文摘

注气过程中有效的采油方法。混合和/或接近混合注气过程中使用最广泛的采油技术。成功的混相注气项目的设计和实现是依赖于准确的最小混相压力的确定(MMP),上面的压力位移过程变得多次接触混相。本文提出一种方法来获取多触头的特性曲线。曲线可以说明字符混合和/或接近混合注气过程。在曲线的基础上,我们提出了一个新的模式为公司作出准确的预测₂MMP的石油。不同特征的方法(MOC)理论和mixing-cell方法,找到关键绑线,我们的方法消除了需要找到关键的领带,在很多情况下是很难找到一个独特的设置。此外,与传统的关系,我们的方法认为多次接触的的影响。新模型结合了多触头的过程与主要影响因素(储层温度、油成分)有限公司₂MMP的石油。这使它比商务部和mixing-cell方法更实用,更准确比传统的相关性。本文提出的方法用于预测公司₂5的MMP石油原油样品在中国。样本来自不同的油田,注入气体是纯粹的有限公司₂。预测结果表明,与细管实验方法相比,该方法的预测误差的有限公司₂石油MMP在2%。

1。介绍

注气过程中有效的方法是提高原油采收率(1- - - - - -5]。近年来,有限公司₂注入吸引了最多的关注,因为它不仅降低了温室效应引起的有限公司₂排放量也大大提高了原油采收率。这是一个双赢的方法5,6]。的一个关键参数的设计有限公司₂注入项目MMP,而当地从注气驱替效率高度依赖MMP [7,8]。有许多不同的方法来确定MMP [9]。MMP的常用预测方法可以分为经验公式方法、实验方法和计算方法(4,10]。

通常的经验公式是全国人大方法,约翰逊和波淋相关性,大喊大叫,梅特卡夫相关性(11- - - - - -13]。几乎没有应用经验公式时需要计算资源,这是很方便的初始评价油藏。然而,由于有限的经验公式的适用范围,有必要仔细选择合适的公式不同的储层条件。

目前,主要的实验方法包括泡沫上升法,表面张力的方法,和细管实验14- - - - - -16]。在实验方法,最好的方法符合野外实习是进行细管驱替。细管试验是测量MMP的行业标准17];主要缺点是没有标准为试验装置设计或操作,和差异可能存在在实验设置或操作从一个实验室另一个细管测试。此外,细管实验的显著缺点是耗时。在实际油藏适应性评价,它是不切实际的所有油样品进行细管测试。因此,有必要进行计算和模拟方法预测MMP。

至于计算方法,近年来提出了越来越多的方法来计算MMP的实际系统。主要有以下方法:方法的相关性(18- - - - - -20.),组分模拟,mixing-cell模型和分析模型(17,21- - - - - -23),人工神经网络方法(10,24,25]。然而,这些方法有其优点和缺点。密网格的模拟可以受到数值色散的影响,在成分模拟,假成分的数量通常比原油更少,从而导致不同阶段的行为。分析方法的特点(MOC)认为多次接触的过程中,和方法计算MMP清楚展示了云,艾哈迈迪18,26]。反复证实了模型的有效性。然而,交叉绑线方程是一组非线性方程和可能的聚合一组错误的领带。一个方法被建议简化的方法找到关键交叉绑线使用的方法为无色散位移特征理论(商务部)9]。但方程组欠定的,因为未知的数量超过了方程的数量(9),这也容易导致错误的领带。为多个mixing-cell方法(26),为每个细胞结线的斜率计算长度的功能细胞数量,关键是发达当连续三细胞斜率为零。然而,当使用这种方法,我们发现在许多情况下,相关的细胞无法获得满足这些条件,所以无法找到关键绑线和MMP不能确定。神经网络方法,计算速度快,水库可以大规模的筛选。然而,由于实验数据不足的限制,容易过度拟合训练神经网络,导致泛化能力不足,和实际使用中的错误往往是太大。

提出一种新的关联公司₂MMP的石油。与大多数传统的相关性,该模型只考虑一些关键因素(如储层温度、油成分)影响有限₂MMP的石油。此外,该模型还考虑了多次接触的过程的影响。基于多个mixing-cell方法(26),我们没有找到关键的领带行(在许多情况下无法找到)。我们只使用多触头的特性曲线的最小值,之后的相关性最小值的变化,因此,MMP的决定。这使得我们的新模型相关的优点和多次接触的,这样可以获得更加稳定和准确的结果。

2。方法

2.1。多触头的特性曲线

多触头的特性曲线,我们仍然使用以下mixing-cell过程(26)(见图1)。

在一个固定的温度和压力,注入天然气和石油是一摩尔分数混在一起的,比如1:1;这是第一次接触。因此,可以执行一个flash,这导致两个平衡成分,一个用于液体,一个用于蒸汽 。第二接触,气体和混合。与此同时,和油混合。每个人都可以执行一个flash和结果 , , ,和 。第三接触,类似地,气体和X₂₁,Y₂₁和X₂₂,Y₂₂和油混合。

根据过程,当联系(见图2)将导致 平衡组成,可以描述为平衡组成 , 。的就是从1到 。

的平衡组成 , ,如果原油分为组件,然后液相摩尔分数的组件可以被描述为 。气相摩尔分数的组件可以被描述为 。接下来,我们计算根据方程(1)。 在哪里是气相摩尔分数。是液相摩尔分数。

然后画一个 - - - - - - 曲线( );在这里,我们定义曲线的特性曲线多触头的。

2.2。多触头的特性曲线

在这里,我们用下面的例子来说明我们的多次接触的特性曲线反映了注入气体的影响。

原油样品,在一个给定的压力和温度,注入气体有限公司1%₂ch + 99%₄,多次接触的特性曲线如图3。图3显示最小值位于右侧的曲线,和最小值之间的变化曲线和右端点温柔。尽管左侧曲线会随着增加n,它总是高于右侧的曲线。这反映了MMP是由石油的组成,和混合性更可能蒸发驱动过程。从商务部,在这种情况下,MMP是由最初的结线。

通过增加公司₂在注入气体浓度(改变注入气体有限公司5%₂ch + 95%₄),多次接触的特性曲线如图4封闭图,曲线3。溶混性仍然是一个蒸发驱动过程,MMP的仍然是由石油的成分决定的。

通过改变注入气体有限公司9%₂ch + 91%₄,我们可以看到一个明显的变化在多次接触的特性曲线(图5)。这意味着公司的增加₂对MMP产生明显的影响。溶混性已成为冷凝和蒸发位移。从商务部,在这种情况下,MMP是由交叉绑线。

通过改变注入气体有限公司20%₂ch + 80%₄,多次接触的的特性曲线如图6。的溶混性仍然是一个结合冷凝和蒸发位移,最小值在左侧移动,这意味着注入气体MMP造成更大的影响,在所有这些情况下,MMP是由交叉绑线。

通过改变注入气体有限公司30%₂ch + 70%₄,多次接触的的特性曲线如图7。最小值继续减少,但是接触的数量并没有明显变化。

摩尔比例的股份有限公司₂继续增加到100%,曲线不会改变太多。但最小值就降低有限公司₂增加,如图8。这表明MMP变得较低的有限公司₂增加。

2.3。MMP的预测基于方法的多次接触的特性曲线

在我们的论文中,MMP的预测可以通过以下方法:完成指定的储层温度和压力远低于MMP的特性曲线描述的方法在过去多次接触的,找到最小值,通常值大于零。一步加大压力,找到最小值,重复的步骤,我们可以看到减少最小值的增加的压力。从我们的计算,与细管的结果相比,我们发现大多数情况下,当压力达到MMP的特性曲线的最小值低于0.23,还有一个变化在一个小范围(0.23 - -0.13)。事实上,定义的 ,我们可以看到它有一个类似的意思同结线,所以,自然的最小值随着压力的增加会减小。然而,它并不达到零。这也可以显示在多个mixing-cell方法(26),只有通过幂律推断,可以获得一个长度为零的结线,最小值是接近于零,推断也会导致错误的预测。我们发现的主要因素影响最小值与MMP的因素是储层温度和油成分。通过比较与细管的结果,我们得到一个相关性,方程(所示2)。 在哪里是最小值。是储层温度。摩尔分数。摩尔分数。摩尔分数。

使用方程(2),我们预测的特性曲线的最小值多次接触的。如果该值低于0.23,我们认为组件系统可以成为混相,然后我们计算多次接触的特性曲线。当我们增加压力,最小值将会减少,因为它变得小于计算值由方程(2),公差应在0.01,然后相关的压力MMP。

3所示。案例研究

3.1。例子MMP的预测

石油的流体特征如表所示1。当注入气纯有限公司₂压力,温度为98.9°C, 10 MPa, 50多的接触后,多次接触的特性曲线如图9。

使用方程(2),我们预测,当压力达到MMP的最小值为0.201558,小于0.23。这表明组件系统可以成为混相。增加的压力在一个步骤中,我们可以看到最小值降低,如图10。当最小值小于0.201558,公差在0.01,相关的压力是22.3 MPa, MMP的预测。这个结果是封闭的MMP的细管(22.0 MPa)。特性曲线的最小值在MMP的细管是0.195136。

我们使用这个方法来预测5在中国的原油样品。这些样本来自不同的油田,注入的气体是纯粹的有限公司₂。原油样品的摩尔组成附录a所示的预测结果如表所示2和3。

3.2。比较不同的预测方法

本文的方法、数值模拟和细管实验被用来预测公司₂5的MMP石油原油A, B, C, D, e .结果如表所示4。数值模拟,通过拟合的数据常构成扩张(CCE)实验和微分解放(DL)实验确保流体模型的准确性,与同样大小的一维数值模拟模型建立了细管实验模拟细管实验的过程。

以样本1为例,数值模拟实验的结果提出了细管。图11后显示界面张力的变化与位移压力有限公司₂注射1.2 pv。它可以看到的界面张力降低显著增加的压力。当20 MPa 25 MPa的压力增加,界面张力的变化突然到0,没有重大改变后的界面张力进一步增加压力。这表明20 MPa和25之间的最小混相压力MPa。根据这6组数值试验,采收率与压力。如图12,它可以确定最小混相压力为22.4 MPa。

与细管实验相比,MMP在本文预测的平均相对误差为0.88%。数值模拟方法,预测的平均相对误差MMP的3.4%相比与实验方法。数值模拟方法可以准确地模拟实验过程的细管,但这是基于流体的PVT性质的一个很好的拟合。方法本文考虑温度的影响和原油组成对MMP和多次接触的过程的影响。此外,它还结合了相关的优势,最终使预测结果准确、计算速度更快。如表所示5,细管实验需要平均5.4天,数值模拟需要平均3.6分钟计算,和本文方法的计算时间平均只有7.8秒。

4所示。讨论

我们之间做个比较方法,特性曲线和商务部的方法特征(27]。商务部确定MMP的方法的一个关键结线的压力成为一个零长度。从商务部,我们可以看到一个组件缺失的序列根据 - - - - - -值从大到小。在我们的特性曲线的方法,从平衡组成 , 的 ,当改变从1到 ,我们也可以得到一个组件缺失的序列,这是商务部的顺序相同。结果表明这两种方法在某种程度上同意对方。但平衡组成的值是不同的,所以在这两个方法,差异仍然存在。

在我们的方法中,石油和天然气的混合分数不会影响MMP的预测,也显示MMP的分数流无关。

5。结论

(1)本文展示了一种方法得到的曲线,显示了多次接触的特点。多触头的变化的特性曲线,我们可以知道类型的位移,注入气体有限公司的影响₂MMP)。我们发现当压力达到MMP的多次接触的特性曲线变化的最小值在一个很小的范围内接近于零(0.23 - -0.13),和(储层温度、油成分)的主要因素影响最小值类似MMP的因素。从这些原因,我们得到一个相关性预测最小值。然后,基于多次接触的过程中,我们增加了压力,最小值的特性曲线达到我们预测的价值相关性,MMP的决定;细管实验的结果相比,误差在0.3 MPa(2)商务部和mixing-cell模型考虑的多次接触的过程。但是商务部,交叉绑线方程是一组非线性方程组,并且很难找到一组独特的关键系行以来原油有很多数量的组件。联络线mixing-cell模型,关键还需要被发现,在许多情况下可能不存在。但这个问题不存在在我们的特性曲线的方法,我们发现特性曲线的最小值,没有找到关键绑线,因此MMP可以比商务部和mixing-cell模型简单,更精确的比传统的相关性。我们结合多次接触的过程中主要影响因素(储层温度、油成分),使我们的关系更加准确。最后,石油样品实际测试表明,该方法在本文中具有较高的精度和更快的计算速度

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项工作是支持的共同基金,国家自然科学基金(批准号U1762210)和中国国家科技重大项目(批准号2017 zx05049 - 006 - 007)。作者衷心感谢石油资源的国家重点实验室的同事们对我的帮助。