考虑弥散的混溶驱替模拟
发布时间：2021-04-01 14:42
弥散是混溶驱替过程中一种重要的传质方式,在一定程度上决定着体积波及效率,然而很多混溶驱替模拟过程均未考虑弥散的影响。为此,根据随机建模方法来构建体中心网络模型,利用Kirchoff定律和有限差分方法对模型压力场和浓度场进行耦合求解,开展混溶驱的动态网络模拟,分析孔隙结构特征参数与流体流动参数对混溶驱的影响。结果表明:与不考虑弥散的混溶驱相比,考虑弥散的混溶驱体积波及效率更高,驱替流体突破时间更晚,前缘突破时的采出程度更高;对于考虑弥散的混溶驱,孔隙非均质性越强（或孔隙连通性越低或黏度比越大或驱替流量越大）,黏性指进现象越明显,体积波及效率越低,前缘突破时间越早,采出程度越低;前缘突破时的采出程度与孔隙非均质性（或孔隙连通性）呈线性关系,与黏度比（或驱替流量）呈乘幂关系。该研究成果对于弄清溶质运移规律和提高驱替流体的体积波及效率具有重要意义。
【文章来源】：岩性油气藏. 2020,32(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
二维网格剖分示意图
由图2可看出：当被驱替流体与驱替流体的黏度比为1时，压差和压力场分布几乎不发生变化，当黏度比大于1时，压差随着注入孔隙体积（PV数）的增加而减小；在驱替刚开始时，考虑弥散的压差下降速度更慢，这有利于保持地层能量，扩大体积波及效率，提高采收率；当注入PV数达到0.8时，在不考虑弥散的情形中，驱替流体沿着贯穿的通道直接流出模型，被驱替流体很难再被驱替出来，压差趋于稳定，在考虑弥散的情形中，仍有部分被驱替流体被驱替出来，压差进一步减小；随着注入PV数的进一步增加，2种情形的压差都趋于一个定值，但是考虑弥散时对应的压差更小，主要是因为稳定情形类似于驱替流体的单相流动，考虑弥散的模型中驱替流体占据的体积相对更大，且驱替流体的黏度小于被驱替流体，导致最终压差偏小。不考虑弥散时，驱替流体主要进入主流通道中[24]，表现出黏性指进现象[25][图3(a）]。考虑弥散时，驱替流体以主流通道为基准向四周扩散，进入了更多的孔隙，其中包括部分流量较小的孔隙，从而导致沿主流通道流动的流体减少[图3(b）]，虽然主流通道中的流体也会在弥散作用下发生向前的扩展，但是在该流量（v=10-5mL/s）的驱替下，其作用十分有限，并不能消除主流通道中流体减少带来的影响，因此驱替流体较为均匀的向前推进，压制了黏性指进现象。对比图3(a）和图3(b）可以发现，2种情形均是从同一根管束突破，说明多孔介质的无序性决定了流体流动的主流通道，而弥散作用只是将通道进行延展。
不考虑弥散时，驱替流体主要进入主流通道中[24]，表现出黏性指进现象[25][图3(a）]。考虑弥散时，驱替流体以主流通道为基准向四周扩散，进入了更多的孔隙，其中包括部分流量较小的孔隙，从而导致沿主流通道流动的流体减少[图3(b）]，虽然主流通道中的流体也会在弥散作用下发生向前的扩展，但是在该流量（v=10-5mL/s）的驱替下，其作用十分有限，并不能消除主流通道中流体减少带来的影响，因此驱替流体较为均匀的向前推进，压制了黏性指进现象。对比图3(a）和图3(b）可以发现，2种情形均是从同一根管束突破，说明多孔介质的无序性决定了流体流动的主流通道，而弥散作用只是将通道进行延展。图4为流出物中驱替流体相对浓度C/C0随注入PV数的变化关系，该曲线类似于油水非混溶驱的含水率曲线。由图4可以发现：不考虑弥散时，驱替流体在0.26 PV发生突破，对应的采出程度为26%，突破后，C/C0迅速上升，达到0.7左右，然后再缓慢上升；考虑弥散时，驱替流体在0.36 PV发生突破，对应的采出程度为36%，比不考虑弥散对应的突破时间要晚，说明弥散作用有效压制了黏性指进现象，且C/C0呈缓慢上升的形态，不存在骤变的情况，当注入PV数达到2时，C/C0基本达到1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]复杂多孔介质主流通道定量判识标准[J]. 李熙喆,卢德唐,罗瑞兰,孙玉平,沈伟军,胡勇,刘晓华,齐亚东,关春晓,郭辉. 石油勘探与开发. 2019(05)
[2]中国CO2驱油与埋存技术及实践[J]. 胡永乐,郝明强,陈国利,孙锐艳,李实. 石油勘探与开发. 2019(04)
[3]孔喉结构对CO2驱储层伤害程度的影响[J]. 唐梅荣,张同伍,白晓虎,王泫懿,李川. 岩性油气藏. 2019(03)
[4]致密砂岩油藏超临界与非超临界CO2驱油特征[J]. 尚庆华,王玉霞,黄春霞,陈龙龙. 岩性油气藏. 2018(03)
[5]低渗透油藏CO2驱中后期提效方法研究[J]. 马力,欧阳传湘,谭钲扬,王长权,宋岩,林飞. 岩性油气藏. 2018(02)
[6]油藏CO2驱油提高采收率适宜性评价[J]. 杨红,王宏,南宇峰,屈亚宁,梁凯强,江绍静. 岩性油气藏. 2017(03)
[7]CO2驱开发后期防气窜综合治理方法研究[J]. 陈祖华,汤勇,王海妹,陈雨菡. 岩性油气藏. 2014(05)
[8]指进现象模拟研究的回顾与展望[J]. 杨兆中,李小刚,蒋海,孙健. 西南石油大学学报(自然科学版). 2010(01)
本文编号：3113513
【文章来源】：岩性油气藏. 2020,32(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
二维网格剖分示意图
由图2可看出：当被驱替流体与驱替流体的黏度比为1时，压差和压力场分布几乎不发生变化，当黏度比大于1时，压差随着注入孔隙体积（PV数）的增加而减小；在驱替刚开始时，考虑弥散的压差下降速度更慢，这有利于保持地层能量，扩大体积波及效率，提高采收率；当注入PV数达到0.8时，在不考虑弥散的情形中，驱替流体沿着贯穿的通道直接流出模型，被驱替流体很难再被驱替出来，压差趋于稳定，在考虑弥散的情形中，仍有部分被驱替流体被驱替出来，压差进一步减小；随着注入PV数的进一步增加，2种情形的压差都趋于一个定值，但是考虑弥散时对应的压差更小，主要是因为稳定情形类似于驱替流体的单相流动，考虑弥散的模型中驱替流体占据的体积相对更大，且驱替流体的黏度小于被驱替流体，导致最终压差偏小。不考虑弥散时，驱替流体主要进入主流通道中[24]，表现出黏性指进现象[25][图3(a）]。考虑弥散时，驱替流体以主流通道为基准向四周扩散，进入了更多的孔隙，其中包括部分流量较小的孔隙，从而导致沿主流通道流动的流体减少[图3(b）]，虽然主流通道中的流体也会在弥散作用下发生向前的扩展，但是在该流量（v=10-5mL/s）的驱替下，其作用十分有限，并不能消除主流通道中流体减少带来的影响，因此驱替流体较为均匀的向前推进，压制了黏性指进现象。对比图3(a）和图3(b）可以发现，2种情形均是从同一根管束突破，说明多孔介质的无序性决定了流体流动的主流通道，而弥散作用只是将通道进行延展。
不考虑弥散时，驱替流体主要进入主流通道中[24]，表现出黏性指进现象[25][图3(a）]。考虑弥散时，驱替流体以主流通道为基准向四周扩散，进入了更多的孔隙，其中包括部分流量较小的孔隙，从而导致沿主流通道流动的流体减少[图3(b）]，虽然主流通道中的流体也会在弥散作用下发生向前的扩展，但是在该流量（v=10-5mL/s）的驱替下，其作用十分有限，并不能消除主流通道中流体减少带来的影响，因此驱替流体较为均匀的向前推进，压制了黏性指进现象。对比图3(a）和图3(b）可以发现，2种情形均是从同一根管束突破，说明多孔介质的无序性决定了流体流动的主流通道，而弥散作用只是将通道进行延展。图4为流出物中驱替流体相对浓度C/C0随注入PV数的变化关系，该曲线类似于油水非混溶驱的含水率曲线。由图4可以发现：不考虑弥散时，驱替流体在0.26 PV发生突破，对应的采出程度为26%，突破后，C/C0迅速上升，达到0.7左右，然后再缓慢上升；考虑弥散时，驱替流体在0.36 PV发生突破，对应的采出程度为36%，比不考虑弥散对应的突破时间要晚，说明弥散作用有效压制了黏性指进现象，且C/C0呈缓慢上升的形态，不存在骤变的情况，当注入PV数达到2时，C/C0基本达到1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]复杂多孔介质主流通道定量判识标准[J]. 李熙喆,卢德唐,罗瑞兰,孙玉平,沈伟军,胡勇,刘晓华,齐亚东,关春晓,郭辉. 石油勘探与开发. 2019(05)
[2]中国CO2驱油与埋存技术及实践[J]. 胡永乐,郝明强,陈国利,孙锐艳,李实. 石油勘探与开发. 2019(04)
[3]孔喉结构对CO2驱储层伤害程度的影响[J]. 唐梅荣,张同伍,白晓虎,王泫懿,李川. 岩性油气藏. 2019(03)
[4]致密砂岩油藏超临界与非超临界CO2驱油特征[J]. 尚庆华,王玉霞,黄春霞,陈龙龙. 岩性油气藏. 2018(03)
[5]低渗透油藏CO2驱中后期提效方法研究[J]. 马力,欧阳传湘,谭钲扬,王长权,宋岩,林飞. 岩性油气藏. 2018(02)
[6]油藏CO2驱油提高采收率适宜性评价[J]. 杨红,王宏,南宇峰,屈亚宁,梁凯强,江绍静. 岩性油气藏. 2017(03)
[7]CO2驱开发后期防气窜综合治理方法研究[J]. 陈祖华,汤勇,王海妹,陈雨菡. 岩性油气藏. 2014(05)
[8]指进现象模拟研究的回顾与展望[J]. 杨兆中,李小刚,蒋海,孙健. 西南石油大学学报(自然科学版). 2010(01)
本文编号：3113513
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