一维蒸汽驱水热催化裂解动态机制与室内实验研究

摘要

水热催化裂解技术可以使原油在蒸汽高温下发生催化裂解，产生原油降粘改质效果。该技术在蒸汽吞吐井中已有一定范围的应用，效果明显。但是该技术在蒸汽驱中的应用还非常少，所以目前对于水热催化裂解辅助蒸汽驱技术的研究还几乎是空白，对该复合技术动态驱油机理认识的欠缺是制约该技术推广应用的关键因素之一。
　　据此，本文首先在分析和研究水热催化裂解技术基本原理的基础上，提出了水热催化裂解辅助蒸汽驱技术的可能，然后在室内开展了水热催化裂解辅助蒸汽驱的动态模拟实验来分析不同动态实验条件下水热催化裂解辅助蒸汽驱的驱油效果，以模拟验证这一技术的可能和开发效果。然后本文分析了蒸汽驱过程中地层温度场的动态变化，确定了水热催化裂解的不同反应温度条件，并通过开展大量水热催化裂解室内评价实验，拟合得出了考虑水热催化裂解影响下的原油粘温关系模型方程，并将该模型方程作为辅助方程导入到成熟的一维蒸汽驱模型中进行数值模拟计算。本文分析对比了单独蒸汽驱措施和水热催化裂解辅助蒸汽驱措施的开发效果。结果表明，采用水热催化裂解辅助蒸汽驱技术可以有效地延缓气窜发生的时间，并且可以有效地提高原油采收率。本文研究成果对提高水热催化裂解辅助蒸汽驱动态驱油机制的认识以及推动该复合技术在稠油蒸汽驱中的进一步应用，具有一定的促进作用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究目的和意义

1．2 国内外研究进展分析

1．2．1 水热催化裂解技术研究进展分析

1．2．2 蒸汽驱模型与数值模拟研究进展分析

1．3 研究内容、方法和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法与技术路线

第二章 水热催化裂解技术概述与室内动态实验研究

2．1 稠油水热催化裂解技术简介

2．2 稠油水热催化裂解基本原理

2．3 水热催化裂解辅助蒸汽驱室内动态实验研究

2．3．1 实验设备

2．3．2 水热催化裂解辅助蒸汽驱动态实验基本步骤

2．3．3 水热催化裂解辅助蒸汽驱动态实验结果分析

2．4 小结

第三章 水热催化裂解辅助蒸汽驱原油改质参数实验研究

3．1 一维蒸汽驱油藏温度场动态变化分析

3．1．1 概念模型的建立

3．1．2 蒸汽驱油藏温度场的动态变化

3．2 水热催化裂解室内实验方法

3．2．1 实验仪器

3．2．2 实验步骤

3．3 水热催化裂解影响下的改质原油粘温关系通用模型方程的建立

3．3．1 180℃—200℃温度区间内改质原油粘温关系通用模型方程的建立

3．3．2 200℃—240℃温度区间内改质原油粘温关系通用模型方程的建立

3．3．3 大于240℃温度区间内改质原油粘温关系通用模型方程的建立

3．4 小结

第四章 水热催化裂解辅助蒸汽驱耦合模型与数值模拟研究

4．1 一维蒸汽驱水热催化裂解耦合模型

4．2 模型中差分方程组的数值解法

4．3 数值模拟计算分析

4．4 小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文、专利