稠油油藏化学降黏驱全耦合数值模拟方法

作     者：徐宏光 束青林 曹嫣镔 于田田 郑万刚 冯海顺 王玲 XU Hong-guang;SHU Qing-lin;CAO Yan-bin;YU Tian-tian;ZHENG Wan-gang;FENG Hai-shun;WANG Ling

作者机构：中石化胜利油田分公司石油工程技术研究院东营257000 胜利石油管理局博士后科研工作站东营257000 山东省稠油开采技术重点实验室东营257067 中国石化胜利油田分公司东营257001 南充职业技术学院南充637000 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2023年第23卷第33期

页      面：14201-14210页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFA0702400)。 

主　　题：稠油油藏 化学降黏驱 有限体积法 全耦合 数值模拟 

摘      要：化学降黏驱是提高稠油采收率的新方法,现有的数值模拟方法不能准确描述降黏驱过程中各组分、相间的物理化学变化过程。结合油水两相控制方程、降黏剂浓度传质方程及辅助方程,构建了浓度场-渗流场全耦合化学降黏驱替数学模型,获得了乳液黏度-含水率、降黏剂溶液黏度-浓度及降黏剂溶液与原油界面张力的辅助方程,采用具有有界性的高阶迎风格式克服了一阶迎风格式的不足,提高了浓度散度的计算精度,优选有限体积方法提高了解的准确性,并对降黏驱数值模拟结果与实验结果进行了验证。在此基础上开展了降黏驱数值化实验,优化了降黏驱的注采参数。研究表明:建立的模型可以表征降黏剂的控黏效果;随着降黏剂注入浓度、注入量和注入速度的增加,采出程度逐渐增加,但采收程度增长率逐渐减小;0.4%浓度的降黏剂采收程度提高幅度最大;合理注入量介于0.2~0.6 PV,PV(pore volume)表示孔隙体积;推荐选用段塞较大、段塞中降黏剂浓度较高的方案;合理的注入速度应根据油田自身产能设计。该研究为稠油油藏降黏驱开发方式优化与调整提供了重要技术手段。