1、屮®地質丈曇(at)本科畢業論文開題報告題 目 低滲油藏co驅最小混相壓力預測研究 英文題目 prediction of the minimum miscibility pre ssure of cq?-flooding for low perm eability reservoir學生姓名 馬聰明專 業 石油工程指導教師 胡景宏院(系) 能源學院學 號 1006101212職 稱 副教扌爻u!年三月低滲油藏co2驅最小混相壓力預測研究一、研究目的混相驅是提高油氣采收率的重要方法z-o混相驅一般冇怪氣、n2、c02混相驅兒種其中co?混 相駟已得到廣泛的應用，是一項有效的三次采汕方法

2、。在向汕層屮注入c0?的釆油過程屮，地下會出現 三相或更多相流動,h.伴隨相間組分轉移、相變以及其它的復雜相行為發生。在油藏溫度下當地層壓 力高于一定壓力值時，co?與原汕可以達到動態混相,可以實現任意比例混合均為單相，此時的c02驅 為混相驅替;當地層壓力低于該壓力值時，co?與原汕不能混和為非混相驅替。我們把這個壓力值定義 為最小混相壓力(mmp)o當壓力超過最小混相壓力時，原汕與e都將形成單相混合物，即達到無限混 溶狀態。從而使原汕體積膨脹、粘度降低、汕水界面張力降為零，毛細管數1=1無限人，原汕流動性顯 著增強，從而殘余油飽和度降到最低，原油采收率達到最大。co廠原汕最小混相壓力是co

3、?混相驅的一個重要參數。口前，確定co廠原汕混相壓力的方法很多，主 要分兩類:實驗測定法和理論計算方法。實驗法分為細管實驗法、升泡儀法、蒸氣密度測定法、界而 張力消失法。理論計算法分為經驗公式法、多級接觸法、數值模擬法、狀態方程計算法和系線解析法。細管實驗法是最可靠、最經典的的實驗方法，是目前國內外公認和通用的測定最小混相壓力的方 法。但是它測定時間很長，測定一個原油系統最小混相壓力大約需要一周的時間，另外它受實驗條件 制約，花費成本高。其他實驗法雖然在測量周期、測量程序與細管實驗有很大的改進，但是由于測量 準確性，儀器精密性等原因使用較少。理論計算法雖然預測的mmp的精度不如細管實驗高，但是

4、它對 實驗條件實驗器材依賴性小、花費少、能夠快速獲得結果。因此人們一直希望找到一種能夠精確預測 最小混和壓力的理論計算模型。經驗公式作為最初預測最小混相壓力的粗糙模型，它從不同程度考慮了影響最小混相壓力的重要 因素，綜合性的整理對比經驗公式可以幫助我們更加深入的認識影響最小混相壓力的各種因索，從而 有助于建立精確預測最小混相壓力的理論計算方法，精確預測最小混相壓力，成功實現混相驅。c02 混相驅中co2-原油最小混相壓力預測經驗公式冇20種，常用的冇npc方法、血ngan方法、holm and josendal 方法、glaso 方法、alston 方法、yel 1 ing and metca

5、lfe 方法、pr i i 方法、prt ii 方法、 cronquist方法、silva方法等。這些經驗公式都考慮了溫度対最小混相壓力的影響，但是對于原油 性質對最小混相壓力的彫響并不一致。認識這些公式，認識它們的適用范圍，適用條件，然后對它們 進行綜合的比對，從而能夠深入的了解影響c02-原汕最小混相壓力的因素，為建立精確預測c02-原汕 最小混相壓力的理論模型做基礎。二、研究意義經驗公式整理和對比可以幫助我們深入認識影響mmp的因索，從而精確預測co廠原油最小混相壓 力的理論公式，獲得精確的c02-原油最小混相壓力預測值。成功的實現c02混相驅，原油體積膨脹、 粘度降低、油水界面張力降為

6、零，殘余油飽和度降到授低，從而提高低滲油藏采收率，解決我國探明 儲量占有量超過50%的低滲汕藏的提高采收率的問題。從而提高我國原汕總產量，深遠一點說可以減 小我國原油供需缺口。三、研究現狀(1) 國外c02驅現狀研究注co?捉高采收率的方法已經具有兒十年的歷史。c02的現場應川始于1958年,在美國pennain 盆地首先進行了注c02混相驅替項目。目前全世界正在進行的提高采收率項目共367項，采汕量為 182. 55x 10“桶/d,其中注c02釆油項目共有124項,產油量為27. 41 x 10桶/d。而在所有的co2驅油項 目中，混相驅共108項，日產油25. 75x104桶/d,非混相

7、驅16項,日產油1. 66x104桶/d°在所冇開展注c02采油的國家中，以美國開展的項目最多,達到了 105個，占全部注c02項目數的 84. 67%,日產油量為24. 96x 10桶/d,占世界注co2產量的91. 06%,其中注cq混相驅項目100個,產汕 量達到24. 03x 10*桶/d。從美國自1988年到2008年的eor產量和項目實施情況可以看出,co?提高 采收率的方法從1986年到現在其產量逐年上升，即使是在汕價偏低的兒年，產量也沒有減少的跡象, 而近年來上升的趨勢更加明顯。注c02的方法從1990到現在一直處于增加的態勢，近年來增加速度更 快，如在2002年僅冇

8、67個項冃，而到了 2008年就增加到了 105個項冃，基本上每年都冇油田新開展注 c0?的項目。國外c02-原油最小混相壓力預測方法現狀1974年，holm和josendal給出了一個通過原汕密度預測最小混相壓力的關聯式。1978年，cronquist導出了混相壓力與油層溫度、原油溫度、原油中甲烷摩爾分數及愿油錨份 c5+的分了量(后三項是決定混相壓力的重要的原油特性參數)z間的經驗關系式。1879 年,美國 calgary 的 the petroleum reeovery institute “ 提出了兩個關系式,第一是混 相壓力等于外推的c02蒸氣壓，第二個經驗地使混和壓力僅與汕層溫度札

9、i關聯。1980年，yellig和metcalfe假定混相壓力不隨原汕組成而變，只是溫度的函數，在泡點壓力高 于預測混和壓力的條件下建立了函數關系。1981年，johnson和poll in將混相壓力與注入氣體的臨界溫度、臨界壓力，原油組成和分了量、 汕層溫度、原汕api比重、密度、算術平均分子量聯系起來建立了經驗關系式。1982年，holm和josendal給出了兩個圖板，首先以經驗方式使混相所需的co?密度與原汕屮可 抽提部分的分量(g-c.o) /c5相聯系，然后確定在油層溫度下達到該c02密度所盂的壓力，此壓力就是 最小混相壓力。1985年，mungan把holm和josendal的研

10、究結果推廣到高分子量的原油，給岀了預測混相壓力 的一個圖板。sebastian發表了預測二氧化碳純度對最小混相壓力影響的關聯式。alston等人經驗地 使混和壓力與汕層溫度/含氣汕纟r成及不純co?氣的加權平均臨界溫度發生聯系.1987年，silva等人在坯類c2+分配系數的基礎上引進重量組成參數，對holm和josendal方法 作了進一步修改。2004年，emera和sarma根據遺傳算法(geneticalgorithm)提出了一個預測co2驅最小混相 壓力的經驗公式。2005年，yuan等人經過線性回歸得到了關于c7+飾分分子量、oce摩爾質量分數、 溫度的關聯式。2007年，eiss

11、a m.等人應用ace算法建立了新的最小混相壓力預測模型。2012年，gloria meyberg nunes costa對預測co2原油體系最小混相壓力模型進彳亍改進。2013年.amin shokrol lahi等建立智能co2-原油體系最小混相壓力預測模空。(2) 國內co?混相驅現狀我國東部主要產油區co?氣源較少，但注co?提高采收率技術的研究和現場先導試驗卻一直沒冇停 止。注c02技術在油田的應用越來越多，已在江蘇、中原、大慶、勝利等油田進行了現場試驗。1963 年首先在大慶油田作為主要提高采收率方法進行研究，1966、1969、1985、199k 1994年先后開展了 注co?先

12、導試驗。2004年蘇北草舍汕川泰州紐開展了汕藏c02驅提高采收率先導試驗，在方案編制和實施過程中，利用數值模擬方法對合理注入時機等技術進行了探討，結果表明，油出開發進入中、后期含 水人于70%后，注c02提高釆收率效果較差，最晚注入吋機應不超過含水70%。試驗取得了較好的效果。 2008年吉林油田黑59區塊實施了 c02驅重大開發試驗，且進展順利，預計c02驅可比水驅提高采收率 13%以上。另外,華北、中原等油田也對c02驅汕作過可行性研究。國內c02-原油最小混相壓力預測方法現狀：1986年，勝利汕iii研究院結合國外經驗公式提出了適合勝利汕iii的經驗預測公式，在該公式小最 小混相壓力為g

13、的質量分數、油藏溫度、注入氣體屮甲烷摩爾百分比、co2的臨界溫度的函數。1989年，韓培慧等人用silva方法預測了國內35種不同地區的c02-原油體系的最小混相壓力，證 明s訂va方法預測最小混相壓力精確度非常高。并用該方法預測了大慶薩南油田co?-原汕體系的最小 混相壓力。2007年，趙國明，周海菲等人對c02驅最小混相壓力預測方法進行了綜述，并利用列舉的11種方 法對勝利汕皿和人慶汕田co2-原油最小混相壓力進行預測，得illsliva方法預測結果與真實值最為接 近。2009年，葉安平“確定c0?最小混相壓力的經驗公式法”屮比較了三種預測最小混相壓力的經驗 公式，并舉例說明經驗公式都有不

14、同的適用條件，但是并未對每個經驗公式的適用條件進行說明。2010年，鄭強等人對四種預測最小混相壓力經驗公式進行對比分析得出結論冃前的經驗公式計算 結果偏差較大，謀差超過15. 59%。他們選取擬合公式的形式，得到適合典型區塊的最小混相壓力m歸 公式，預測精度誤差僅為0.13%。任雙雙等人應用bp神經網絡預測最小混相壓力。2012年，張可等人通過統計分析國內外油田原油成因、性質，針對我國陸相沉積原有特點，得到 統計意義的純co?關聯式。李虎等人提岀利用廣義回歸神經網絡進行最小混相壓力預測，以汕藏溫度、 5分了量、揮發分摩爾分數、中間組分摩爾分數為輸入量，以最小混相壓力為輸出量，建立了廣義神 經網

15、絡預測模型。陳百煉等人結合alston模型及遺傳算法模型運用回歸理論建立了精度高、計算簡 單、適用壓力范圍廣的改進mmp預測新模型。鞠斌山等人利用實驗測定的46個c02-原油體系最小混相 壓力數據，建立了有8個參數的c02-原汕體系最小混相壓力預測模型。2013年，蘇坤等人結合國外對最小混相壓力影響因素研究的進展，分析各因素對最小混相壓力的 影響規律，篩選了影響c02驅最小混相壓力的主要參數，并在已冇的經驗公式的基礎上，采用遺傳算 法優化了公式參數。并證實新公式有很高的精確度。總的來說，我國山于co?起源短缺，c02混相驅還屬于先導實驗階段，2008年吉林油田實施重大開 發實驗后，c0?混相驅

16、得到推廣，國內預測co?-原汕體系最小混相壓力的文獻多出現在2008年后。但是 多以建立或改進模型為主，很少有對已有理論計算方法進行總結對比的文章，經驗公式對比性文章也 寥寥無兒，即使冇，也多以理論對比為主，缺少大屋的數據對比支撐。四、研究的主要內容1研究c02驅最小混相壓力的理論計算方法，理論計算方法分為經驗公式方法、多級接觸方法、 數值模擬方法、狀態方程方法、系線解析方法。主要硏究它們的形式、建立依據、適用范 圍、預測精度。2重點研究預測co?驅授小混相壓力的經驗公式，實驗方法冇npc方法、mungan方法、holm and josendal方法、glaso方法、alston方法、yell

17、ing and metcalfe 方法、pri i 方法、pri ii方法、cronquist方法、silva方法等。主要研究它們的形式、適用范圍、預測精度。3研究對于給定低滲汕藏原汕，如何選用合適理論計算公式計算最小混相壓力。五、研究方案六、研究進度安排2013. 12-2014. 02搜集和關文獻，文獻閱讀，了解c0 2驅，對最小混相壓力有一個整體的 概念。2014. 02-2014. 03文獻篩選，篩選出十幾篇與主題契合度較高的文獻，整理文獻，明確研 究內容，制定研案。2014. 03-2014. 04整理對比理論計算方法，整理研究需要的數據，對不同文獻中的數據 進行整合，歸納，分析。2

18、014. 04-2014. 05將文字材料、數據材料、數據分析結果串聯，系統化，完成畢業設計論 文。七、預期研究成果1c02驅最小混相壓力理論計算方法對比。2預測co,驅最小混相壓力經驗公式的對比。3各個經驗公式預測不同汕樣最小混相壓力精度的對比。4完成低滲油藏co?驅最小混相壓力預測研究論文。參考文獻：1 郝永卯，陳月明，于會利.e驅最小混相壓力的測定為預測j.油氣地質少采收率，2005, 12(6): 64-661.2 韓培慧,姜言里,張景存大慶油田二氧化碳驅油最小混相壓力預測.汕田化學，1989,6(4) :309-316.3 葉安平.確定最小混相壓力的經驗公式j.斷塊油氣田,2009, 16 (5) : 75-76.4 glaso 0. generalized minimum miscibi1ity pressurecorrelationj spej,