值模拟

蜡沉积是含蜡天然气在集输和处理过程中常见的一种问题,会危害到天然气管输系统的高效、安全运行。为分析含蜡天然气在孔板式节流阀内的蜡沉积问题,基于离散相模型,通过自定义函数,建立蜡沉积数值模拟模型,分析传统孔板式节流阀的蜡沉积规律。研究结果表明：节流阀内蜡沉积主要受湍动能与涡流的影响,沉积位置主要出现在喉道出口处以及距喉道出口0.17 m左右的管壁处;管道内颗粒最大沉积量随压力的增加而增加,距喉道出口0.17 m左右的沉积宽度约为0.01 m,当压力增加1 MPa,该处沉积位置向管道出口处移动约0.005 m。其中,管道内最大沉积量与节流孔径呈负相关,与颗粒直径、喉道长度呈正相关。     

温度对高凝油油藏开发效果的影响研究

通过对高凝油油藏的高含蜡、高凝固点以及其它物性特征的概述。在此基础上,对原油开采时,根据高凝油油藏的析蜡温度不同,进行选择不同的注入水温度。另外,进一步定性地研究了不同注入水温度对高凝油渗流机理的产生的影响作用;定量地研究了不同的注入水温度对采收率产生的影响作用。     

析蜡不可逆性对低渗高凝油流动性及水驱效果的影响

高凝油析蜡具有不可逆性,对注水开发及油藏后期进一步提高采收率造成影响。系统对比降温和升温模式下高凝油析蜡-溶蜡行为、黏度、流变性、油相渗流能力及水驱效果。结果表明：某高凝油溶蜡点为71.5℃,明显高于其析蜡点的62.3℃,存在不可逆性;温度高于溶蜡点时,降温和升温模式中原油黏度值基本相同,水驱采收率相当;温度介于溶蜡点和析蜡点时,降温模式中原油未析蜡,黏度小,为牛顿流体,无渗流启动压力,水驱采收率较高(超过60%);升温模式中蜡晶未完全溶解,黏度高,为非牛顿流体,存在启动压力,水驱采收率明显降低(小于50%),不可逆性影响显著;对于已受冷伤害的高凝油油藏,注热小幅度提高油藏温度是不够的,必须达到溶蜡点以上,否则水驱效果会明显变差。     

考虑沥青质沉积的储层压力场数值模拟研究

油藏开发过程中,随着储层压力的下降和轻质组分的采出,原油中的胶质、沥青质等重质成分逐渐析出并沉积在岩石孔隙表面,造成渗流通道的堵塞,进而影响开发效果。文章根据相平衡理论和修正的Flory-Huggins溶解理论,建立了沥青质的溶解模型和沉积模型,并结合毛管束模型,建立了考虑储层渗透率、孔隙度变化的流固耦合渗流模型,并对模型进行了求解。研究结果表明,随着储层压力降低,沥青质的溶解度先减小后增大,在饱和压力处取得最低值,为减少沥青质析出对开发效果的影响,应尽量使地层压力保持在饱和压力附近;沥青质沉积主要发生在近井地带,随着井距的增大,沥青质沉积量逐渐减小,对储层渗透率、孔隙度的影响也逐渐变弱;压力场求解结果表明,当考虑沥青质沉积时,生产井附近渗流阻力增大,地层压力衰减加快。     

多孔介质中蜡沉积规律的实验研究

多孔介质的本身及原油流动特征的复杂性,决定了研究含蜡原油在多孔介质中的蜡沉积规律的困难性。与地面管流状态下蜡沉积规律的实验方法不同,从满足油藏应用出发,结合油层物理理论,提出了等效毛细管的概念,利用天然岩心的油-油驱替实验结果,计算得到高含蜡原油在多孔介质中蜡沉积量、沉积速度等相关参数,实现了多孔介质中的蜡沉积规律的定量化表征。结果表明多孔介质中的蜡沉积量与岩心渗透率的降低比存在较好的线性关系,且随着原油注入PV数的增加,蜡的累计沉积量逐渐趋于稳定。而温度越低,蜡的沉积速度越快,对储层的伤害出现的时间越早,最终的损害程度也最大。     

用差压新方法确定模型环道蜡沉积厚度

用于计算模型环道蜡沉积厚度的传统差压法未考虑测试段流场畸变对测试段压差的影响。利用Fluent软件对测试段的流场和温度场进行了数值模拟 ,考虑到近壁处油温的下降及管内流场的畸变 ,给出了确定蜡沉积厚度的差压新方法。模拟结果表明 ,在测试段管外冷却水的作用下 ,近壁处油温低于管中心附近的油温 ;冷却水与管壁的换热热阻及钢管管壁的导热热阻的存在使贴壁处油温与冷却水的温度有差异 ,离测试段入口越远 ,它们之间的差值越小 ,管内速度分布发生畸变 (近壁处流速减小 ,管中心附近流速增大 ) ,管段压差增大。流场畸变造成管段压降增加近 10 %。     

基于人工神经网络的原油管道蜡沉积速率模型

从原油输送管道实际出发 ,利用试验室自制的蜡沉积试验环道对大庆原油进行蜡沉积试验 ,研究了多种因素对原油管道蜡沉积规律的影响 .利用人工神经网络的方法模拟各种影响因素与原油管道蜡沉积速率之间的映射关系 ,建立了多因素非线性影响下的蜡沉积速率模型 .该模型结构为4- 7- 1的三层 BP网络模型 ,它考虑了管壁处的剪切应力、管壁处温度梯度、管壁处蜡分子浓度梯度和原油的动力黏度对管道蜡沉积速率的影响 .利用该模型对实际管道蜡沉积速率进行预测的结果表明 ,利用神经网络方法建立的蜡沉积速率模型预测精度高 ,误差在 2 %以内     

平面非均质性对稠油油藏蒸汽驱开发效果的影响

基于某一稠油油藏沉积微相分布特征,采用油藏数值模拟方法建立渗透率、砂体厚度和砂体几何形态3类多个不同非均质级差条件下的油藏概念模型,对比分析了不同蒸汽驱注采方式间的开发效果。结果表明:同一模型在相同的工作制度下,对于厚度平面非均质性,当注采方式为厚采薄注时开发效果优于厚注薄采;对于砂体渗透率平面非均质性,高采低注的开发效果优于高注低采;对于砂体几何形态,宽采窄注开发效果优于宽注窄采;3类非均质性对蒸汽驱不同注采方式的开发效果影响程度不同,渗透率影响程度最大,厚度次之,几何形态最小。     

降压开采对低渗储层渗透性的影响

笔者将渗流力学与弹塑性力学相结合,考虑地下流体和岩土骨架之间的相互作用,建立低渗透油藏流固耦合渗流数学模型,并给出数值计算方法及渗流场与变形场耦合分析的方法.通过数值模拟,对一五点井网首先进行衰竭式,而后进行注水开发的过程进行了数值模拟.分析了实施降压开采对储层渗透性能的影响,提出了一些新的认识.     

高凝油油藏SMG可动微凝胶深部调驱技术研究与应用

针对高凝油油藏注水开发中存在油藏水淹严重、注水波及不均等突出问题,系统开展了SMG可动微凝胶调驱体系性能评价.并对SMG调驱体系胶团尺寸、注入量、注入浓度等参数进行优化设计.现场试验结果证明,SMG调驱可以有效实现油藏深部调驱.该技术可为同类油藏进一步改善开发效果提供借鉴.     

基于流固耦合的高温泵叶轮应力有限元分析

根据高温泵零件二维图,应用Pro/E软件对高温泵内叶轮结构模型及整机水体模型进行实体建模,采用CFX软件对高温泵内部流场进行数值模拟,分析了泵内部的压力随不同工况的变化情况,基于流固耦合利用Ansys软件对叶轮施加静力载荷,进行应力应变分析,揭示了整个叶轮的变形情况及应力分布.结果表明:首级结构的对称性使其变形较为均匀,应力应变分布较为规律;水泵叶片根部两侧存在明显的集中应力,并且应力逐渐向叶片外侧扩散,叶片外缘所受到的应力值很小,应力集中点为次级叶片与轮毂相交处靠近进口的位置;在不同工况下叶轮最大静应力随着高温泵轴功率的增大而降低,且线性关系较差.     

基于新型Couette结蜡装置的长庆原油结蜡特性及模型建立

利用自行研发的Couette结蜡装置考察壁面油温、油壁温差、壁面剪切等因素对长庆原油蜡沉积速率的影响;通过FLUENT软件模拟结蜡装置内部的流场及温度场,得到结蜡筒壁面处黏度、温度梯度、剪切应力等参数,建立适合长庆原油的蜡沉积模型。结果表明:不同油温、油壁温差、样品筒转速条件下,主导长庆原油蜡沉积速率的内在因素依次为壁面处的蜡晶溶解度系数、壁面处的温度梯度和壁面处的剪切应力;数值模拟结果与实际管线的流场、温度场分布规律相吻合;模型计算值与试验测量值的平均误差为6.47%。试验结果较好地反映了长庆原油的蜡沉积特性,验证了装置的可靠性、算法的可行性和研究方法的可推广性。     

阿尔伯特凹陷KF油田原油地球化学特征及来源

阿尔伯特凹陷KF油田原油来源尚没有清晰认识。通过分析油田原油轻烃、饱和烃和芳烃等地球化学特征,对该油田原油来源及成因做了探讨。结果表明,KF油田原油为生烃高峰初期的产物,主要来自弱氧化-还原沉积环境的湖相烃源岩,有机质以Ⅰ~Ⅱ为主;在阿尔伯特凹陷上中新统烃源岩段是区域主力烃源岩。阿尔伯特凹陷上中新统烃源岩的证实说明东非裂谷西支新生代裂谷有广阔的油气勘探前景。     

Lacustrine biomass: An significant precursor of high wax oil

Since high wax oils are normally related to terrestrial depositional environment, the concept that high wax oils are derived from terrigenous organic materials has been widely accepted[1,2]. Recently, Hsieh et al.[3,4] studied oils from different depositional environments and ages and suggested that waxy compounds were not restricted to any type of environment or source material. There is a variety of possible sources for the formation of HMWHCs, in-cluding high plant cuticular waxes, blue-g…     

油藏热流固耦合渗流问题的有限元方法

提出了一种有效实用的求解油藏热流固耦合渗流问题的数值计算方法。该方法以有限元法为主,结合有限差分法,用有限元法求解耦合温度场方程和岩石耦合变形方程,用有限差分法求解流体耦合渗流方程,发挥有限元法网格技术和单元划分灵活的特点及处理复杂的油藏边界优势,兼顾了有限差分法在流场分析方面的成熟应用,使复杂的热流固耦合数学模型得以完整求解,取得了单由有限元法或有限差分法难以取得的效果,是一种新型的油藏数值模拟方法。     

流固耦合应用研究进展

流固耦合力学是一门新兴学科。本文简要介绍了该学科的典型应用进展情况，总结了各种研究中的典型方程、数值解法，展望了进一步发展的趋势。     

稠油油藏化学降黏驱全耦合数值模拟方法

化学降黏驱是提高稠油采收率的新方法,现有的数值模拟方法不能准确描述降黏驱过程中各组分、相间的物理化学变化过程。结合油水两相控制方程、降黏剂浓度传质方程及辅助方程,构建了浓度场-渗流场全耦合化学降黏驱替数学模型,获得了乳液黏度-含水率、降黏剂溶液黏度-浓度及降黏剂溶液与原油界面张力的辅助方程,采用具有有界性的高阶迎风格式克服了一阶迎风格式的不足,提高了浓度散度的计算精度,优选有限体积方法提高了解的准确性,并对降黏驱数值模拟结果与实验结果进行了验证。在此基础上开展了降黏驱数值化实验,优化了降黏驱的注采参数。研究表明：建立的模型可以表征降黏剂的控黏效果;随着降黏剂注入浓度、注入量和注入速度的增加,采出程度逐渐增加,但采收程度增长率逐渐减小;0.4%浓度的降黏剂采收程度提高幅度最大;合理注入量介于0.2～0.6 PV,PV(pore volume)表示孔隙体积;推荐选用段塞较大、段塞中降黏剂浓度较高的方案;合理的注入速度应根据油田自身产能设计。该研究为稠油油藏降黏驱开发方式优化与调整提供了重要技术手段。