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低渗透油藏表面活性剂驱数值模拟研究

王万彬  
【摘要】: 低渗透油藏在我国石油工业中占有重要地位,在今后相当一段时期内将是我国石油工业增储上产的重要资源基础。该类油藏由于储层岩石致密、孔隙小、喉道细、储层的非均质性严重、粘土含量高等原因,导致注水时存在启动压力梯度、注入压力高、油井自然产能低、水驱油效率低。表面活性剂驱可以降低注入压力增加注入量,又可以提高驱油效率,能够有效的解决注水中存在的问题。但表面活性剂驱成本比较高,为了使表面活性剂驱油经济效益达到最大化,就需要定量的分析表面活性剂驱提高采收率的幅度以及所需表面活性剂的用量,油藏数值模拟正好能解决这一问题,这也是本文的研究意义。 本文以低渗透油藏为研究对象,以提高低渗透油藏采收率为目标,从低渗透油藏的开发特征、渗流特征出发,分析了低渗透油藏中注水开发的问题、注表面活性剂开发的优势,得出了注表面活性剂可以大大改善低渗透油藏的开发效果。通过对表面活性剂的相态及其提高采收率的机理研究,建立了三维三相的考虑分子扩散的低渗透油藏表面活性剂驱组分数学模型。对比了基于黑油模型(Eclipse)和基于上述模型(UTCHEM)的表面活性剂驱,分析了各自的优缺点,得出了考虑分子扩散的低渗透油藏表面活性剂驱组分模型更好。最后用本文建立的低渗透油藏表面活性剂驱数学模型(UTCHEM)进行了低渗透油藏表面活性剂驱提高采收率分析。 取得了以下主要研究成果: (1)根据低渗透油藏的储层特征和开发特征,分析各种改善低渗透油藏开发效果提高采收率的方法,得出注表面活性剂驱油是其中一种非常好的改善低渗透油藏开发效果提高采收率的方法。 (2)建立了考虑分子扩散的三维三相低渗透油藏表面活性剂驱渗流数学模型,对比分析了考虑分子扩散和不考虑分子扩散时,表面活性剂的浓度变化情况,得出考虑分子扩散时表面活性剂浓度分布情况更准确。 (3)用UTCHEM和Eclipse软件分别做了表面活性剂驱数值模拟,通过对比得出UTCHEM软件所用模型更能描述表面活性剂驱油,能更加准确、定量的描述表面活性剂驱油提高采收率幅度。 (4)根据表面活性剂的相态理论及相态变化影响因素,分析得出了驱油过程中的最佳相态变化,并通过UTCHEM软件进行模拟计算,验证了这一最佳相态变化。 (5)在UTCHEM软件中,进行了表面活性剂驱提高采收率方案设计,优选出了最优含盐度组合、最佳醇浓度和最优表面活性剂浓度与段塞的组合,定量分析含盐度、醇浓度和表面活性剂浓度与段塞的组合对提高采收率的影响,并进行了简单的经济评价。


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