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油气地质与采收率2024年第06期:孔隙尺度下CO_2混相驱替数值模拟研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:宋宪坤;刘月田;杨潇文;樊平天;刘新菊;

单位:中国石油大学(北京)石油工程学院;延长油田股份有限公司南泥湾采油厂;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院;

摘要:CO_2混相驱替是低渗透油藏开发的重要方式,明确多孔介质的复杂结构、流体物性及注入参数对驱替效果的影响是低渗透油藏CO_2开发的理论基础。耦合流体运动方程与对流扩散方程,建立混相驱替数学模型。利用随机四参数生长法建立2种不同结构的岩心孔隙,开展复杂多孔介质内CO_2混相驱替模拟研究。通过对比不同孔隙结构下CO_2浓度变化规律、剩余油的形成及分布情况,分析黏度差异、密度差异、注入速度对两相渗流行为的影响,得出了黏度影响下不同孔隙结构的产量图版以及不同注入速度下浓度、黏度变化趋势图版,明确了孔隙尺度下CO_2混相驱替特征。研究结果表明:(1)混相驱替过程受孔隙结构影响,产生4种类型的剩余油:盲端剩余油、簇状剩余油、隔断剩余油、岩石骨架尾部剩余油及油膜。(2)不同孔隙结构下CO_2黏度对驱油效果的影响程度不同,其中孔隙内剩余油的含量约为78%,而大孔道多孔介质中剩余油的含量约为56%,且2种孔隙结构存在各自所适应的优势黏度。(3)随着所注入的CO_2密度逐渐增大,波及范围发生变化,具体表现为CO_2在孔隙中的分布范围缩小,在大孔道中的分布范围增大。对比不同黏比对数下的混合物密度变化,最大黏比对数下混合物密度是最小黏比对数下的1.12倍;含大孔道多孔介质内的最高浓度比约为260,不含大孔道多孔介质内的最高浓度比达450。(4)提高注入速度会改变原有的驱替压力系统,增大驱动能力,有效减少剩余油的分布,进而改善驱油效果。

关键词:CO2驱油;;多孔介质;;孔隙结构特征;;混相;;采收率

基金资助:国家重点基础研究发展计划(“973”计划)“致密油藏产能预测方法”(2015CB250905);; 国家自然科学基金项目“各向异性裂缝页岩气藏渗流机理与理论研究”(51374222)