油砂沥青非凝析气体辅助SAGD开发数值模拟研究
发布时间：2021-11-26 04:50
加拿大西部M油砂矿是一个低压均质性矿藏,其沥青具有高密度、高粘度、高碳氢比、高重金属含量的特征。采用双水平井蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）开采时,存在热损失严重、热利用率低、生产汽油比过高等问题。利用非凝析气辅助SAGD开采,可有效降低热损失并改善生产汽油比;但同时会影响蒸汽腔的发育,从而影响最终采收率。因此本文旨在探究不同非凝析气辅助SAGD技术的开采机理及其可行性,为加拿大M油砂矿区采用非凝析气辅助SAGD开采提供理论依据。本文通过室内实验,研究了三种非凝析气（CH4、N2、CO2）与油砂沥青相互作用的特性。采用CMG的winprop模块进行了流体相态拟合,并依据M矿区实际油藏参数,建立了非凝析气辅助SAGD均质剖面数值模型,模拟了常规SAGD和非凝析气辅助SAGD开采过程,分析了非凝析气对蒸汽腔扩展的影响规律。通过对注气参数的优化,得到了针对M矿区合理的非凝析气体辅助SAGD开发方案。研究结果表明:三种非凝析气均可以降低原油粘度,增强原油流动能力,使地层原油体积膨胀,从而补充地层能量;其中,CO2
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
粘作用、膨胀增能特性以及非凝析气-沥青体系表面张力变化规律，研究体与油砂沥青之间的相互作用关系，并为非凝析气辅助 SAGD 数值模拟基础。非凝析气体-沥青体系物性参数评价节通过高温高压 PVT 实验测定了三种非凝析气（CH4、CO2、N2）在 M 脱气脱水沥青中，不同溶解气油比对应的饱和压力，以及其对沥青的溶用，从而得到三种非凝析气在不同条件下对沥青性质的影响规律。 实验设备及测定方法1）实验设备用HWGX-60无汞高压物性分析仪对非凝析气-油砂沥青进行物性分析，该工作压力为70MPa，最大工作温度为150℃；采用LCN-III高温高压落球粘测试原油粘度。图2.1是该装置的简单流程图。
第 2 章 非凝析气体与油砂沥青相互作用特性（2）实验方法将一定量的脱气脱水原油通入 PVT 筒内，并在设计好的温度及压力水平下通过中间容器向 PVT 筒注入一定量的气体（CO2、N2、CH4），记录压力稳定时注入气体的量。程序降压，绘制沥青与气体混合物的体积随压力变化的曲线，曲线拐点处压力即为该溶解气油比下的饱和压力，确定方法如图 2.2 所示意。对非凝析气—沥青体系的各种相态参数（饱和压力、体积系数、粘度、密度等）进行测试。三种气体在不同温度下（50℃、100℃、140℃）均各自进行 5 组不同气体溶解度的注气实验，每一组实验在加入非凝析气体之前要确保在同样的温度压力下，沥青体积一样。实验过程中应充分搅拌以保证气体与原油尽快达到平衡。非凝析气体—沥青膨胀实验方法示意图如图 2.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]SAGD重油、油砂开采技术的创新进展及思考[J]. 思娜,安雷,邓辉,光新军. 石油钻采工艺. 2016(01)
[2]超稠油FAST-SAGD技术影响因素分析[J]. 王建俊,鞠斌山,陈常红,侯国儒. 特种油气藏. 2016(02)
[3]注氮气改善SAGD开发效果（SAGP）作用机理解析[J]. 解鑫,魏立新,王伟伟,张鸿,李思瑶. 化学工程师. 2015(04)
[4]海上深层特稠油多元热流体辅助重力泄油物理模拟与数值模拟[J]. 钟立国,姜瑜,马帅,田一骢,孙永涛,林涛,孙玉豹. 中国海上油气. 2015(01)
[5]稠油与CO2、CH4或N2体系高温高压界面张力测定分析[J]. 钟立国,马帅,鲁渊,王彦超,高立明. 大庆石油地质与开发. 2015 (01)
[6]加拿大油砂开发及利用技术现状[J]. 卢竟蔓,张艳梅,刘银东,付兴国. 石化技术与应用. 2014(05)
[7]油砂蒸汽辅助重力泄油法开采技术[J]. 杨进,严德,田瑞瑞,周波. 特种油气藏. 2012(06)
[8]烟气-蒸汽辅助重力泄油模拟技术[J]. 林日亿,李魏,李兆敏,杨立强,杨建平. 中国石油大学学报(自然科学版). 2012(05)
[9]注氮气辅助蒸汽吞吐提高低能薄油层采收率研究与实践[J]. 周永辉,王成龙. 西部探矿工程. 2012(08)
[10]加拿大油砂资源开采技术及前景展望[J]. 王健,谢华锋,王骏. 特种油气藏. 2011(05)
硕士论文
[1]稠油与非凝析气体系高温高压PVT特性研究[D]. 张成君.东北石油大学 2015
[2]烟道气—溶剂辅助SAGD开采机理研究[D]. 孙晓娜.中国石油大学(华东) 2014
[3]SAGD油砂集输工艺优化研究[D]. 张爱娟.中国石油大学(华东) 2014
[4]烟道气辅助SAGD提高稠油开发效果研究[D]. 王勇.中国石油大学 2010
[5]蒸汽辅助重力泄油（SAGD）开发超稠油研究[D]. 王佩虎.大庆石油大学 2006
本文编号：3519432
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
粘作用、膨胀增能特性以及非凝析气-沥青体系表面张力变化规律，研究体与油砂沥青之间的相互作用关系，并为非凝析气辅助 SAGD 数值模拟基础。非凝析气体-沥青体系物性参数评价节通过高温高压 PVT 实验测定了三种非凝析气（CH4、CO2、N2）在 M 脱气脱水沥青中，不同溶解气油比对应的饱和压力，以及其对沥青的溶用，从而得到三种非凝析气在不同条件下对沥青性质的影响规律。 实验设备及测定方法1）实验设备用HWGX-60无汞高压物性分析仪对非凝析气-油砂沥青进行物性分析，该工作压力为70MPa，最大工作温度为150℃；采用LCN-III高温高压落球粘测试原油粘度。图2.1是该装置的简单流程图。
第 2 章 非凝析气体与油砂沥青相互作用特性（2）实验方法将一定量的脱气脱水原油通入 PVT 筒内，并在设计好的温度及压力水平下通过中间容器向 PVT 筒注入一定量的气体（CO2、N2、CH4），记录压力稳定时注入气体的量。程序降压，绘制沥青与气体混合物的体积随压力变化的曲线，曲线拐点处压力即为该溶解气油比下的饱和压力，确定方法如图 2.2 所示意。对非凝析气—沥青体系的各种相态参数（饱和压力、体积系数、粘度、密度等）进行测试。三种气体在不同温度下（50℃、100℃、140℃）均各自进行 5 组不同气体溶解度的注气实验，每一组实验在加入非凝析气体之前要确保在同样的温度压力下，沥青体积一样。实验过程中应充分搅拌以保证气体与原油尽快达到平衡。非凝析气体—沥青膨胀实验方法示意图如图 2.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]SAGD重油、油砂开采技术的创新进展及思考[J]. 思娜,安雷,邓辉,光新军. 石油钻采工艺. 2016(01)
[2]超稠油FAST-SAGD技术影响因素分析[J]. 王建俊,鞠斌山,陈常红,侯国儒. 特种油气藏. 2016(02)
[3]注氮气改善SAGD开发效果（SAGP）作用机理解析[J]. 解鑫,魏立新,王伟伟,张鸿,李思瑶. 化学工程师. 2015(04)
[4]海上深层特稠油多元热流体辅助重力泄油物理模拟与数值模拟[J]. 钟立国,姜瑜,马帅,田一骢,孙永涛,林涛,孙玉豹. 中国海上油气. 2015(01)
[5]稠油与CO2、CH4或N2体系高温高压界面张力测定分析[J]. 钟立国,马帅,鲁渊,王彦超,高立明. 大庆石油地质与开发. 2015 (01)
[6]加拿大油砂开发及利用技术现状[J]. 卢竟蔓,张艳梅,刘银东,付兴国. 石化技术与应用. 2014(05)
[7]油砂蒸汽辅助重力泄油法开采技术[J]. 杨进,严德,田瑞瑞,周波. 特种油气藏. 2012(06)
[8]烟气-蒸汽辅助重力泄油模拟技术[J]. 林日亿,李魏,李兆敏,杨立强,杨建平. 中国石油大学学报(自然科学版). 2012(05)
[9]注氮气辅助蒸汽吞吐提高低能薄油层采收率研究与实践[J]. 周永辉,王成龙. 西部探矿工程. 2012(08)
[10]加拿大油砂资源开采技术及前景展望[J]. 王健,谢华锋,王骏. 特种油气藏. 2011(05)
硕士论文
[1]稠油与非凝析气体系高温高压PVT特性研究[D]. 张成君.东北石油大学 2015
[2]烟道气—溶剂辅助SAGD开采机理研究[D]. 孙晓娜.中国石油大学(华东) 2014
[3]SAGD油砂集输工艺优化研究[D]. 张爱娟.中国石油大学(华东) 2014
[4]烟道气辅助SAGD提高稠油开发效果研究[D]. 王勇.中国石油大学 2010
[5]蒸汽辅助重力泄油（SAGD）开发超稠油研究[D]. 王佩虎.大庆石油大学 2006
本文编号：3519432
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