1 Answers
在组分模拟CO2驱油过程中,模拟沥青质沉淀储层损害效应的方法涉及以下几个步骤:
-
沥青质沉淀模型(Asphaltene Precipitation Model):
- 使用多相闪蒸计算来模拟沥青质和蜡相的沉淀,其中流体相通过状态方程描述,而固体相中组分的逸度则通过固体模型预测。
- 沉淀相被表示为固体组分的理想混合物。通过以下方程计算固体相中沉淀组分的逸度: fs=fs∗exp(ΔCp(T−T∗)+ΔHtp(1T∗−1T)RT)fs=fs∗exp(RTΔCp(T−T∗)+ΔHtp(T∗1−T1))
- 这个方程基于热力学平衡条件,意味着过程是可逆的。任何沉淀的固体在系统返回到沥青质沉淀包络线外的状态时会重新溶解。
-
沥青质絮凝模型(Asphaltene Flocculation Model):
- 通过一个简单的可逆化学反应,将热力学沥青质沉淀(固体s1)转化为另一个固体s2,这可以看作是较小的沥青质颗粒絮凝成较大的聚集体。
- 反应可以写成: s1⇌s2s1⇌s2
- 反应速率由以下方程控制: r=k12Cs1,o−k21Cs2,or=k12Cs1,o−k21Cs2,o
- 如果 k21k21 为零,则反应不可逆,s2不会重新溶解。如果 k21≪k12k21≪k12,则s2的沉淀是可逆的,但可能需要很长时间才能完成。
-
沥青质沉积模型(Asphaltene Deposition Model):
- 根据Wang和Civan(2001)提出的方程,将沥青质沉积速率与主要的物理沉积过程相关联。在实施沉积模型时,只考虑絮凝的颗粒(固体s2)沉积。
- 物理上,这意味着较小的沥青质沉淀颗粒更有可能随油相流动,而根据不可逆沥青质速率方程形成的较大聚集体更有可能沉积在储层岩石上。
- 沉积速率方程的离散形式为: Vs2Vgridblock=Cs2,ovo(vo−vcr,ovcr,o)α(uovcr,o)β(1−uovcr,o)γVgridblockVs2=voCs2,o(vcr,ovo−vcr,o)α(vcr,ouo)β(1−vcr,ouo)γ
- 其中,αα 是表面沉积速率系数,ββ 是携砂速率系数,γγ 是孔喉堵塞速率系数。
-
使用WinProp进行沥青质油模拟(Asphaltenic Oil Modeling using WinProp):
- WinProp是CMG的方程状态(EOS)多相平衡和属性确定程序。它具有表征石油流体重端的技术,通过回归匹配实验室PVT数据,模拟首次和多次接触混溶,生成相图,模拟沥青质和蜡沉淀,进行组分分级计算以及流程模拟。
-
主要模拟使用Builder和GEM(Main Simulation using Builder and GEM):
- 使用Builder创建储层模型,并使用GEM进行组分模拟。在GEM中,通过特定的关键词控制絮凝固体颗粒的沉积,这些关键词包括*SOLID-CONV-RATE,它控制从沉淀到絮凝沥青质颗粒的转化。
通过上述步骤,可以在CO2驱油过程中模拟沥青质沉淀储层损害效应,包括沥青质的沉淀、絮凝和沉积,以及这些过程对储层渗透率和孔隙度的影响。
详细可参考第316期应用案例。
