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《西南石油大学》 2016年
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凝析气藏CO_2封存及提高采收率相互影响研究

陈淑曲  
【摘要】:向凝析气藏中注CO2提高凝析油采收率的同时进行CO2埋存是实现温室气体减排和利用的双赢举措,是目前石油行业和环保研究的热点。关于注C02提高采收率过程中多相流动、储层特征、及注采参数是如何影响凝析油采收率及C02封存总量和埋存机理的研究较为稀少,且以往的凝析气藏注CO2研究中往往忽略了地层水对相态的影响,与实际情况存在一定偏差。本文通过相态模拟计算和二维剖面、三维井组数值模拟方法,以一个实际近临界凝析气藏为例,对凝析气藏中注CO2提高凝析油采收率机理,CO2埋存机理、运移规律及提高采收率和埋存之间相互影响进行了研究,主要包括凝析气藏反凝析及注CO2相态研究;地层水对凝析气藏注cO2相态影响;注入压力、相对渗透率滞后、储层非均质对凝析油采收率及CO2埋存的影响。取得的成果及认识如下:(1)衰竭过程中,地层流体重质组份所占比例越来越大,且凝析油更加重质化,当压力降低至某一压力点后,地层流体发生从凝析气流体转变为挥发性油的相态转变。(2)注CO2可以有效降低反凝析液量,且CO2注入量越大,凝析油饱和度降低越多,凝析气相压缩因子越低,CO2储存容量增加,越有利于C02的埋存。随着C02注入量增加,流体由湿相向干相转化。(3)CO2的注入使气藏加压,使得部分凝析油重新气化,同时C02通过抽提凝析油中的中间烃以及部分重质烃到气相中,达到反蒸发凝析油的作用。(4)考虑地层水时,反凝析液量更大,流体重质组分更高。近临界凝析气流体等温降压过程中,由凝析气转变为挥发油再转变回气的相变过程发生更早;同时,地层水的存在使得CO2对凝析油的反蒸发作用降低,注CO2提高凝析油采收率低约10%,但考虑地层水CO2突破时间延迟,增加CO2埋存总量的同时,降低C02以游离态(超临界状态)存在,使CO2埋存更加安全。(5)考虑滞后时,注CO2提高凝析油采出程度降低,但C02埋存总量增加。C02束缚埋存量增加,CO2在水中溶解量更多,增强了溶解埋存机制。(6)反韵律储层CO2突破时间最晚,凝析油采出程度最高,C02埋存总量最大,最适宜实施注CO2提高采收率的同时进行CO2埋存。(7)注入压力越高,凝析油采出程度越高,CO2存气率也越大,但压力越高,C02突破越早,换油率越低;注气速度越大,相同CO2存气率下,凝析油采出程度越低,相同凝析油采出程度下,随着注气速度增加,CO2存气率增大,但增幅越来越小(8)CO2与凝析气的密度差异是造成CO2流动的主要因素,CO2将倾向于向储层下部运移和构造低部位运移,在储层底部进行安全稳定埋存。
【关键词】:凝析气藏 注CO_2提高采收率 相态模拟 地层水 埋存机理
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TE372
【目录】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-8
  • 第1章 绪论8-17
  • 1.1 问题的提出、研究目的及意义8
  • 1.2 国内外研究现状8-14
  • 1.2.1 CO_2埋存研究现状8-10
  • 1.2.2 凝析气藏中CO_2提高采收率及埋存研究现状10-12
  • 1.2.3 CO_2提高采收率及埋存影响因素研究现状12-13
  • 1.2.4 地层水影响研究现状13-14
  • 1.3 主要研究内容及技术路线14-15
  • 1.3.1 主要研究内容14
  • 1.3.2 技术路线14-15
  • 1.4 取得的认识及创新点15-17
  • 1.4.1 取得的认识15-16
  • 1.4.2 本文的创新点16-17
  • 第2章 气液液三相相平衡计算模型17-23
  • 2.1 气液液三相物质平衡模型17-18
  • 2.2 气液液三相平衡热力学模型18-19
  • 2.3 状态方程及其混合规则的选择19-22
  • 2.3.1 PR状态方程19-20
  • 2.3.2 Huron-Vidal混合规则20-22
  • 2.4 本章小结22-23
  • 第3章 凝析气藏注CO_2相态研究23-39
  • 3.1 凝析气藏反凝析及注CO_2相态模拟23-32
  • 3.1.1 地层流体PVT相态实验拟合23-26
  • 3.1.2 反凝析相态变化特征26-29
  • 3.1.3 注CO_2相态特征29-32
  • 3.2 地层水对凝析气藏注CO_2相态影响研究32-37
  • 3.2.1 地层水对反凝析的影响33-35
  • 3.2.2 地层水对CO_2反蒸发凝析油的影响35-37
  • 3.3 本章小结37-39
  • 第4章 凝析气藏注CO_2提高采收率及埋存影响因素研究39-60
  • 4.1 模型的建立39-40
  • 4.2 注CO_2提高采收率及埋存机理研究40-43
  • 4.3 注入压力对注CO_2提高采收率及埋存影响43-45
  • 4.4 相对渗透率滞后对注CO_2提高采收率及埋存影响45-48
  • 4.5 地层水对注CO_2提高采收率及埋存影响48-51
  • 4.6 储层非均质性对注CO_2提高采收率及埋存影响51-59
  • 4.6.1 储层韵律性51-56
  • 4.6.2 非均质程度56-59
  • 4.7 本章小结59-60
  • 第5章 凝析气藏CO_2封存及提高采收率方案设计60-71
  • 5.1 模型的建立60-61
  • 5.2 注采方案设计61-66
  • 5.2.1 注采井网优化62-63
  • 5.2.2 注气速度优化63-65
  • 5.2.3 注入压力优化65-66
  • 5.3 注CO_2提高采收率及埋存最优方案66-67
  • 5.4 CO_2埋存稳定性及运移规律分析67-70
  • 5.5 本章小结70-71
  • 第6章 结论及建议71-73
  • 6.1 结论71-72
  • 6.2 建议72-73
  • 致谢73-74
  • 参考文献74-80
  • 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果80

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