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注CO2提高原油采收率技术已在国内外水驱开发后期的油藏及低渗透油藏中得到了成功应用,为深入了解CO2注入油藏过程中其扩散运移的过程,本文在前人研究的基础上,设计了研究CO2在地层中扩散运移规律的实验装置。
本文的研究取得了如下的三个方面的成果:
第一,结合一维扩散的数学模型,利用一维菲克第二定律和连续性方程推导出了CO2扩散系数的计算公式。然后根据该数学模型设计了实验装置。其具有两大优点:一方面实验模型装置水平放置而消除了“对流扩散”的影响。另一方面多孔介质采用露头砂填充,更符合矿场实际,研究规律可直接用于矿场CO2驱过程中的参数优选。
第二,根据实验数据拟合得出了实验室中测定的CO2扩散平衡时间与油藏渗透率、温度、注气压力、油水粘度和饱和度及气体运移距离的经验关系式。该公式表明相对于其他参数,地层渗透率、地层流体粘度这两个因素对平衡时间有很大的影响。低压下,介质充填成分对T的影响较大;t增加时对T的影响程度逐渐减小;h增加,T逐渐减小。
第三,从影响窜逸的因素出发,研究油层温度、储层渗透率、注气压力、气体运移距离、油水饱和度和粘度,这些因素与窜逸程度之间的关系。实验及公式均表明注气压力、油藏渗透率和流体粘度这三个因素对窜逸程度影响很大。
通过本论文的研究,进一步明确认识了注气过程中气体的扩散运移的作用,由于采用露头砂和岩心模型很接近油田实际情况,对于油田现场注气设计以及防止窜逸提供了实验和理论依据。
本文的研究取得了如下的三个方面的成果:
第一,结合一维扩散的数学模型,利用一维菲克第二定律和连续性方程推导出了CO2扩散系数的计算公式。然后根据该数学模型设计了实验装置。其具有两大优点:一方面实验模型装置水平放置而消除了“对流扩散”的影响。另一方面多孔介质采用露头砂填充,更符合矿场实际,研究规律可直接用于矿场CO2驱过程中的参数优选。
第二,根据实验数据拟合得出了实验室中测定的CO2扩散平衡时间与油藏渗透率、温度、注气压力、油水粘度和饱和度及气体运移距离的经验关系式。该公式表明相对于其他参数,地层渗透率、地层流体粘度这两个因素对平衡时间有很大的影响。低压下,介质充填成分对T的影响较大;t增加时对T的影响程度逐渐减小;h增加,T逐渐减小。
第三,从影响窜逸的因素出发,研究油层温度、储层渗透率、注气压力、气体运移距离、油水饱和度和粘度,这些因素与窜逸程度之间的关系。实验及公式均表明注气压力、油藏渗透率和流体粘度这三个因素对窜逸程度影响很大。
通过本论文的研究,进一步明确认识了注气过程中气体的扩散运移的作用,由于采用露头砂和岩心模型很接近油田实际情况,对于油田现场注气设计以及防止窜逸提供了实验和理论依据。