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油气地质与采收率2024年第02期:CO_2微气泡对孔隙内油膜作用机理研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张墨习;陈兴隆;伍家忠;吕伟峰;丁奎升;

单位:中国科学院大学;中国科学院渗流流体力学研究所;中国石油勘探开发研究院提高油气采收率全国重点实验室;北京瀚能烃源科技有限公司;

摘要:水气分散体系驱油技术是针对低渗透油田采出程度低研发的新型提高采收率技术,目前已在长庆油田取得明显增油效果,但分散体系中微气泡与孔隙作用复杂,对其微观驱油机理的研究正逐步深入。根据低渗透、非均质岩心的特点,制作边长为1.5 cm的玻璃刻蚀模型,在油藏温压条件下,进行CO_2-水分散体系渗流实验。通过观察微气泡与油、水、岩石相互作用过程,获取气泡吸附能力、推动油膜能力、气泡弹性能量等数据,进而定量表征分析驱油效果。实验结果表明:微气泡与油界面结合,具有特殊的吸附油膜现象,与水驱、气驱等作用机理显著不同。驱替过程相邻气泡间的合并也促进了油膜汇聚,同时微气泡的合并有助于气泡的流动,使吸附在气泡表面的油膜随气泡运移。微气泡运移时,气泡体积因压力降低而膨胀,所释放的弹性能量能够推动吸附在壁面的油膜运移。此外,采用Volume of Fluid多相流模型,对水气分散体系中微气泡推动油膜的运移过程进行模拟及分析,得到驱替油膜的主要因素是微气泡形变产生的弹性能量和微气泡自身的能量。气泡的能量作用在气泡前缘,通过与油膜表面接触产生推动作用。

关键词:水气分散体系;;CO_2;;弹性能量;;吸附效应;;多相流模拟

基金资助:中国石油股份公司重大专项“功能性水驱关键技术研究”(2021DJ1302);; 提高油气采收率全国重点实验室开放课题“水气分散体系在管道空间和油藏孔隙内的流动模拟研究”(2022-KFKT-01)