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多孔介质中稠油结焦特性及其渗流实验研究

发布时间:2020-07-02 05:39
【摘要】:火烧油层(in-situ combustion)技术是一项有前景的稠油开发技术,近年来由于部分处于注蒸汽技术开发后期的油田开发技术转型的需要,火烧油层技术受到广泛的关注。因为缺乏对火烧油层技术复杂物理化学过程的认识,该技术的工业推广仍十分缓慢,所以目前仍然需要室内实验加深对该技术的机理认识。其中,多孔介质中稠油结焦现象以及结焦后渗流规律的变化是火烧油层技术中关键性的问题之一。本文依托中国石油勘探开发研究院的油藏超高温多相流体“反应—渗流”实验平台,对多孔介质中稠油结焦以及结焦对渗流影响进行了实验研究。针对实验目的,参与建设和调试了油藏超高温多相流体“反应—渗流”实验平台。该实验平台不仅能够模拟油藏多孔介质结构和高温高压环境,而且集合了渗流测试功能,能够适用于油藏条件下反应、多相渗流等多物理化学过程的实验研究。为评价不同条件下稠油结焦特性,以单位质量稠油结焦量作为结焦特性的重要考察指标,基于已建设的实验平台,建立了一套可控条件下生焦实验——溶剂抽提洗油——失重法测量结焦量的实验方法;为评价结焦堵孔后绝对渗透率的变化,提出了一套可控条件下生焦实验——原位洗油——在线测量结焦后渗透率的新实验方法,并利用SEM观测结焦后孔隙结构的变化。选择了新疆某油田普通稠油(J7-1405油)为目标稠油,140~160目的玻璃微珠为模型砂,通过对稠油进行了碳素分析、PDSC放热分析以及稠油四组分分析对该稠油进行了表征。基于已建设的实验平台,研究了温度、压力、气体氛围(空气和氮气)以及氧气氛围下通风速率、维持时间等因素对稠油结焦量的影响。结焦实验结果表明:不同氛围下J7-1405油结焦起始温度点不同,空气氛围下(225oC)与氮气氛围(425oC)相差200oC,压力对结焦起始温度无明显影响;温度、气氛、压力、通风速率以及维持时间对结焦量都有影响,但影响程度不一。渗流实验结果表明:焦炭主要沉积在颗粒表面及颗粒与颗粒之间的孔隙中,焦炭的沉积使得渗透率下降。本文得到的实验数据以及影响规律有助于火烧油层中稠油结焦问题进一步机理性认识,为之后火烧油层技术的室内模拟实验以及现场推广提供数据基础。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TE345

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本文编号:2737808

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