多孔介质对凝析气相态的影响

凝析气藏衰竭开发过程中,多孔介质中流动的凝析油气体系必然与多孔介质发生相互作用,影响凝析气在多孔介质中的相态变化规律。提出了一种新的气液相变实验方法,利用高精度的气相色谱分析技术,分析了不同衰竭压力下,凝析油气体系分别在岩心和PVT筒中发生反凝析相变后的流体组成,同时分析了多孔介质中凝析气的相变机理。实验结果表明,低渗透介质对凝析气的相态有较大影响,而高渗透介质对凝析气相态的影响不大,在工程设计中可以忽略。     

凝析油气在多孔介质中的相变特征

本文研究了凝析气系统在多孔介质中发生反凝析过程的特征,并与未填充多孔介质相态室中的反凝析过程相比较,发现在这两种不同相变环境所发生的反凝析过程是有区别的。前者由于多孔介质巨大比面的液化核心作用,和孔道、狭缝的毛管凝析作用而使反凝析过程提前发生,并加速反凝析过程。因此,利用相态图版时应考虑地层的影响。     

多孔介质对凝析气藏露点的影响机理研究

分析了多孔介质中的各种界面现象以及它们之间的相互关系,并分析了多孔介质影响凝析气藏露点的机理。认为,多孔介质对凝析气藏露点的影响体现在毛细凝聚和气体吸附的共同作用,由气藏流体的组成、状态及储集层的孔隙结构特征决定:多孔介质中的毛细凝聚和气体吸附均使得露点压力升高;富含凝析油的凝析气藏受吸附作用的影响较强,露点值升高的幅度相对较大;储层孔隙半径r越小,毛细凝聚作用的影响越强,露点值升高的幅度越大,当孔隙半径r<5×10-6cm时,毛细凝聚现象对露点的影响已不能忽略;对于低渗气藏,吸附态气体在总气量中所占的比重相对较大,吸附产生的影响相应也会增强;地露压差越大,吸附作用的影响越强;相同体系储层温度越高,由吸附和毛细凝聚引起的露点变化越小。     

多孔介质内流体相态特征超声波探测研究进展

目前有关烃类流体相态的研究已较为成熟,能为油气田的高效开发提供相应的理论指导和技术支持。但研究成果大多忽略多孔介质对流体相态的影响。为此,在充分考虑流体与多孔介质相互作用的基础上,开展多孔介质内流体相态特征的研究十分必要。随着研究的不断深入,超声波探测技术不受压力温度限制、不改变流体成分、检测成本低、对人体无害等优点逐渐得到重视,并在多孔介质内相态研究领域逐渐得到了应用。在参考国内外相关文献资料的基础上,简述了超声波的探测机理,重点综述了超声波探测在多孔介质内天然气水合物、凝析油气相态特征研究的应用进展,并指出了目前存在的主要问题及今后的研究重点。     

毛细管压力对凝析气体系相态行为的影响

在低渗透多孔介质中，由于孔隙半径小而不能忽略毛细管压力对油气体系相平衡的影响。针对这一问题。建立了考虑毛细管压力的相平衡计算模型。利用K值多组分模型（KCOM-PVT）软件中的相态模拟计算模块。对一个实际凝析气藏中油气体系的毛细管压力，露点压力和恒组成膨胀过程中反凝析液量进行了模拟计算，论证了毛细管压力对凝析气体系相平衡的影响程度，计算结果表明，润湿性决定毛细管压力对凝析气体系相态行为影响的方式，当润湿角θ为0-π/2时，油气体系的上露点压力上升，恒组成膨胀过程中反凝析液量增加；当润湿角θ为π/2-π时，其变化趋势相反，毛细管半径和界面张力决定毛细管压力对凝析气体系相态行为影响的强弱，只有当毛细管半径低于10^-5cm时，毛细管压力对油气体系相平衡的影响才变得明显。     

用状态方程模拟注气对凝析气藏采收率的影响

提高凝析油采收率和整体开发效益是凝析气藏开发的目标,注气是防止凝析油析出从而提高凝析油采收率的较好方法。以一个真实的凝析气藏为例,使用自行开发的PVTCOG软件和PR状态方程研究和对比了凝析气藏定容衰竭不同阶段,注干气、氮气及二氧化碳对露点的影响、对注气时机、对凝析油储量和凝析油采收率的影响。研究表明不同注入气影响露点的趋势不同,随注入气增加凝析油储量下降,但凝析油采收率上升,注入时机不一定是在高于露点压力时最好。     

凝析气井反凝析污染对产能影响研究

凝析气藏是一种特殊气藏类型。在衰竭式开发过程中,不可避免发生反凝析现象,增加地层中液相的饱和度,降低气井产能。在白庙凝析气田代表井白52井单井模拟近井地带反凝析饱和度分布基础上,结合试井解释结果和拟稳态气井产能方程,提出定量评价近井地带反凝析污染对气井产能影响的方法,对分析凝析气井产能变化规律、制定相应的开发技术对策和排液工艺提供依据。     

低渗多孔介质单相液体稳定流动特征实验研究

单相液体的渗流特征是油气渗流研究的基础问题。低渗透介质的渗透率较低,常规的岩心流动实验难以准确测量岩心两端流动压差和出口端流量,致使测定结果与实际发生较大差别。针对低渗透多孔介质的特点,设计了一套适合低渗透岩心单相流体流动的实验装置和方法。通过实验装置和方法,能够保证岩心为单相流体完全饱和,同时能够减小仪器死体积、提高上游压力和出口流量的测定精度。实验发现:在较低压力梯度下,流体通过低渗透岩心时的渗流速度大于0,且为定值;对于同一块岩心,流量与压力梯度之间的关系是一条过原点的直线,所测渗透率小于气测渗透率。研究表明:根据现有的岩心实验,渗流符合达西线性渗流规律。     

凝析油气体系流固耦合相平衡计算新方法

在分析了孔隙介质内表面吸附、毛细凝聚、毛细管压力等界面物理化学效应和应力变形对孔隙介质中流体相态影响的现象学特征和影响机制的基础上,通过在大尺度空间常规流体相平衡热力学模型中引入界面物理化学效应的影响,同时通过高才尼卡尔曼方程将毛细管半径与孔隙介质储渗特性的应力敏感性研究成果相关联,建立了同时考虑储层应力变形和界面物理化学效应影响的微孔隙尺度条件下的低渗特低渗凝析气藏多相流体流固耦合露点压力、pT相图及定容衰竭相平衡热力学计算模型。该模型的初步应用表明,其相态模拟计算结果能更为合理地解释孔隙介质环境中的凝析油气体系相态特征实验研究结果。     

考虑地层水存在的高温高压凝析气藏相态研究

高温高压凝析气藏地层水的存在对相态和开发动态的影响不容忽略.基于活度系数模型并结合PR状态方程,建立了考虑地层水的烃水体系气-液-液三相相平衡计算模型.针对实例凝析气藏,通过实验和理论模拟手段研究了地层水存在时温度和压力对凝析气中水含量、油气水三相相体积、饱和压力、p-T相图以及反凝析液量的影响规律.研究结果显示,温度越高气中凝析水含量越高,而且随压力降低呈指数增加.地层水存在使凝析气藏露点压力和最大反凝析液量均增加,这说明地层水存在加剧了反凝析.考虑地层水存在的烃水体系p-T相图更能反映油气水三相相态特征.由此可见,高温高压凝析气藏必须考虑地层水存在对相态及开发过程可能带来的影响.     

多孔介质中天然气水合物降压开采影响因素实验研究

使用自制的一维天然气水合物开采模拟实验装置,对天然气水合物降压开采进行了物理模拟实验研究,考察了降压幅度、降压速度对开采效果的影响。实验结果表明,降压幅度主要影响最终产出气体的总量,降压幅度越大,累积产气量百分比越大。降压速度越大,产气速率越高,当最终压力相同时,降压速度只影响开采持续时间,最终产气量百分比基本一致;降压速度越慢,当压力降到相同水平时累积产气量百分比越大,特别在降压初期这一现象更明显。     

多孔介质中天然气水合物降压开采影响因素实验研究

使用自制的一维天然气水合物开采模拟实验装置,对天然气水合物降压开采进行了物理模拟实验研究,考察了降压幅度、降压速度对开采效果的影响.实验结果表明,降压幅度主要影响最终产出气体的总量,降压幅度越大,累积产气量百分比越大.降压速度越大,产气速率越高,当最终压力相同时,降压速度只影响开采持续时间,最终产气量百分比基本一致;降压速度越慢,当压力降到相同水平时累积产气量百分比越大,特别在降压初期这一现象更明显.     

毛细管压力对凝析气体系相态行为的影响

在低渗透多孔介质中 ,由于孔隙半径小而不能忽略毛细管压力对油气体系相平衡的影响。针对这一问题 ,建立了考虑毛细管压力的相平衡计算模型。利用K值多组分模型 (KCOM PVT)软件中的相态模拟计算模块 ,对一个实际凝析气藏中油气体系的毛细管压力、露点压力和恒组成膨胀过程中反凝析液量进行了模拟计算 ,论证了毛细管压力对凝析气体系相平衡的影响程度。计算结果表明 ,润湿性决定毛细管压力对凝析气体系相态行为影响的方式。当润湿角θ为 0～π/2时 ,油气体系的上露点压力上升 ,恒组成膨胀过程中反凝析液量增加 ;当润湿角θ为π/2～π时 ,其变化趋势相反。毛细管半径和界面张力决定毛细管压力对凝析气体系相态行为影响的强弱。只有当毛细管半径低于 10 -5cm时 ,毛细管压力对油气体系相平衡的影响才变得明显     

部分润湿多孔介质渗流规律实验研究

利用自主研发的填砂模型压制与渗流实验仪器,制备了5种具有相似物性且不同油湿比例因子的部分润湿填砂模型,对其进行油水相对渗透率与毛细管压力实验,定量研究油湿比例因子对部分润湿多孔介质渗流规律的影响.实验结果表明:束缚水饱和度随油湿比例因子的增加而减小,残余油饱和度则随着油湿比例因子的增加而增加,且驱油效率随之变差;当含水...     

Experimental study on moving boundaries of fluid flow in porous media

Researches on the boundary shape of fluid flow in porous media play an important role in engineering practices, such as petroleum exploitation, nuclear waste disposal and groundwater contamination. In this paper, six types of artificial porous samples （emery jade） with different porosities are manufactured. With the background of slow flow in porous media, laboratory experiments are carried out by observing the movement of five types of fluids with different dynamic viscosities in various types of porous media. A digital video recorder is employed to record the complete process of the fluid flow in the porous media. Based on the digital photos of the moving boundaries of fluid flow in porous media, the average displacement and fractal dimension of the moving boundary are estimated for different combinations of porosity and dynamic viscosity. Moreover, the evolution behavior of the average velocity and fractal dimension of the moving boundary with time is known. The statistical relations of the average velocity, the fractal dimension of the moving boundary and the porosity of porous media and the dynamic viscosity of fluids are proposed in this paper. It is shown that the front shape of the moving boundary of fluid flow in porous media is an integrated result of the porosity of porous media and the dynamic viscosity of fluids.     

多孔泡沫金属内气泡动力学行为的格子波尔兹曼方法模拟

为了研究多孔泡沫金属骨架对气泡上升运动的影响,基于多孔泡沫金属的骨架结构,建立了多孔泡沫金属内气泡动力学行为的物理模型,并利用格子Boltzmann方法(LBM)模拟孔隙尺度下气-液两相流动.考虑多孔泡沫金属内流体间以及流固间的相互作用力,采用多组分单松弛的Shan-Chen模型,模拟气泡在泡沫金属孔隙结构内的运动形态.对含有泡沫金属以及不含泡沫金属的计算区域内气液两相流的密度场进行了比较.实验结果表明:泡沫金属骨架的存在改变了两相流流场,同时使气泡上升过程中边界受到挤压,从而改变气泡的上升速度;随着重力场的增大,流体区域内有序排列的泡沫金属结构可以加快气泡上升速度.     

多孔介质内往复流动燃烧温度分布的实验研究

通过实验研究了多孔介质内往复流动下超绝热燃烧温度分布特性.对各种工况参数下,正反向流动半周期内,超绝热燃烧系统燃烧室内多孔介质轴向温度分布进行了测量.结果表明,不同物理参数条件下,燃烧室内的温度分布在半周期内变化具有不同的特点;一定条件下,燃烧室内有可能产生二维胞室结构热点.     

黏滞性对LNAPL 在非饱和多孔介质中优先流影响的试验研究

为探究轻非水相液体(LNAPL)在非饱和带通过裂隙快速通道产生的优先流对地下含水层造成污染的影响,选取大豆油和0号柴油2种不同黏滞性的LNAPL,通过室内试验,研究不同黏滞性的LNAPL在通过非饱和多孔介质中单裂隙快速通道产生的优先流迁移规律。试验结果表明:黏滞性小的LNAPL通过裂隙产生的优先流的运移速度快;LNAPL进入地下水毛细带后受毛细水的顶托力作用,垂向迁移速率减缓,横向扩散速度增大,LNAPL优先流锋面形态逐渐变缓;优先流不仅能通过裂隙非均质条件产生,而且可以在基质中以指流的形式存在,黏滞性大的LNAPL更容易产生多个狭长形的指流。