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CO_(2)-EOR过程中油藏储层构造封存能力的模拟

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非常规油气 2024年第2期11卷 99-107页

作者：王璐刘森姬泽敏廉黎明田茂章宋文枫岳孝昆房红旭鲁效庆中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油大学(华东)材料科学与工程学院山东青岛266580

为应对日益严峻的能源危机和温室效应,CO_(2)提高采收率技术脱颖而出,因此CO_(2)提高采收率后的地质封存安全性和相应的封存能力评估引起了广泛关注。借助数值模拟方法,基于吉林油田某区块油藏的实际储层条件,构建了注入CO_(2)含量为10%... 详细信息

为应对日益严峻的能源危机和温室效应,CO_(2)提高采收率技术脱颖而出,因此CO_(2)提高采收率后的地质封存安全性和相应的封存能力评估引起了广泛关注。借助数值模拟方法,基于吉林油田某区块油藏的实际储层条件,构建了注入CO_(2)含量为10%~90%的9个模型,分别探究了含水饱和度为30%,50%和90%以及储层压力为10 MPa,20 MPa和30 MPa时油藏各相组分的分布规律;基于前人对封存CO_(2)安全储存状态划分的研究,最终明确了CO_(2)的安全封存量。结果表明:1)当含水饱和度(30%)和压力(10 MPa)一定时,增加CO_(2)含量(10%~90%)可大幅提高CO_(2)的有效封存体积分数(26%~93%);2)压力的提升(10~30 MPa)促进了CO_(2)在油相中的溶解,从而略微降低了储层的封存能力(18%~7%);3)含水饱和度对储层封存CO_(2)的能力的影响微乎其微。该研究旨在阐明不同条件下CO_(2)的构造埋存量,为相关研究提供借鉴。

关键词： CO_(2)封存封存能力评估含水饱和度储层压力 CO_(2)含量数值模拟

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表面活性剂辅助残余油剥离机制的分子模拟

石油学报 2023年第3期44卷 518-533页

作者：王顺王敬刘慧卿姬泽敏胡改星中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室北京102249 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油长庆油田公司油气工艺研究院陕西西安710081

表面活性剂驱是提高残余油采收率的重要手段,厘清表面活性剂溶液剥离油膜微观机制进而优化注入参数对提高采收率具有重要意义。利用分子模拟技术研究了纯水和表面活性剂体系在储层温压条件下对原油中的烷烃、极性组分、沥青质以及三者... 详细信息

表面活性剂驱是提高残余油采收率的重要手段,厘清表面活性剂溶液剥离油膜微观机制进而优化注入参数对提高采收率具有重要意义。利用分子模拟技术研究了纯水和表面活性剂体系在储层温压条件下对原油中的烷烃、极性组分、沥青质以及三者组成的模拟原油的动态剥离过程及微观机制,分析了原油组分剥离效率对剥离速度、油藏温度、压力和表面活性剂浓度的敏感性。研究结果表明:在地层温度和压力条件下,工作液体系剥离原油组分可分为剥离启动阶段、平行错位阶段、后续剥离阶段。对于烷烃组分,剥离效率并不会持续升高,而是在特定阶段出现明显的"回落"现象,水驱和表面活性剂驱剥离效率"回落"现象分别出现在后续剥离阶段和平行错位阶段;总体上,低速有利于表面活性剂剥离烷烃和沥青质;烷烃剥离效率对油藏温度敏感性较低,极性组分剥离效率随油藏温度升高先增大后减小,高温有利于沥青质的剥离;中—浅层油藏有利于烷烃和沥青质的剥离,而深层油藏极性组分更容易剥离;剥离极性组分的最优表面活性剂浓度约为烷烃的2倍,表面活性剂剥离沥青质存在较高的"启动"浓度。

关键词：表面活性剂残余油分子模拟非平衡动力学敏感性分析

二氧化碳捕集、驱油与埋存产业化进展及前景展望

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石油勘探与开发 2022年第4期49卷 828-834页

作者：袁士义马德胜李军诗周体尧姬泽敏韩海水中国石油天然气集团有限公司咨询中心北京100724 提高石油采收率国家重点实验室北京100083 中国石油勘探开发研究院北京100083

二氧化碳捕集、驱油与埋存(CCUS-EOR)是最现实可行的规模化减碳技术,也是大幅度提高低渗透油田采收率的关键技术。梳理了国外CCUS-EOR发展的主要历程及其产业化进展,总结了中国CCUS-EOR技术攻关成果和矿场试验进展情况,分析了CO_(2)捕... 详细信息

二氧化碳捕集、驱油与埋存(CCUS-EOR)是最现实可行的规模化减碳技术,也是大幅度提高低渗透油田采收率的关键技术。梳理了国外CCUS-EOR发展的主要历程及其产业化进展,总结了中国CCUS-EOR技术攻关成果和矿场试验进展情况,分析了CO_(2)捕集、输送、驱油与埋存等全产业链的发展现状、面临问题与挑战,指出了中国CCUS-EOR规模化应用在驱油增产、埋存减碳等方面的巨大潜力和发展前景。提出目前中国CCUS-EOR正处于矿场试验向产业化发展的关键时期,需要针对中国陆相油藏的特点,发挥油田CO_(2)驱油可驱储量丰富、地下埋存空间巨大、地面基础设施完善和井筒注入通道分布广泛等优势,积极与碳源排放企业合作,加快攻关低浓度CO_(2)的低成本规模捕集、超临界长距离输送、更大幅度提高采收率和埋存率、安全规模埋存等核心关键技术攻关和示范工程建设,构建CCUS-EOR全产业链理论技术标准体系,支撑和推动工业化规模应用,以创新链引领CCUS-EOR新兴产业链快速效益发展。

关键词：二氧化碳 CCUS-EOR 碳捕集输送驱油碳埋存提高采收率产业化

C_(16+)正构烷烃-二氧化碳体系的相变边界变化规律

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石油勘探与开发 2017年第1期44卷 104-109页

作者：刘晓蕾秦积舜韩海水李实姬泽敏中国科学院渗流流体力学研究所河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083 提高石油采收率国家重点实验室北京100083 国家能源二氧化碳驱油与埋存技术研发(实验)中心北京100083

选取正二十烷、正二十四烷、正二十八烷、正三十二烷4种C_(16+)重质正构烷烃,分别与CO_2组成二元体系,通过系列恒质膨胀实验,获取各体系的泡点压力,分析了重质正构烷烃-CO_2体系的相变边界变化规律及其机理。研究表明,重质正构烷烃-CO_... 详细信息

选取正二十烷、正二十四烷、正二十八烷、正三十二烷4种C_(16+)重质正构烷烃,分别与CO_2组成二元体系,通过系列恒质膨胀实验,获取各体系的泡点压力,分析了重质正构烷烃-CO_2体系的相变边界变化规律及其机理。研究表明,重质正构烷烃-CO_2体系的泡点压力随CO_2含量的增加大幅度升高,随温度升高呈直线增大趋势。CO_2摩尔分数小于等于50%时,重质正构烷烃-CO_2体系的泡点压力随碳数增加略有下降,且CO_2摩尔分数越大降幅越大;CO_2摩尔分数等于75%时,重质正构烷烃-CO_2体系泡点压力随碳数增加略有增加。CO_2含量小于等于50%时,随烷烃碳原子数的增加,体系的泡点压力受温度变化的影响减小;CO_2含量等于75%时,随烷烃碳原子数的增加,重质正构烷烃-CO_2体系泡点压力受温度变化的影响基本不变。从微观尺度分析,重质正构烷烃-CO_2体系相变边界呈上述变化规律的原因在于重质正构烷烃分子链较长,分子间间隙较大,容纳CO_2分子的能力较强,且易发生蜷曲。

关键词： C16+正构烷烃 CO2 相变边界恒质膨胀实验泡点压力

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多因素影响的泡沫驱数值模拟方法

石油学报 2014年第5期35卷 914-921页

作者：王敬刘慧卿张红玲姬泽敏徐杰中国石油大学石油工程教育部重点实验室北京102249 Department of Petroleum & Geosystems Engineering University of Texasat Austin 中国石油勘探开发研究院提高石油采收率国家重点实验室北京100083 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司鲁明公司山东东营257000

基于泡沫封堵规律实验结果和质量守恒定律,建立了综合考虑多孔介质渗透率、发泡剂质量浓度、泡沫干度、油藏温度、含油饱和度、含水饱和度以及渗流速度等多因素影响的泡沫驱数学模型.采用IMPES和Runge Kutta方法对模型进行了求解和验证... 详细信息

基于泡沫封堵规律实验结果和质量守恒定律,建立了综合考虑多孔介质渗透率、发泡剂质量浓度、泡沫干度、油藏温度、含油饱和度、含水饱和度以及渗流速度等多因素影响的泡沫驱数学模型.采用IMPES和Runge Kutta方法对模型进行了求解和验证.利用数值模拟方法研究了泡沫封堵特性和泡沫驱开发效果影响因素的敏感性.研究结果表明：随着转驱时机的推迟,最终采收率先小幅升高后迅速降低;随着泡沫干度增加,最终采收率先增加后降低,泡沫干度为50％～67％时的驱替效果最佳;随着发泡剂质量浓度增加,最终采收率先迅速增加后趋于稳定;随着注入速度增加,最终采收率先增加后降低;各因素对泡沫驱最终采收率影响程度大小为：发泡剂质量浓度＞注入速度＞泡沫干度≈转驱时机.由于该数学模型考虑了众多与实体油藏相关的参数,所以该模拟方法可以更容易、有效地应用于指导泡沫驱矿场试验方案的制定.

关键词：泡沫驱数学模型数值模拟提高采收率多因素

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裂缝-孔洞型储集层注氮气辅助重力泄油实验

石油勘探与开发 2019年第2期46卷 342-353页

作者：王敬姬泽敏刘慧卿黄义涛王一爽蒲玉龙中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)教育部重点实验室北京102249 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油新疆油田公司新疆克拉玛依834000

通过设计、制作裂缝-孔洞型储集层可视化实验模型,开展了该类储集层注氮气辅助重力泄油实验,分析了注采方式、注气速度、注采井型及驱替方向(垂向、平面)对开发动态、剩余油分布的影响。研究表明,裂缝-孔洞储集层注氮气辅助重力泄油,注... 详细信息

通过设计、制作裂缝-孔洞型储集层可视化实验模型,开展了该类储集层注氮气辅助重力泄油实验,分析了注采方式、注气速度、注采井型及驱替方向(垂向、平面)对开发动态、剩余油分布的影响。研究表明,裂缝-孔洞储集层注氮气辅助重力泄油,注采井间波及范围取决于生产井与储集层的沟通位置,局部驱油效率决定于裂缝-孔洞配置关系;均质裂缝储集层采收率高,裂缝开度越大采收率越高;受低连通度和重力分异共同影响,裂缝下部盲端孔缝、孔洞下部、低开度-低角度裂缝是剩余油分布的主要区域,受注采井与储集层沟通关系的影响,在未井控的储集层下部易形成剩余油富集区;注气速度越高、裂缝非均质性越强,生产井气窜越早、最终采收率越低;水平井注采开发效果最好,无底水时可以考虑水平井注采;裂缝-孔洞型储集层注气开发在构造低部位优先布生产井,构造较高部位生产井气窜及时关井可以提高注入气利用率。

关键词：裂缝-孔洞型储集层注气辅助重力泄油注采方式开发效果剩余油分布

全直径砾岩长岩心水驱后烟道气驱油与埋存实验

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石油勘探与开发 2018年第5期45卷 847-852页

作者：韩海水李实马德胜姬泽敏俞宏伟陈兴隆提高石油采收率国家重点实验室北京100083 中国石油勘探开发研究院北京100083

选取新疆油田某砾岩油藏目的层段的5块全直径岩心拼接成直径10 cm、长度52.3 cm的长岩心组,利用中国自主研发的全直径长岩心驱替装置,模拟砾岩油藏衰竭、水驱、注烟道气驱、烟道气-水交替驱、CO2驱及烟道气埋存等全开发过程,并评价了烟... 详细信息

选取新疆油田某砾岩油藏目的层段的5块全直径岩心拼接成直径10 cm、长度52.3 cm的长岩心组,利用中国自主研发的全直径长岩心驱替装置,模拟砾岩油藏衰竭、水驱、注烟道气驱、烟道气-水交替驱、CO2驱及烟道气埋存等全开发过程,并评价了烟道气驱的驱替特征和开发效果。研究表明,全直径岩心驱替实验可更大程度地模拟砾岩油藏的真实驱替特征和渗流特点;火驱产出烟道气可应用于砾岩油藏水驱后进一步提高采收率,取得较好开发效果的关键是选择合理的注气时机、注气压力、注气方式;水驱中期优势渗流通道尚未完全形成,此时适当提高油藏压力后转烟道气-水交替驱可避免烟道气过早气窜而形成无效循环,较大幅度提高采收率;烟道气-水交替驱油过程中,储集层可有效吸收烟道气中有害气体硫化氢,同时可实现烟道气的安全有效埋存。

关键词：砾岩油藏全直径岩心烟道气驱油注气时机提高采收率废气埋存

束缚水对气藏注CO2提高采收率效果影响研究

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束缚水对气藏注CO2提高采收率效果影响研究

修正混合规则的BWRS型状态方程及其在CO_2-原油体系相态计算中的应用

第33届全国天然气学术年会

作者：何畅姬泽敏王明远耿晓燕周体尧孙盈盈陈天戈中国石油勘探开发研究院

减少CO等温室气体的排放,已排放的CO有效利用已成为全球广泛关注的研究领域,相比CO-EOR,CO-EGR技术仍处于早期探索阶段,仅有的研究重点关注干气藏或通过实验无法准确评价含水气藏CO-EGR的影响。为此,本文基于典型的五点井网气藏模型,采... 详细信息

减少CO等温室气体的排放,已排放的CO有效利用已成为全球广泛关注的研究领域,相比CO-EOR,CO-EGR技术仍处于早期探索阶段,仅有的研究重点关注干气藏或通过实验无法准确评价含水气藏CO-EGR的影响。为此,本文基于典型的五点井网气藏模型,采用数值模拟的方法剖析了束缚水含量、矿化度和CO-水-岩石矿化反应对含水气藏中CO-CH运移规律、CH采收率的影响。研究结果表明:干气藏和含水气藏中注入的CO都将在重力作用下优先水平驱替气藏底部CH向生产井快速移动,并逐步向上垂直驱替气藏顶部的CH,整体上驱替前沿为一倾斜的CO-CH过渡带,关井时剩余CH主要存在于储层顶部驱替前沿以及生产井井底附近;CO-水-岩石矿化反应在CO驱替CH时间尺度内对CO-EGR的影响微弱;矿化度含量越高,溶解量越小,驱替前沿CO-CH过渡带变宽,波及效率降低,CH采收率降低,但影响较小;束缚水含量越高,CO溶解量越大,CH原始地质储量越低,驱替前沿CO-CH过渡带变窄且过渡带由倾斜水平面变成近弧形面,驱替效果变好,束缚水饱和度从0增加至40%,CH采收率提高8.77%。上述研究对CO-EGR机理以及矿场运用提供借鉴和数据支撑。

关键词：束缚水矿化度矿化反应提高气藏采收率 CO2埋存

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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中国石油大学学报（自然科学版） 2013年第2期37卷 81-88页

作者：廉黎明秦积舜刘同敬李实姬泽敏第五鹏翔中国石油勘探开发研究院提高石油采收率国家重点实验室北京100083 国家能源二氧化碳驱油与埋存技术研发(实验)中心北京100083 中国石油大学提高采收率研究中心北京102249 中国地质大学能源学院北京100083

CO2-原油体系中含有非烃和较多重组分,非理想性较强。以对非理想体系有较好计算效果的BWRS状态方程为基础,考虑温压条件和组分间的相互作用,修正混合规则,使其更加适用于CO2-原油体系的相态计算,提高方程的预测精度。应用油田现场油样... 详细信息

CO2-原油体系中含有非烃和较多重组分,非理想性较强。以对非理想体系有较好计算效果的BWRS状态方程为基础,考虑温压条件和组分间的相互作用,修正混合规则,使其更加适用于CO2-原油体系的相态计算,提高方程的预测精度。应用油田现场油样实测气液相组分数据,以三参数PR和PT方程的计算均值代表常用状态方程,分别采用基于修正混合规则的BWRS方程和常用状态方程对油气组分和密度等参数进行计算。结果表明:修正混合规则的BWRS方程中各混合参数都可还原为维里系数对组分的依赖形式,理论性更强;方程计算精度显著提高,对非烃类气体和重组分有较好的适应性,能满足工程应用要求。

关键词： CO2-原油体系 BWRS状态方程混合规则逸度计算