深層稠油天然氣吞吐開發(fā)機理研究

【摘要】：我國稠油資源極為豐富,目前主要采用熱采技術(shù)開發(fā),熱采技術(shù)適用于埋藏較淺的油藏,對埋深深的油藏?zé)釗p失大,經(jīng)濟效益差,因此部分深層稠油無法進行有效的開發(fā)動用。天然氣吞吐技術(shù)對降低深層稠油地層原油粘度、提高單井產(chǎn)量有很好的效果,是一項新的深層稠油開采技術(shù),具有良好的推廣應(yīng)用前景。 本文在前人注氣提高采收率和稠油CO_2吞吐研究基礎(chǔ)上,研制了天然氣吞吐物理模擬裝置,開展了稠油／天然氣平衡狀態(tài)及非平衡狀態(tài)性質(zhì)及變化規(guī)律、天然氣吞吐物理模擬實驗研究,總結(jié)了天然氣吞吐的一般規(guī)律,提出了天然氣吞吐的主要增產(chǎn)機理為人工激勵形成泡沫油的觀點,建立了天然氣吞吐過程中的分區(qū)滲流模型,并對天然氣吞吐過程中的壓力變化規(guī)律和流體變化規(guī)律進行了分析。利用物模和數(shù)模對天然氣吞吐制度進行了優(yōu)化研究,對礦場試驗效果進行了分析評價。為天然氣吞吐技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了重要的理論和指導(dǎo)依據(jù)。 通過深入細致的研究,取得的成果主要有： 1、研究得到了天然氣和稠油相互作用的機理和性質(zhì)變化。采用室內(nèi)實驗的方法,確定了吐哈稠油的PVT性質(zhì),稠油和天然氣非平衡狀態(tài)的溶解、降粘規(guī)律。天然氣吞吐開發(fā)機理除了常規(guī)的溶解降粘外,還存在“泡沫油”現(xiàn)象。為天然氣吞吐開采稠油奠定了基礎(chǔ)。 2、建立了天然氣吞吐開采稠油的物理模型。根據(jù)天然氣吞吐開采深層稠油的特點,研制了天然氣吞吐開采稠油的物理試驗?zāi)Ｐ?為開展注天然氣吞吐開采稠油提供了室內(nèi)實驗論證工具。 3、利用所研制的實驗裝置,研究了天然氣吞吐開采稠油的生產(chǎn)特點。天然氣吞吐過程中,從注氣井井底到地層遠端,地層依次分為過飽和區(qū)、擬飽和區(qū)、飽和區(qū)及欠飽和區(qū),擬飽和區(qū)為油井的主要生產(chǎn)期。 4、用物理模擬的方法,模擬了天然氣吞吐開采稠油的不同開采方式。天然氣吞吐開發(fā)中最好的方法是保持地層壓力回采。 5、針對吐哈油田稠油油稠的特點,優(yōu)化了礦場實施天然氣吞吐開采的工作制度,得到了生產(chǎn)周期、注入量、注入速度、燜井時間等對生產(chǎn)動態(tài)的影響,并進行了礦場試驗,取得了很好的效果。 【關(guān)鍵詞】：深層稠油 天然氣吞吐 泡沫油 擬飽和區(qū)
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TE345
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 研究的目的和意義10-13
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 稠油油藏注氣提高采收率機理13-14
• 1.2.2 國內(nèi)外對CO_2吞吐研究取得的認(rèn)識14-16
• 1.2.3 國內(nèi)外CO_2吞吐及CO_2驅(qū)開發(fā)狀況16-18
• 1.3 研究目標(biāo)、內(nèi)容與技術(shù)路線18-19
• 1.3.1 研究目標(biāo)18
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容18
• 1.3.3 技術(shù)路線18-19
• 1.4 取得的成果與創(chuàng)新點19-20
• 1.5 本文的主要內(nèi)容構(gòu)成20-22
• 2 魯克沁深層稠油區(qū)域概況22-28
• 2.1 油田地里概況22
• 2.2 區(qū)域地質(zhì)特征22-24
• 2.2.1 地層層序22-23
• 2.2.1 構(gòu)造特征23-24
• 2.3 儲層特征24-25
• 2.3.1 巖石學(xué)特征24
• 2.3.2 儲層物性24-25
• 2.3.3 儲層敏感性分析25
• 2.3 流體性質(zhì)25-27
• 2.3.1 地面原油性質(zhì)25
• 2.3.2 地層原油性質(zhì)25-26
• 2.3.3 粘溫特性26
• 2.3.4 地層水性質(zhì)26-27
• 2.4 溫度、壓力系統(tǒng)27
• 2.5 開發(fā)動用狀況27-28
• 3 天然氣吞吐機理基礎(chǔ)試驗研究28-58
• 3.1 流體基本性質(zhì)28
• 3.1.1 脫氣原油組分28
• 3.1.2 試驗用天然氣性質(zhì)28
• 3.2 稠油/天然氣平衡狀態(tài)性質(zhì)及變化規(guī)律研究28-40
• 3.2.1 實驗儀器及流程28-32
• 3.2.2 脫氣原油物性測定32-34
• 3.2.3 不同溫度條件含氣油高壓物性34-36
• 3.2.4 不同氣體與原油相平衡實驗36-40
• 3.3 稠油/天然氣非平衡狀態(tài)性質(zhì)及變化規(guī)律研究40-56
• 3.3.1 非平衡態(tài)下的PV關(guān)系實驗結(jié)果40-47
• 3.3.2 擬泡點的理論依據(jù)47-50
• 3.3.2 泡沫油研究現(xiàn)狀及主要影響因素50-54
• 3.3.4 非平衡態(tài)粘度分布規(guī)律54-56
• 3.4 認(rèn)識與結(jié)論56-58
• 4 天然氣吞吐物理模擬研究58-72
• 4.1 模型設(shè)計58-62
• 4.1.1 以往注氣吞吐模型系統(tǒng)存在的主要問題58
• 4.1.2 天然氣吞吐物理模擬試驗系統(tǒng)的主要功能58-59
• 4.1.3 模型本體及測控系統(tǒng)59-61
• 4.1.4 注入及恒溫系統(tǒng)61-62
• 4.2 天然氣吞吐物理模擬實驗方法62-63
• 4.3 實驗方案及結(jié)果分析63-72
• 4.3.1 初步實驗63-65
• 4.3.2 增加輪次天然氣吞吐實驗65-69
• 4.3.3 實驗初步認(rèn)識69-72
• 5 天然氣吞吐不同開采方式物理模擬研究72-85
• 5.1 天然氣吞吐+水驅(qū)開采方式物理模擬試驗72-75
• 5.2 高輪次天然氣吞吐加氣-水交替注入保壓實驗75-76
• 5.3 天然氣吞吐工作制度優(yōu)化研究76-79
• 5.4 天然氣吞吐過程中地層壓力及生產(chǎn)壓差變化規(guī)律79-83
• 5.5 天然氣吞吐過程中的原油組份變化83-85
• 6 天然氣吞吐參數(shù)優(yōu)化及實施效果85-104
• 6.1 吞吐參數(shù)優(yōu)化設(shè)計85-93
• 6.2 天然氣在地層中的擴散規(guī)律及地層壓力變化規(guī)律93-94
• 6.3 天然氣吞吐輪次94-96
• 6.4 開發(fā)方式研究96-99
• 6.5 天然氣吞吐礦場試驗評價99-104
• 7 結(jié)論及建議104-107
• 7.1 主要結(jié)論104-106
• 7.2 建議106-107
• 參考文獻107-112
• 個人簡歷和攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文112-113
• 致謝113

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