产出水回注对注水井吸水能力的影响研究

发布时间：2017-10-26 07:15

  本文关键词：产出水回注对注水井吸水能力的影响研究

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【摘要】：注水开发是一种能够有效提高原油采收率的开采方式,产出水回注很好地解决了环境污染问题与资源浪费问题。然而,产出水中含有大量悬浮颗粒、乳化油滴、细菌以及多种化学药剂,产出水与地层水的不配伍性还会引起地层结垢,这些因素都会引起储层损害,导致注水井吸水能力下降。因此,通过研究无机垢结垢类型与结垢机理、悬浮颗粒运移与捕获机理,找出硫酸钡结垢规律与悬浮颗粒捕获规律,建立并完善相应的数学模型,对维持油田稳产具有重要意义。本文主要从以下几个方面进行了研究：首先,在国内外资料收集与调研基础上,对悬浮颗粒过滤模型进行了研究,对深床过滤与外滤饼形成阶段的阻抗进行了分段拟合。其次,研究了线性流与径向流离子浓度分布模型,优化了模型参数的拟合方法,并通过软件模拟计算了流体流动过程。然后,通过室内岩心驱替实验研究了悬浮颗粒与BaS04垢在不同影响因素下对吸水指数的影响。具体成果如下：(1)在悬浮颗粒过滤模型中,通过分段拟合求取了不同阶段的岩心阻抗,并比较了不同相态悬浮颗粒对阻抗的影响；(2)在线性流离子浓度分布模型中,通过超越方程数值解使模型参数拟合结果更加精确,并比较了不同注入离子浓度比下岩心阻抗变化关系与离子浓度分布关系；(3)在径向流离子浓度分布模型中,通过点源项的引入简化了模型尺度,并通过COMSOL Multiphysics进行流场耦合,模拟了流体流动过程；(4)通过室内岩心驱替实验得出了悬浮颗粒在不同温度、流速、颗粒浓度、颗粒粒径下对吸水指数的影响曲线；(5)通过室内岩心驱替实验得出了BaSO4垢在不同温度、pH值、流速、离子浓度下对吸水指数的影响曲线。
【关键词】：产出水回注 吸水指数 悬浮颗粒 结垢 阻抗
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE357.6
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-18
• 1.1 研究目的及意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-16
• 1.2.1 注水水质研究现状8-13
• 1.2.2 结垢预测研究现状13-15
• 1.2.3 吸水能力评价模型研究现状15-16
• 1.3 主要研究内容16-17
• 1.4 研究技术路线17-18
• 第2章 注水井吸水能力评价模型18-26
• 2.1 注水井吸水能力预测经典模型18-22
• 2.1.1 Barkman & Davidson模型18-19
• 2.1.2 Van Velzen & Leerlooijer模型19-21
• 2.1.3 Sharma模型21-22
• 2.2 动力学模型22-24
• 2.2.1 径向流动颗粒沉积模型22-23
• 2.2.2 临界时间表达式23
• 2.2.3 外部滤饼阻抗模型23-24
• 2.2.4 吸水指数与阻抗系数综合预测模型24
• 2.3 基于速度的损害模型24
• 2.4 深度滤失理论模型24-25
• 2.5 复合模型理论25-26
• 第3章 悬浮颗粒过滤模型研究26-42
• 3.1 深床过滤线性解析模型26-39
• 3.1.1 模型方程26-28
• 3.1.2 通过岩心压降数据拟合模型参数28-31
• 3.1.3 超越方程数值解求模型参数31-38
• 3.1.4 颗粒浓度分布计算38-39
• 3.2 外滤饼线性解析模型39-42
• 3.2.1 模型方程39-40
• 3.2.2 阻抗曲线拟合40-42
• 第4章 线性流离子浓度分布模型研究42-57
• 4.1 模型方程及其参数42-44
• 4.2 模型求解44-46
• 4.2.1 模型无因次化44-45
• 4.2.2 无因次浓度分布函数推导45-46
• 4.2.3 阻抗表达式推导46
• 4.3 模型参数拟合46-54
• 4.3.1 浓度测量法47
• 4.3.2 超越方程数值解求参数47-54
• 4.4 离子浓度分布计算54-57
• 第5章 径向流离子浓度分布模型研究57-71
• 5.1 模型尺度57-58
• 5.2 含点源项的控制方程58-59
• 5.3 模型求解59-62
• 5.3.1 模型齐次化与无因次化59-60
• 5.3.2 特征值问题求解60-61
• 5.3.3 一般线性问题求解61-62
• 5.4 实例计算与分析62-71
• 第6章 产出水回注对吸水指数的影响71-85
• 6.1 悬浮颗粒在不同影响因素下对吸水指数的影响72-80
• 6.1.1 温度的影响72-74
• 6.1.2 流速的影响74-76
• 6.1.3 悬浮颗粒浓度的影响76-78
• 6.1.4 悬浮颗粒粒径的影响78-80
• 6.2 结垢在不同影响因素下对吸水指数的影响80-85
• 6.2.1 温度的影响81-82
• 6.2.2 pH值的影响82
• 6.2.3 流速的影响82-83
• 6.2.4 成垢离子浓度的影响83-85
• 第7章 结论85-86
• 致谢86-87
• 参考文献87-91
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果91

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1097588