阐释机理空气驱氧化机理及防气窜

论文导读：率。运用CMG软件的STARS模块,以塔里木K油藏为探讨背景进行了空气驱油藏模拟探讨,浅析了储层温度分布方式、气体超覆现象、气体突破时间以及空气驱采收率特点,弄清了影响空气驱实施效果的关键因素。结合第2章阐述的聚合物凝胶广泛运用于气驱流度制约、堵气的近况认识上,油藏模拟结果进一步提升了空气驱中聚合物凝胶技术的重要
摘要：由于油气资源在国民经济进展中的重要地位,多年来国内外有关油气开发中提升采收率的探讨探求和技术革新持续不断。结合我国国情,传统的注气开发方式在我国短期内不可能出现像欧洲、北美大面积运用的局面,相比之下空气资源丰富且可就地取材,空气驱已成为一种提升原油采收率的有效手段。此外对于高温高盐油藏,许多化学驱技术并不能顺利实施,这给空气驱更是提供了良好契机。轻质油藏空气驱在世界范围内受到了广泛关注,但基础论述和运用探讨上依然有着着诸多空白与不足,其中原油氧化机理、热效应和防气窜是本论文的探讨关键。我国陆上油田空气驱实施相比于国外起步较晚,缺乏相关论述与配套技术探讨工作积累,由此有必要开展相关探讨。本论文首先对国内外轻质油藏空气驱的探讨历程、探讨策略及主要结果进行了综述,建立了空气驱油藏筛选标准,浅析了空气驱中基础论述及运用上的薄弱环节及其对空气驱实施效果的影响,明确了本论文的探讨思路与尚需开展的工作。采取TG/DTG/DTA热浅析手段,结合经典的原油氧化热动力学论述,以全岩矿物组分对原油氧化热动力学及放热行为的影响探讨为切入口,首先探讨了原油氧化行为产生差别的理由、弄清了全岩矿物中具备催化能力的组分和惰性组分；然后,针对性地探讨了粘土矿物类型对原油氧化催化能力的影响,为空气驱案例设计提供了参考。探讨结果表明粘土矿物对原油氧化催化能力为：蒙脱石伊利石绿泥石高岭石,原油氧化方面,高岭石并非最优的催化剂,本论文通过探讨得到了新的见解。综合运用原油氧化热动力学参数、原油组成、油藏条件等信息进行类比浅析,来探讨空气驱中原油自燃可行性。在此基础上,研制了一套热效应监测设备,监测到了塔里木K油藏轻质原油在油藏条件下等温氧化历程中显著的放热现象,并引入了氢碳比(H/C)论述,依据产出气体组成来浅析放热程度。通过实验探讨,证明了该浅析手段的合理性,同时也提供了一种较为方便、经济、快捷的热效应实验探讨策略。基于多孔介质中热传导论述,建立了描述热效应对原油渗流规律影响的数学模型,能够较好地模拟浅析热效应对原油渗流规律的影响,据此总结浅析了提升热效应对原油采收率贡献的途径。根据实验探讨和论述计算浅析,使得人们对热效应这一现象有了更为深刻的认识。考察了压力、时间、粘土矿物及含水饱和度对多孔介质中轻质原油氧化行为的影响,通过氧化历程中系统压力、产出气体组成和氧化前后原油组分的变化特点,深入浅析了原油低温氧化反应机制,建立了轻质原油中的中质组分裂解反应新方式。依据原油低温氧化历程中加氧反应和碳键剥离反应两步方式,浅析了耗氧速率和耗氧量的影响因素。最后,通过实验探讨了空气驱中各种气驱方式的驱油效率。运用CMG软件的STARS模块,以塔里木K油藏为探讨背景进行了空气驱油藏模拟探讨,浅析了储层温度分布方式、气体超覆现象、气体突破时间以及空气驱采收率特点,弄清了影响空气驱实施效果的关键因素。结合第2章阐述的聚合物凝胶广泛运用于气驱流度制约、堵气的近况认识上,油藏模拟结果进一步提升了空气驱中聚合物凝胶技术的重要量,为后续的聚合物凝胶系统探讨以及防气窜机理探讨提供了依据。针对裂缝性或强非均质性油藏,探讨了提升空气驱运用效果的聚合物凝胶防气窜技术,在新型二次交联凝胶系统研制和深化当前国际上的热点堵剂—聚乙烯亚胺(PEI)交联凝胶系统成胶动力学认识两个层面进行了努力,重点浅析了两类本体凝胶系统受多孔介质剪切作用下的成胶机理以及矿化度对成胶动力学的影响。以这两种聚合物凝胶系统作为探讨对象,探讨了气体压迫多孔介质中聚合物凝胶行为的防气窜机理。根据实验结果,一方面可引导基于该类凝胶系统的新产品研发,同时也可有效指导现场运用,所探讨的聚合物凝胶系统可为空气驱的顺利实施提供有力的技术支撑。本论文在空气驱氧化机理及防气窜方面取得了一定的探讨进展,将对今后空气驱的相关探讨工作和现场运用具有参考价值和指导作用。关键词：空气驱论文氧化机理论文热效应论文数值模拟论文防气窜和堵气论文
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Abstract6-13
第1章 引言13-16

1.1 课题探讨的背景及作用13-14

1.2 主要探讨内论文导读：66.6数值模拟结果与讨论106-1176.6.1自燃及温度分布规律106-1076.6.2气相饱和度及产出气浓度分布特点107-1096.6.3注气速率对空气驱效果敏感性浅析109-1136.6.4非均质性储层空气驱效果探讨113-1176.7本章小结117-118第7章空气驱中聚合物凝胶防气窜探讨118-153

7.1探讨背景118-1192探讨目的1193聚合物凝胶系统探

容及论文结构14-16
第2章 轻质油藏注空气提升采收率探讨进展16-39

2.1 空气驱油藏筛选标准16-20

2.

1.1 油藏物性16-17

2.

1.2 油藏温度17

2.

1.3 油藏压力17-18

2.

1.4 原油性质18-19

2.

1.5 流体饱和度19-20

2.2 空气驱机理探讨进展20-23

2.3 岩矿组成对原油氧化热动力学影响23

2.4 数值模拟探讨进展23-25

2.5 安全性及技术对策25-27

2.5.1 安全性25-26

2.5.2 风险管理评估26-27

2.5.3 内源微生物辅助空气驱27

2.6 裂缝性或非均质性油藏空气驱中面对的不足27-28

2.7 泡沫流度制约作用28-30

2.7.1 泡沫在多孔介质中渗流特点28-29

2.7.2 泡沫驱运用29

2.7.3 空气泡沫驱有着的不足29-30

2.8 聚合物凝胶防气窜和堵气作业30-37

2.8.1 防气窜凝胶系统30-32

2.8.2 凝胶堵气作业32-37

2.8.3 有着的不足及浅析37

2.9 本章小结37-39

第3章 原油氧化热动力学及其影响因素浅析39-60

3.1 探讨背景39

3.2 实验目的及案例39-42

3.

2.1 实验目的39-40

3.

2.2 实验材料及设备40-41

3.

2.3 实验案例41-42

3.3 原油氧化热动力学论述42-46

3.4 实验结果与讨论46-59

3.4.1 原油TG/DTG/DTA测试46-47

3.4.2 岩屑TG/DTG/DTA测试47-49

3.4.3 原油及原油+岩屑热浅析比较49-52

3.4.4 原油氧化热动力学探讨52-55

3.4.5 粘土矿物对原油氧化热动力学影响55-59

3.5 本章小结59-60

第4章 热效应监测实验及对产能影响数值模拟60-82

4.1 探讨背景60-61

4.

1.1 原油自燃方面60-61

4.

1.2 数值模拟方面61

4.2 探讨目的61-62

4.3 原油自燃可行性探讨62-63

4.4 热效应探讨63-70

4.1 热效应监测设备63-65

4.2 辅助实验设备65

4.3 实验案例65-66

4.4 实验结果与讨论66-70

4.5 燃烧管实验论述模型70-81

4.5.1 物理模型假设72

4.5.2 数学模型推导72-74

4.5.3 数学模型求解74-77

4.5.4 模拟参数确定77

4.5.5 计算结果与讨论77-81

4.6 本章小结81-82

第5章 多孔介质中原油氧化机理及驱油效率探讨82-96

5.1 实验仪器及设备82-83

5.2 实验材料83

5.3 实验内容及步骤83-84

5.4 氧化管实验结果与讨论84-92

5.

4.1 压力对原油氧化影响84-86

5.

4.2 时间对原油氧化影响86-87

5.

4.3 粘土矿物对原油氧化影响87-89

5.

4.4 含水饱和度对原油氧化影响89-90

5.

4.5 油藏条件下氧化管实验90-91

5.

4.6 氧化反应速率敏感性浅析91-92

5.5 驱油效率实验结果与讨论92-94

5.6 本章小结94-96

第6章 空气驱运用效果的影响因素浅析96-118

6.1 数学模型96-97

6.2 储层及流体物性97-100

6.

2.1 储层物性97-99

6.

2.2 岩石及流体高压物性99

6.

2.3 相对渗透率曲线99

6.

2.4 原油性质99-100

6.3 模拟组分100-104
6.

3.1 拟组分划分100

6.

3.2 气液平衡常数K值100

6.

3.3 拟组分理化性质100-103

6.

3.4 燃烧反应历程103-104

6.4 历史拟合104-105

6.5 油藏数值模拟105-106

6.6 数值模拟结果与讨论106-117

6.1 自燃及温度分布规律106-107

6.2 气相饱和度及产出气浓度分布特点107-109

6.3 注气速率对空气驱效果敏感性浅析109-113

6.4 非均质性储层空气驱效果探讨113-117

6.7 本章小结117-118

第7章 空气驱中聚合物凝胶防气窜探讨118-153

7.1 探讨背景118-119

7.2 探讨目的119

7.3 聚合物凝胶系统探讨实验总述119-122

7.4 新型二次交联凝胶系统探讨122-128

7.

4.1 间苯二酚交联聚丙烯酰胺特点122-123

7.

4.2 第二交联剂酚醛浓度优选123

7.

4.3 二次交联凝胶系统成胶机理探讨123-125

7.4.4 新型二次交论文导读：探讨128-1427.5.1低温成胶动力学特点128-1327.5.2聚丙烯酰胺浓度对成胶动力学影响132-1337.5.3聚乙烯亚胺浓度对成胶动力学影响133-1357.5.4聚丙烯酰胺分子量对成胶动力学影响1357.5.5热稳定性机理浅析135-1367.5.6矿化度对成胶动力学影响136-1387.5.7经多孔介质剪切后成胶机理浅析138-1427.6多孔介质中聚合物凝胶封
联凝胶系统性能评价125-128

7.5 聚乙烯亚胺交联聚丙烯酰胺凝胶成胶动力学及机理探讨128-142

7.

5.1 低温成胶动力学特点128-132

7.

5.2 聚丙烯酰胺浓度对成胶动力学影响132-133

7.

5.3 聚乙烯亚胺浓度对成胶动力学影响133-135

7.

5.4 聚丙烯酰胺分子量对成胶动力学影响135

7.

5.5 热稳定性机理浅析135-136

7.

5.6 矿化度对成胶动力学影响136-138

7.

5.7 经多孔介质剪切后成胶机理浅析138-142

7.6 多孔介质中聚合物凝胶封堵空气行为142-146
7.

6.1 聚合物凝胶抗压论述浅析142-143

7.

6.2 数学模型143-144

7.

6.3 气液相饱和度计算结果比较144-146

7.7 物理模拟实验探讨146-151

7.1 实验材料及设备146-147

7.2 实验案例147-148

7.3 实验结果与讨论148-151

7.8 本章小结151-153

第8章 结论与革新153-156
8.1 结论153-155
8.2 革新155
8.3 今后工作倡议155-156
致谢156-157
参考文献157-168
附录168-173
攻读博士学位期间取得的科研成果173-175