基于氧化动力学的火驱注采关系研究

摘要

原油氧化动力学是火烧油层技术的基础理论，为数值模拟和油藏工程计算提供依据，掌握原油氧化动力学规律能够确保矿场方案可行性和可靠性，更好地保证火驱项目的顺利进行。本文首先对目前常用的原油氧化动力学实验方法进行了对比分析，指出了各种动力学实验的适用范围及优缺点，根据热重实验数据采用单一扫描速率法分析了反应级数和反应机理函数对动力学参数计算的影响。结果表明：在原油氧化反应过程中，在不同反应阶段所发生的反应各不相同，应该根据不同的反应机理函数计算反应动力学参数；对比三种等转化率法的计算结果，Friedman方法计算得到的动力学参数更加准确。进而从氧化动力学角度出发，推导了原油的生热速率和散热速率公式，得到了火驱燃烧启动判断方程；并且推导出了火驱合理注气速度计算公式，从动力学角度得到了火线推进速度和原油产出公式。最后应用CMG数值模拟软件建立了火驱概念模型，模拟了动力学参数对火驱注采关系的影响，模拟结果显示，原油氧化动力学参数对火驱注采关系的影响主要是由于焦炭燃烧活化能和裂解反应指前因子改变引起的。 本文初步探索了氧化动力学参数对火驱注采关系的影响，对火烧油层理论的进一步发展具有一定的参考价值。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究目的及意义

1.3研究现状

1.4研究内容及技术路线

第二章 基于原油氧化实验的动力学研究

2.1热重实验

2.2 DSC实验

2.3加速量热实验

2.4静态氧化实验

2.5本章小结

第三章 基于氧化动力学的火驱注采特征分析

3.1火烧油层过程中的热量关系

3.2注气速度的确定

3.3火线推进速度计算

3.4原油产出量计算

3.5实例计算

3.6本章小结

第四章 氧化动力学参数对火驱注采关系的影响

4.1 数值模拟模型建立

4.2活化能对火驱注采关系的影响

4.3指前因子对火驱注采关系的影响

4.4动力学参数的补偿效应

4.5本章小结

第五章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果