長慶油田CO2驅采出流體性質的仿真模擬

謝媚

摘要：本文借助 Unisim 軟件，模擬試驗井的采出流體，得出 CO2驅井口采出流體的物性參數，再對采出液進入氣液分離器前的地面工藝流程進行模擬，最終得出采出流體在分離器工況下的物性參數。

關鍵詞：CO2驅采出流體物性參數仿真模擬

1 引言

研究表明，采用CO2 驅油可以改善油藏性質，提高原油采收率。在我國，吉林油田經過多年研究，在對 CO2 驅產出流體集輸處理和產出氣循環注入等領域取得重要進展，但由于長慶油田的油品性質與吉 林油田油品性質差異較大，要研究出相應的地面集輸工藝就必須先了 解流體的性質。長慶油田的 CO2 驅油項目現在處于試注階段，目前還沒有實際開采出來的原油，因此在前期，我們先通過Unisim軟件模擬試驗井的采出流體，最終得出采出流體在分離器工況下的物性參數。 由于CO2驅采出流體中含有大量的CO2氣體，過多的氣體會對集輸系統造成危害，同時CO2溶于原油與水中，具有腐蝕性，會損害設備， 因此要對采出流體盡早進行氣液分離，越早分離越好。

2 流體物性參數的模擬

2.1 原油及水的飽和模擬

采用 CO2 進行驅油，當大量 CO2 注入地層后，二氧化碳會溶于地層中的原油與水中，地層中的原油可能會被 CO2 飽和。因此，我們需要用 CO2 對原油與水進行飽和。由于地下的參數情況比較復雜，因此在模擬時，原油與水的質量流量均采用在現場實際統計出來的井口處的數據。下表為試驗井在注入 CO2 前的各參數。

將未注入CO2 的試驗井中采出的原油運用氣相色譜分析儀對脫氣原油進行全組分分析，將所得到的組分輸入進 Unisim 軟件中得到脫氣原油的組分。

如圖 2-1，Oil-1 表示未被二氧化碳飽和的脫氣原油，對其組分進行編輯：輸入所測得脫氣原油組分，溫度、壓力均為井口處的數值， 質量流量按井口產量輸入；CO2-1 表示對原油進行飽和的 CO2，其組分選擇軟件自帶的 CO2，設置組分含量為 100%；MIX-2 為混合器，運用混合器對脫氣原油與 CO2進行混合，模擬地層下的混合，改變 1-2 處的質量流量，V-100 為氣液分離器，該裝置在此處并不是為了進行氣液分離，而是在對油進行飽和時，監測氣相出口，當氣相出口有氣體排出時，即表示油被飽和，確定 1-2 處的質量流量，認為此時 3 處的二氧化碳含量即為飽和原油中所含的 CO2的量。運用上述原理對井口的水進行飽和，得出 CO2飽和水中的 CO2含量。

2.2 CO2含量對采出流體物性的影響

如圖，建立井口至分離器的工藝流程。

采用水驅油時，通過實驗研究發現原油伴生氣中CO2 的質量分數不到 1%。。根據研究預測采用 CO2 驅油時，到后期采出流體中的 CO2 的體積分數為伴生氣含量的 80%。

在實際情況下，一般油田上采用水驅油時，采出流體進入站場時的溫度為 3—20℃，壓力為 0.2—1MPa。當采用 CO2 驅油時，由于采出流體中以二氧化碳為主的氣體含量遠大于水驅時的含量，因此進站壓力會增大，本文模擬中選擇進站壓力為 3.5MPa。在進站溫度為 3℃， 模擬 CO2 體積分數不同的情況下，對比 CO2 含量對采出流體物性的影響。

2.3 分離器工況下的流體物性模擬

如圖 2-2 所示，在 co2 選項中輸入圖 2-1a 中 3 處及圖 2-1b 中 5 處所得的CO2的質量流量之和，oil選項中的質量流量及組分與圖2-1a中的 Oil-1 相同；gas 選項的流量及組分來源于對試驗井的測量；H2O 選項中的質量流量與圖 2-1b 中 H2O-2選項一致。對軟件流程進行其他參數設置后進行調試、運行，模擬確定圖 2-2 中 1 處的流體參數即為預測的采用 CO2驅的采出流體的進站參數。

3 結論

1） 在相同工況下，CO2驅采出流體液相密度增大與水驅相比，密度增大，粘度減小；

2） 隨著 CO2在伴生氣中的體積分數增加，采出流體液相密度隨之減少、液相粘度越來越低、氣液兩相之間的表面張力也隨之減少。

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